Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA)

Kelompok 2 Bayu Aji P (03) Ega Adi N (05) Handyan Bima P (10)

Pembangkit energi listrik yang mengubah energi potensial air (energi primer) menggunakan turbin dengan ketinggian dan debit tertentu menjadi energi listrik oleh generator. generator.



Daya yang di hasilkan dapat dihitung menggunakan persamaan: P = 9.8 H Q (kW)

Dimana : P = Tenaga yang dikeluarkan secara teoritis 

H = Tinggi jatuh air efektif (m)  Q = Debit air ( m 3   /s) 

Berdasarkan tinggi terjun PLTA 

Adalah pusat listrik yang mempunyai tempat ambil air (intake) di hulu sungaidan mengalirkan air ke hilir melalui terusan air dengankemiringan (gradient)yang agak kecil.Tenaga listrik dibangkitkan dengan cara memanfaatkan tinggi terjun dankemiringan sungai



Adalah pembangkit listrik dengan bendungan yang melintang disungai, pembuatan bendungan ini dimaksudkan untuk menaikkan permukaan air dibagianhulu sungai guna membangkitkan energi potensial yang lebih besar sebagai pembangkit listrik



Adalah pusat listrik yang menggunakan gabungan dari dua jenis sebelumnya, jadienergi potensial yang diperoleh dari bendungan dan terusan.

PLTA berdasarkan aliran sungai 

Banyak dipakai dalam PLTA saluran air/terusan,  jenis ini membangkitkan listrik dengan memanfaatkan aliran sungai itu sendiri secara alamiah.



Mengatur aliran sungai setiap hari atau setiap minggu dengan menggunakan kolam pengatur yang dibangun melintang sungai dan membangkitkan listrik sesuai dengan beban.Disamping itu juga dibangun kolam pengatur di hilir untuk dipakai pada waktu beban puncak (peaking power plant) dengan suatu waduk yang mempunyaikapasitas besar yang akan mengatur perubahan air pada waktu beban puncak sehingga energi yang dihasilkan lebih maksimal



Dibuat dengan cara membangun suatu waduk yang melintang sungai, sehinggaterbentuk seperti danau buatan, atau dapat dibuat dari danau asli sebagai penampung air hujan sebagai cadangan untuk musim kemarau



adalah jenis PLTA yang memanfaatkan tenaga listrik yang berlebihan ketika musim hujan atau pada saat pemakaian tenaga listrik berkurang saat tengah malam, pada waktu ini sebagian turbin berfungsi sebagai pompa untuk memompa air yang di hilir ke hulu, jadi pembangkit ini memanfaatkan kembali air yang dipakai saat beban puncak dan dipompa ke atas lagi saat beban puncak terlewat

Bendung,Intake Gate & Connecting Tunnel Bendung berfungsi untuk mengumpulkan air yang akan digunakan untuk pembangkit listrik tenaga air. Dari bendungan ini air memasuki pintu masuk intake gate menuju saluran khusus air (connecting tunnel) yang keluar jalur sungai (run off river). Setelah melalui connecting tunnel maka air melewati saluran pembawa (water way)

Sandtrap (pengendap pasir) Bak pengendap digunakan untuk memindahkan partikel-partikel pasir dari air. Fungsi dari bak pengendap adalah sangat penting untuk melindungi komponen-komponen berikutnya dari dampak pasir.

waterway Saluran pembawa (water way) atau juga dinamakan head race mengikuti kontur dari sisi bukit untuk menjaga elevasi dari air yang disalurkan dan menjaga energy potensial air tetap pada nilainya.

Head tank (bak penenang) Fungsi dari bak penenang adalah untuk mengatur perbedaan keluaran air antara sebuah penstock dan headrace, dan untuk pemisahan akhir kotoran dalam air seperti pasir dan kayukayuan.

Penstock (pipa pesat)

Berfungsi menyalurkan dan mengarahkan air ke cerobong turbin. Salah satu ujung pipa pesat dipasang pada bak penenang minimal 10 cm diatas lantai dasar bak penenang. Sedangkan ujung yang lain diarahkan pada cerobong turbin. Pada bagian pipa pesat yang keluar dari bak penenang, dipasang pipa udara (Air Vent) setinggi 1 m diatas permukaan air bak penenang. Pemasangan pipa udara ini dimaksudkan untuk mencegah terjadinya tekanan rendah (Low Pressure) apabila bagian ujung penstock tersumbat.

Power house dan tail race Dalam ruangan power house ini berisi peralatan utama pengubah energy potensial air menjadi energy listrik yaitu turbine generator beserta panel-panel listriknya dan system kontrolnya. Setelah memutar turbine air selanjutnya dikembalikan lagi kesungai melalui saluran khusus yang dinamakan tail race.

Turbin Turbine generator berfungsi mengubah energi potensial air yang dijatuhkan melalui penstock menjadi energy listrik. Turbine ini dihubungkan dengan sebuah pulley pada generatornya sehingga sisi air dan listrik tetap terpisah. Untuk mengatur tegangan listrik yang berubah-ubah digunakan AVR (Automatic voltage regulator) pada generatornya.

Generator listrik Adalah alat yang memproduksi energi listrik dari sumber energi mekanis. Generator terdiri dari dua bagian utama, yaitu rotor dan stator. Rotor pada generator terletak satu poros dengan turbin, sehingga  jika turbin berputar maka rotor  juga ikut berputar. Magnet yang berputar memproduksi tegangan di kawat setiap kali sebuah kutub melewati "coil" yang terletak di stator. Lalu tegangan inilah yang kemudian menjadi listrik

Saluran transmisi (switch yard) Switch yard adalah Trafo pengubah tegangan yang bentuknya terbuka yang terletak di halaman (yard). Pada PLTA Mini Hydro tegangan output generator adalah 6 atau 11 KV. Karena  jala-jala transmisi PLN tegangan tinggi berkisar 20 kV, 150 kV atau 250 kV, maka keluaran dari generator ini harus dinaikkan dulu menjadi sesuai kondisi yang ada di lokasi milik PLN.

menghimpun air dalam waduk/bendungan/kolam tandon tahunan yang berfungsi untuk menampung air & menaikkan tinggi tekan air (head) lalu menyalurkannya ke turbin dalam gedung sentral yang terletak lebih rendah dari waduk. Selanjutnya turbin menyalurkan energi air ke generator yang akan diubah menjadi energi listrik. Semakin tinggi letak air maka semakin besar tekanan air yang mengakibatkan semakin tingginya kecepatan air untuk menggerakkan turbin dan energi listrik yang dihasilkan pun semakin besar. Poros penggerak turbin berhubungan langsung dengan generator sehingga tenaga mekanik yang diproduksi dialirkan ke generator yang memiliki kumparan kawat rotor dan stator yang mengubah energi mekanik menjadi energi listrik.Kemudian Listrik disalurkan menuju saluran transmisi.

Prinsip kerja pembangkit ini adalah mengalihkan sebagian aliran sungai dengan cara membendung sungai tersebut, untuk dialirkan ke sebuah bak penenang, kemudian air dijatuhkan dari bak penenang melalui sebuah pipa penstock guna memutar turbin yang berada di didalam rumah pembangkit. Turbin tersebut tersambung secara mekanik dengan generator listrik. Listrik yang dihasilkan kemudian ditranmisikan atau didistribusikan melalui kabel ke beban-beban.

PLTA dengan kolam tando (reservoir), aliran sungai  dibendung dengan bendungan besar agar terjadi penimbunan air sehingga terjadi kolam tando. Selanjutnya air dari kolam tando dialirkan ke bangunan air PLTA. Dengan adanya penimbunan air terlebih dahulu dalam kolam tando, maka pada musin hujan di mana debit air sungai besarnya melebihi kapasitas penyaluran air bangunan air PLTA, air dapat ditampung dalam kolam tando. Pada musim kemarau di mana debit air sungai lebih kecil dari pada kapasitas penyaluran air bangunan air PLTA,selisih kekurangan air ini dapat di atasi dengan mengambil air dari timbunan air yang ada dalam kolam tando. Inilah keuntungan penggunaan kolam tando pada PLTA. Hal ini tidak dapat dilakukan pada PLTA run off  river.

 



 







Proses start-up–nya cepat (10 –15 menit) Sistem pengoperasiannya lebih mudah diatur (pengaturan beban dan frekwensi mudah) Biaya produksi listriknya murah karena air diperoleh dengan bebas Ramah lingkungan (tidak menghasilkan polusi) Reservoir air dapat digunakan untuk banyak keperluan; seperti untuk perikanan,irigasi dan pengendalian banjir Tidak rawan kerusakan (karena bagian-bagian yang bergeraknya dioperasikan dalam kondisi dingin Masa guna melebihi 50 tahun dan dapat diperpanjang lagi melalui renovasi kerena PLTA termasuk jenis energi yang terbarukan Tingkat efisiensi dapat di atas 90 %

 

Membutuhkan investasi yang besar Membutuhkan lahan yang luas untuk membuat pusat listrik dengan kapasitas besar.