LAPORAN OPERASI PEMBANGKIT TENAGA LISTRIK Pembangkit Listrik Tenaga Air
Dosen Pembimbing
:
Slameto, ST., M.Eng.
Nama Praktikan
:
Eldi Novrizal ( 141724009 )
:
Elvani Sulistya
( 141724010 )
Eva Nurfadillah S
( 141724011 )
Fitra Satria M
( 141724012 )
Irawan Sidik
( 141724013 )
Maula Zahara F
( 141724014 14172401 4 )
Miftahul Barkah
( 141724015 )
Kelompok 2 Anggota Kelompok
Kelas
: 3C
Program Study
: D4- Teknologi Pembangkit Tenaga Listrik
TEKNIK KONVERSI ENERGI POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
2016
BAB I PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Air memiliki manfaat yang sangat besar bagi kehidupan manusia. Tidak ada satupun yang meragukan itu. Terbukti pada saat masyarakat mengeluh ketika air di saluran air tidak keluar. Manfaat air sangat dirasakan betul sebagai penyelamat” kehidupan. Salah satu pemanfaatan air yang cukup cerdas adalah dibentuknya dibentuknya pembangkit listrik tenaga air. Manfaat air yang cukup besar dan berpengaruh terhadap kehidupan manusia secara keseluruhan ini harusnya diimbangi dengan kesadaran menjaga sumber air yang ada di bumi. Membuang-buang air untuk sesuatu hal yang tidak perlu bukan pekerjaan yang mulia. Pemanfaatan air untuk digunakan sebagai Pembangkit Listrik Tenaga Air akan jauh lebih berguna bagi kehidupan. Air dan listrik menjadi dua kebutuhan yang tidak bisa digantikan oleh apapun. Kegiatan sehari-hari akan sangat terganggu ketika pasokanair dan listrik terganggu. Oleh karena itu, upaya untuk menjaga agar dua hal tersebut tidak terjadi pun dilakukan. Jika membicarakan Pembangkit Listrik Tenaga Air, maka yang dibicarakan di sini adalah upaya untuk tetap menjaga agar pasokan listrik tetap ada.
1.2
Rumusan Masalah
Rumusan masalah yang akan dibahas pada makalah ini adalah : 1. Apa yang yang dimaksud dimaksud dengan dengan pembangkit pembangkit listrik tenaga air? 2. Bagaimana konsep kerja pembangkit listrik tenaga air? 3. Bagaimana cara kerja pembangkit pembangkit listrik tenaga air? 4. Apa saja komponen-komponen dasar pada pembangkit listrik tenaga air? 5. Bagaimana prinsip PLTA dan konversi energinya? 6. Bagaimana perkembangan perkembangan dan potensi potensi Pembangkit Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA)? 7. Apa kelebihan dan kekurangan kekurangan pembangkit listrik tenaga air? 8. Bagaimana Spesifikasi PLTA yang yang ada di Jurusan Teknik Konversi Energi ?
1.3
Tujuan
Adapun tujuan dari pembahasan makalah ini yaitu: 1.
Mengetahui pengertian dari pembangkit listrik tenaga air.
2.
Mengetahui konsep kerja pembangkit listrik tenaga air?
BAB I PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Air memiliki manfaat yang sangat besar bagi kehidupan manusia. Tidak ada satupun yang meragukan itu. Terbukti pada saat masyarakat mengeluh ketika air di saluran air tidak keluar. Manfaat air sangat dirasakan betul sebagai penyelamat” kehidupan. Salah satu pemanfaatan air yang cukup cerdas adalah dibentuknya dibentuknya pembangkit listrik tenaga air. Manfaat air yang cukup besar dan berpengaruh terhadap kehidupan manusia secara keseluruhan ini harusnya diimbangi dengan kesadaran menjaga sumber air yang ada di bumi. Membuang-buang air untuk sesuatu hal yang tidak perlu bukan pekerjaan yang mulia. Pemanfaatan air untuk digunakan sebagai Pembangkit Listrik Tenaga Air akan jauh lebih berguna bagi kehidupan. Air dan listrik menjadi dua kebutuhan yang tidak bisa digantikan oleh apapun. Kegiatan sehari-hari akan sangat terganggu ketika pasokanair dan listrik terganggu. Oleh karena itu, upaya untuk menjaga agar dua hal tersebut tidak terjadi pun dilakukan. Jika membicarakan Pembangkit Listrik Tenaga Air, maka yang dibicarakan di sini adalah upaya untuk tetap menjaga agar pasokan listrik tetap ada.
1.2
Rumusan Masalah
Rumusan masalah yang akan dibahas pada makalah ini adalah : 1. Apa yang yang dimaksud dimaksud dengan dengan pembangkit pembangkit listrik tenaga air? 2. Bagaimana konsep kerja pembangkit listrik tenaga air? 3. Bagaimana cara kerja pembangkit pembangkit listrik tenaga air? 4. Apa saja komponen-komponen dasar pada pembangkit listrik tenaga air? 5. Bagaimana prinsip PLTA dan konversi energinya? 6. Bagaimana perkembangan perkembangan dan potensi potensi Pembangkit Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA)? 7. Apa kelebihan dan kekurangan kekurangan pembangkit listrik tenaga air? 8. Bagaimana Spesifikasi PLTA yang yang ada di Jurusan Teknik Konversi Energi ?
1.3
Tujuan
Adapun tujuan dari pembahasan makalah ini yaitu: 1.
Mengetahui pengertian dari pembangkit listrik tenaga air.
2.
Mengetahui konsep kerja pembangkit listrik tenaga air?
1.4
3.
Mengetahui cara kerja pembangkit listrik tenaga air?
4.
Mengetahui komponen-komponen komponen-komponen dasar pada pembangkit listrik tenaga air.
5.
Mengetahui prinsip PLTA dan konversi energinya?
6.
Mengetahui perkembangan dan potensi Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) (PLTA)
7.
Mengetahui kelebihan dan kekurangan Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA)
8.
Mengetahui Spesifikasi PLTA PLTA yang yang ada ada di di Jurusan Teknik Konversi Energi
Manfaat
Adapun manfaat dari pembuatan makalah ini yaitu : 1. Mengetahui mengenai pembangkit listrik tenaga air. 2. Memenuhi tugas tugas mata kuliah Teknik Teknik Tenaga Listrik dan Penggerak Motor (TTL & PM). 3. Mengetahui Kinerja PLTA di Jurusan Teknik Konversi Energi Energi
BAB II PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA AIR
2.1
Apa Itu Pembangkit Listrik Tenaga Air?
Pertanyaan tersebut pasti terlintas di benak sebagian masyarakat. Apa sih sebenarnya Pembangkit Listrik Tenaga Air? Mengapa air dihubungkan dengan listrik atau mengapa listrik dihubungkan dengan air? Bukan kah keduanya saling bersinggungan? Bukankah jika ada air, aliran listrik justru sangat berbahaya? Secara awam, itu memang benar. Ketika ada air menggenang kemudian di sekitarnya ada aliran listrik, hal tersebut akan sangat berbahaya. Bisa mengancam nyawa siapapun yang menyentuh air tersebut. Akan tetapi, ketika membicarakan Pembangkit Listrik Tenaga Air, penjelasan tentang air dan listrik tentu tidak akan sesederhana itu. Membicarakan air dan listrik dalam bahasan Pembangkit Listrik Tenaga Air memerlukan penjelasan yang lebih ilmiah. Sebuah penjelasan yang nantinya mengacu pada keilmuan. Pembangkit Listrik Tenaga Air adalah upaya membangkitkan daya listrik melalui tenaga yang dimiliki oleh air. Sederhananya, kemunculan listrik dipancing menggunakan air. Tentu saja dengan ilmu penerapan yang tidak sembarangan. Tenaga air yang digunakan dalam sistem Pembangkit Listrik Tenaga Air adalah tenaga kinetik serta energi potensial yang dimiliki oleh air. Meskipun tergolong tenang, air ternyata memiliki tenagayang cukup besar. Air bahkan bisa digunakan untuk membangkitkan energi listrik. Energy listrik yang berhasil dibangkitkan oleh tenaga air tersebut dikenal dengan istilahhidroelektrik . Untuk mengakomodasi tenaga air yang besar tersebut, beberapa peralatan dan sistem pun diterapkan. Peralatan yang umum digunakan dalam sistem Pembangkit Listrik Tenaga Air tersebut adalah turbin. Turbin lah yang nantinya akan dikenai tenaga besar dari air sehingga mampu membangkitkan listrik. Turbin yang berguna dalam sistem Pembangkit Listrik Tenaga Air ini merupakan sebuah mesin. Mesin ini mendapatkan energidari aliran fluida. Aliran fluida tersebut bisa untuk menggerakkan baling-baling yang ada di dalam mesin turbin. Baling-baling itulah yang berperan untuk menggerakkan rotor. Jadi, singkatnya Pembangkit Listrik Tenaga Air adalah memanfaatkan kekuatan air untuk membangkitkan sumber energi listrik. Meskipun pada umumnya sistem Pembangkit Listrik Tenaga Air menggunakan turbin sebagai sarananya, tetapi ada juga Pembangkit Listrik Tenaga Air yang hanya memanfaatkan
kekuatan yang dimiliki oleh ombak. Hal itu menyebabkan pembangunan bendunganatau waduk sama sekali tidak diperlukan. Di Indonesia, Pembangkit Listrik Tenaga Air adalah salah satu upaya yang dilakukan untuk memenuhi seluruh kebutuhan pasokan listrik bagi masyarakat Indonesia. Upaya ini cukup cerdas untuk menyiasati keberadaan bahan bakar batu bara sebagai salah satu bahan utama dalam membangkitkan tenaga listrik. Banyaknya persediaan air yang dimiliki oleh Negara Indonesia menjadi salah satu alasan yang paling mendasar mengapa sistem pembangkitan listrik melalui tenaga air ini didirikan. Oleh karena itu, tidak mengherankan jika Indonesia pada akhirnya memiliki beberapa waduk serta bendungan. Hal itu karena waduk serta bendungan adalah rangkaian sistem dari Pembangkit Listrik Tenaga Air. Dengan upaya menciptakan Pembangkit Listrik Tenaga Air ini, kebutuhan masyarakat Indonesia terhadap listrik diharapkan mampu terpenuhi. Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Air ini bukan satu-satunya sistem pembangkit lis trik yang dikenali dan digunakan oleh seluruh masyarakat. Ada sistem Pembangkit Listrik Tenaga Uap, sistem Pembangkit Listrik Tenaga Surya, Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir, dan Pembangkit Listrik Tenaga Diesel.
P E N G E R T I A N T E N A G A AI R
Pengertian tenaga air dalam bahasa inggris yaitu " hydropower" adalah energi yang diperoleh dari air yang mengalir. Pada dasarnya, air di seluruh permukaan Bumi ini bergerak (mengalir). Di alam sekitar kita, kita mengetahui bahwa air memiliki siklus. Dimana air menguap, kemudian terkondensasi menjadi awan. Air akan jatuh sebagai hujan setelah ia memiliki massa yang cukup. Air yang jatuh di dataran tinggi akan terakumulasi menjadi aliran sungai. Aliran sungai ini menuju ke laut.
Di laut juga terdapat gerakan air, yaitu gelombang pasang,ombak, dan arus laut. gelombang pasang dipengaruhi oleh gravitasi bulan, sedangkan ombak disebabkan oleh angin yang berhembus di permukaan laut dan arus laut di sebabkan oleh perbedan kerapatan (massa jenis air), suhu dan tekanan, serta rotasi bumi. Tenaga air yang memanfaatkan gerakan air biasanya didapat dari sungai yang dibendung. Pada bagian bawah dam tersebut terdapat lubang-lubang saluran air. Pada lubang-lubang tersebut terdapat turbin yang berfungsi mengubah energi kinetik dari gerakan air menjadi energi
mekanik yang dapat menggerakan generator listrik. Energi listrik yang berasal dari energi kinetik air disebut "hydroelectric". Hydroelectric ini menyumbang sekitar 715.000 MW atau sekitar 19% kebutuhan listrik dunia. bahkan di Kanada, 61% dari kebutuhan listrik negara berasal dari Hydroelectric. Saat ini para peneliti juga mencari kemungkinan hydroelectric yang berasal dari arus laut dan gelombang pasang. Semoga hal tersebut berhasil dan kita dapat memelihara Bumi yang kita cintai ini.
POTENSI AIR SEBAGAI SUMBER ENERGI
Energi Hidroelectrik adalah energi air. Air bergerak menyimpan energi alami yang sangat besar, apakah air bagian dari sungai yang mengalir atau ombak di lautan. Bayangkan kekuatan merusak dari sungai yang merusak tempat penyimpanannya dan menyebabkan banjir atau ombak tinggi yang merusak garis pantai pendek dan kamu dapat memvisualisasikan jumah kekuatan yang terlibat. Energi ini dapat dimanfaatkan dan dikonversikan menjadi listrik, dan pembangkit listrik tenaga air tidak menghasilkan emisi gas rumah kaca. Ini juga merupakan sumber energi terbarukan karena air secara terus menerus mengisi ulang melalui siklus hidrologi bumi. Semua sistem hidroelectrik membutuhkan sumber air mengalir tetap, seperti sungai atau anak sungai, tidak seperti tenaga matahari dan angin, tenaga ini dapat menghasilkan tenaga terus menerus selama 24 jam setiap harinya. Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro
Pembangkit energi air skala mikro atau pembangkit tenaga mikrohidro semakin populer sebagai alternatif sumber energi, terutama di wilayah yang terpencil. Sistem pembangkit tenaga mikrohidro dapat dipasang di sungai kecil dan tidak memerlukan dam yang besar sehingga dampaknya terhadap lingkungan sangat kecil. Pembangkit tenaga mikrohidro dapat digunakan langsung sebagai penggerak mesin atau digunakan untuk menggerakan generator listrik. Instalasi pembangkit listrik dengan tenaga mikrohidro biasa disebut sebagai Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro, disingkat PLTMH. Manfaat energi tenaga air atau energi mikrohidro :
·
Untuk saluran irigasi
·
Penerangan listrik di rumah penduduk
·
Dan yang terpenting adalah memerdekakan penduduk dengan mengembalikan keberdayaan secara ekonomi maupun pengelolaan,serta pemeliharaan sumber daya hutan dan air secara berkelanjutan.
P E M A NF A A T AN AI R SE B A G A I E N E R G I L I ST R I K
Ribuan tahun yang lalu, manusia telah menemukan manfaat dari air yang mengalir. Dari pemanfaatan air yang sangat sederhana seperti penggunaan arus sungai untuk trasportasi, manusia terus mengembangkan cara- cara untuk menagkap energi air yang mengalir. Energi tersebut dapat dikonversikan menjadi energi mekanik. Hal ini dapat dilakukan dengan kincir atau turbin air dengan generator listrik. Dalam skala besar prinsip ini diterapkan pada sungai besar dengan membuat bendungan untuk pembangkit listrik tenaga air.
2.2
Konsep Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Air
Sudah dijelaskan di atas bahwa Pembangkit Listrik Tenaga Air menggunakan tenaga yang dimiliki oleh air untuk dapat beroperasi. Jadi, konsep kerja dari sistem Pembangkit Listrik Tenaga Air ini kurang lebih adalah seperti itu. Bagaimana caranya mengubah energi besar yang dimiliki oleh air agar berfungsi untuk “memancing” hadirnya energi listrik ata u arus listrik. Baling-baling pada turbin, seperti yang telah dijelaskan di atas adalah elemen yang nantinya akan berputar dan menghasilkan energi. Energi yang dihasilkan oleh pergerakan baling-baling turbin berupa energi panas. Energi panas itulah yang kemudian diproses sehingga menjadi energi listrik yang manfaatnya dapat kita rasakan sehari-hari. Itu artinya, pergerakan baling-baling turbin dipengaruhi oleh jumlah air yang ada di waduk atau bendungan. Semakin banyak jumlah air yang terdapat di waduk atau bendungan tersebut, maka energi panas yang dihasilkannya pun otomatis akan semakin besar. Sebaliknya, semakin kecil debit air, maka kekuatan baling-baling berputar pun akan semakin kecil.
2.3
Cara Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Air / PLTA
PLTA merupakan salah satu tipe pembangkit yang ramah lingkungan, karena menggunakan air sebagai energi primernya. Energi primer air dengan ketinggian tertentu digunakan untuk menggerakkan turbin yang dikopel dengan generator. PLTA memiliki komponen sebagai berikut:
1.
Waduk
= tempat menampung air sungai
2.
Main Gate
= pintu air utama
3.
Bendungan
= penahan laju sungai
4.
Penstock
= pipa yang nyalurin air dari waduk ke pembangkit
5.
Katup Utama
= katup buka/tutup
6.
Turbin
= yang digerakan sama air
7.
Generator
= pengubah energi mekanik jadi energi listrik
8.
Draftube
= penampung air sebelum dibuang
9.
Tailrace
= pembuangan air
10. Transformator
= pengubah listrik
11. Switchyard
= pengatur listrik
12. Kabel Transmisi = distributor listrik 13. Spillways
= air waduk yang lebih keluar lewat sinis
Pembangkit Listrik Tenaga Air merupakan pusat pembangkit tanaga listrik yang mengubah energi potensial air ( energi gravitasi air ) menjadi energi listrik. Mesin penggerak yang digunakan adalah turbin air untuk mengubah energi potensial air menjadi kerja mekanis poros yang akan memutar rotor pada generator untuk menghasilkan energi listrik. Air sebagai bahan baku PLTA dapat diperoleh dapat diperoleh dengan berbagai cara misalnya, dari sungai secara langsung disalurkan untuk memutar turbin, atau dengan cara ditampung dahulu ( bersama – sama air hujan ) dengan menggunakan kolam tando atau waduk sebelum disalurkan untuk memutar turbin. Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) bekerja dengan cara merubah energi potensial (dari dam atau air terjun) menjadi energi mekanik (dengan bantuan turbin air) dan dari energi mekanik menjadi energi listrik(dengan bantuan generator). Air dari sungai atau lebih ditampung disuatu tempat untuk mendapat ketinggian tertentu dengan jalan dibendung. Air dari waduk tersebut dialirkan melalui saluran terbuka melalui pintu air ke saluran tertutup yang selanjutnya melalui pipa pesat menggerakan turbin untuk membangkitkan tenaga listrik. Pembangkit listrik tenaga air konvensional bekerja dengan cara mengalirkan air dari dam ke turbin setelah itu air dibuang. Saat ini ada teknologi baru yang dikenal dengan pumpedstorage plant . Pumped-storage plant memiliki dua penampungan yaitu: 1. Waduk Utama (upper reservoir) seperti dam pada PLTA konvensional. Air dialirkan langsung ke turbin untuk menghasilkan listrik.
2. Waduk cadangan (lower reservoir). Air yang keluar dari turbin ditampung di lower reservoir sebelum dibuang disungai. Pada saat beban puncak air dalam lower reservoir akan di pompa ke upper reservoir sehingga cadangan air pada Waduk utama tetap stabil. Kapasitas PLTA diseluruh dunia ada sekitar 675.000 MW ,setara dengan 3,6 milyar barrel minyak atau sama dengan 24 % kebutuhan listrik dunia yang digunakan oleh lebih 1 milyar orang. PLTA merubah energi yang disebabkan gaya jatuh air untuk menghasilkan listrik. Turbin mengkonversi tenaga gerak jatuh air ke dalam daya mekanik. Kemudian generator mengkonversi daya mekanik tersebut dari turbin ke dalam tenaga elektrik. Jenis PLTA bermacam-macam, mulai yang berbentuk “mikro-hidro” dengan kemampuan mensupalai untuk beberapa rumah saja sampai berbentuk raksasa seperti Bendungan Karangkates yang menyediakan listrik untuk berjuta-juta orang-orang. Photo dibawah ini menunjukkan PLTA di Sungai Wisconsin, merupakan jenis PLTA menengah yang mampu mensuplai listrik untuk 8.000 orang. Komponen PLTA dan Cara kerjanya :
1. Bendungan, berfungsi menaikkan permukaan air sungai untuk menciptakan tinggi jatuh air. Selain menyimpan air, bendungan juga dibangun dengan tujuan untuk menyimpan energi. 2.
Turbine, gaya jatuh air yang mendorong baling-baling menyebabkan turbin berputar.
Turbin air kebanyakan seperti kincir angin, dengan menggantikan fungsi dorong angin untuk memutar baling-baling digantikan air untuk memutar turbin. Selanjutnya turbin merubah energi kenetik yang disebabkan gaya jatuh air menjadi energi mekanik. 3.
Generator , dihubungkan dengan turbin melalui gigi-gigi putar sehingga ketika baling-
baling turbin berputar maka generator juga ikut berputar. Generator selanjutnya merubah energi mekanik dari turbin menjadi energi elektrik. Generator di PLTA bekerja seperti halnya generator pembangkit listrik lainnya. 4. Jalur Transmisi, berfungsi menyalurkan energi listrik dari PLTA menuju rumah-rumah dan pusat industri. 5.
Pipa pesat (penstock) , berfungsi untuk 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 pipa pesat tersumbat. Tekanan rendah ini akan berakibat pecahnya pipa pesat. Fungsi lain pipa udara ini untuk membantu mengeluarkan udara dari dalam pipa pesat pada saat start awal PLTMH mulai dioperasikan. Diameter pipa udara ± ½ inch.
2.4
Komponen-komponen Dasar PLTA
Komponen – komponen dasar PLTA berupa dam, turbin, generator dan transmisi. A. Waduk/Bendungan Bendungan, berfungsi untuk menampung air dalam jumlah besar karena turbin memerlukan pasokan air yang cukup dan stabil. Dengan menaikkan permukaan air sungai untuk menciptakan tinggi jatuh air. Selain itu dam juga berfungsi untuk pengendalian banjir. contoh waduk Jatiluhur yang berkapasitas 3 miliar kubik air dengan volume efektif sebesar 2,6 miliar kubik. Selain menyimpan air, bendungan juga dibangun dengan tujuan untuk menyimpan energi. Bendungan atau dam adalah konstruksi yang dibangun untuk menahan laju air menjadi waduk, danau, atau tempat rekreasi. Bendungan juga digunakan untuk mengalirkan air ke sebuah Pusat Listrik Tenaga Air. Kebanyakan dam juga memiliki bagian yang disebut pintu air untuk membuang air yang tidak diinginkan secara bertahap atau berkelanjutan. Jenis bendungan antara lain: 1.
Bendungan Beton a. Bendungan Gravitasi b. Bendungan Busur c. Bendungan Rongga
2.
Bendungan Urugan a. Bendungan Urugan Batu b. Bendungan Tanah
3.
Bendungan Kerangka Baja
4.
Bendungan Kayu
B. Turbin a. Pengertian Turbin Air
Turbin air adalah alat untuk mengubah energi potensial air menjadi menjadi energi mekanik. Energi mekanik ini kemudian diubah menjadi energi listrik oleh generator.Turbin air dikembangkan pada abad 19 dan digunakan secara luas untuk pembangkit tenaga listrik. Berdasarkan prinsip kerja turbin dalam mengubah energi potensial air menjadi energi kinetik, turbin air dibedakan menjadi dua kelompok yaitu turbin impuls dan turbin reaksi. Tabel 2.1 Pengelompokan Turbin Air :
i. Turbin Impuls
Turbin impuls adalah turbin air yang cara kerjanya merubah seluruh energi air(yang terdiri dari energi potensial, tekanan, kecepatan) yang tersedia menjadi energi kinetik untuk memutar turbin, sehingga menghasilkan energi kinetik. Energi potensial air diubah menjadi energi kinetik pada nozle. Air keluar nozle yang mempunyai kecepatan tinggi membentur sudu turbin. Setelah membentur sudu arah kecepatan aliran berubah sehingga terjadi perubahan momentum (impulse). Akibatnya roda turbin akan berputar. Turbin impuls adalah turbin tekanan sama karena aliran airyang keluar dari nozle tekanannya adalah sama dengan tekanan atmosfir sekitarnya. Semua energi tinggi tempat dan tekanan ketika masuk ke sudu jalan turbin dirubah menjadi energi kecepatan. Contoh turbin impuls adalah turbin Pelton. ii. Turbin Reaksi
Turbin reaksi adalah turbin yang cara kerjanya merubah seluruh energi air yang tersedia menjadi energi kinetik. Turbin jenis ini adalah turbin yang paling banyak digunakan. Sudu pada turbin reaksi mempunyai profil khusus yang menyebabkan terjadinya penurunan tekanan air selama melalui sudu. Perbedaan tekanan ini memberikan gaya pada sudu sehingga runner (bagian turbin yang berputar) dapat berputar. Turbin yang bekerja berdasarkan prinsip ini dikelompokkan sebagai turbin reaksi. Runner turbin reaksisepenuhnya tercelup dalam air dan berada dalam rumah turbin. Contoh turbin reaksi adalah turbin francis dan turbin Kaplan. b. Fungsi Turbin
Turbin berfungsi untuk mengubah energi potensial menjadi energi mekanik. gaya jatuh air yang mendorong baling-baling menyebabkan turbin berputar. Turbin air kebanyakan seperti kincir angin, dengan menggantikan fungsi dorong angin untuk memutar baling-baling digantikan air untuk memutar turbin. Perputaran turbin ini di hubungkan ke generator. c. Prinsip Kerja Turbin Air Turbin air mengubah energi potensial air menjadi energi mekanis. Energi mekanis diubah dengan generator listrik menjadi tenaga listrik. Berdasarkan prinsip kerja turbin dalam mengubah energi potensial air menjadi energi mekanis d. Bagian-Bagian Secara Umum Turbin
a. Rotor yaitu bagian yang berputar pada sistem yang terdiri dari :
Sudu-sudu berfungsi untuk menerima beban pancaran yang disemprotka oleh nozzle.
Poros berfungsi untuk meneruskan aliran tenaga yang berupa gerak putar yang dihasilkan oleh sudu.
Bantalan berfungsi sebagai perapat-perapat komponen-komponen dengan tujuan agar tidak mengalami kebocoran pada sistem.
b. Stator yaitu bagian yang diam pada sistem yang terdiri dari :
Pipa pengarah/nozzle berfungsi untuk meneruskan alira fluida sehinggatekanan dan kecepatan alir fluida yang digunakan di dalam sistem besar.
Rumah turbin berfungsi sebagai rumah kedudukan komponen komponen dari turbin.
Gambar 2.1 Bagian Bagian Turbin Secara Umum e. Jenis-Jenis Turbin Air i. Turbin Pelton
Turbin Pelton termasuk jenis turbin impuls yang merubah seluruh energi air menjadi energi kecepatan sebelum memasuki runner turbin. Perubahan energi ini dilakukan didalam nozzle dimana air yang semula mempunyai energi potensial yang tinggi diubah menjadi energi kinetis. Pancaran air yang keluar dari nozzle akan menumbuk bucket yang dipasang tetap sekeliling runner dan garis pusat pancaran air menyinggung lingkaran dari pusat bucket. Kecepatan keliling dari bucket akibat tumbukan yang terjadi tergantung dari jumlah dan ukuran pancaran serta kecepatannya. Kecepatan pancaran tergantung dari tinggi air di atas nozzlenya serta effisiensinya.
Gambar 2.2 Turbin Pleton
Bentuk sudu turbin terdiri dari dua bagian yang simetris. Sudu dibentuk sedemikian sehingga pancaran air akan mengenai tengah-tengah sudu dan pancaran air tersebut akan berbelok ke kedua arah sehinga bisa membalikkan pancaran air dengan baik dan membebaskan sudu dari gaya-gaya samping. Untuk turbin dengan daya yang besar, sistem penyemprotan airnya dibagi lewat beberapa nosel. Dengan demikian diameter pancaran ai r bisa diperkecil dan ember sudu lebih kecil.
Gambar 2.3 Sudu Turbin Pelton. Keuntungan
Konstruksi yang sederhana.
Mudah dalam perawatan.
Teknologi yang sederhana mudah diterapkan di daerah yang terisolir.
Kekurangan
Karena aliran air berasal dari atas maka biasanya reservoir air atau bendungan air, sehingga memerlukan investasi yang lebih banyak. Karena selama mengalir di sepanjang sudu-sudu turbin tidak terjadi penurunan tekanan, sedangkan perubahan seluruhnya terjadi pada bagian pengarah pancaran atau nosel. Energi yang masuk ke roda jalan dalam bentuk energi kinetik. Pada waktu melewati roda turbin, energi kinetik dikonversikan menjadi kerja poros dan sebagian kecil energi terlepas dan sebagian lagi digunakan untuk melawan gese kan dengan permukaan sudu turbin.
ii. Turbin turgo
Turbin turgo Dapat beroperasi pada head 30 s/d 300 m. Seperti turbin pelton turbin turgo merupakan turbin impulse, tetapi sudunya berbeda. Pancaran air dari nozle membentur sudu pada sudut 20 o. Kecepatan putar turbin turgo lebih besar dari turbin Pelton. Akibatnya dimungkinkan transmisi langsung dari turbin ke generator sehingga menaikkan efisiensi total sekaligus menurunkan biaya perawatan.
Gambar 2.4 Turbin Turgo
Gambar 2.5 Sudu turbin turgo dan nozzle. iii. Turbin crossflow/banki
Turbin Cross-Flow adalah salah satu turbin air dari jeis turbin aksi (impulse turbine). Pemakaian jenis Turbin Cross-Flow lebih menguntungkan dibanding dengan pengunaan kincir air maupun jenis turbin mikro hidro lainnya. Penggunaan turbin ini untuk daya yang sama dapat menghemat biaya pembuatan penggerak mula sampai 50 % dari penggunaan kincir air dengan bahan yang sama. Penghematan ini dapat dicapai karena ukuran Turbin Cross-Flow lebih kecil dan lebih kompak dibanding kincir air.
Gambar 2.6 Konstruksi Turbin Crossflow
iv. Turbin francis
Turbin Francis merupakan salah satu turbin reaksi. Turbin dipasang diantara sumber air tekanan tinggi di bagian masuk dan air bertekanan rendah di bagian keluar. Turbin Francis menggunakan sudu pengarah. Sudu pengarah mengarahkan air masuk secara tangensial. Turbin francis bekerja dengan memakai proses tekanan lebih. Pada waktu air masuk ke roda jalan, sebagian dari enrgi tinggi jatuh telah bekerja di dalam sudu pengarah diubah sebagai kecepatan air masuk. Sisa energi tinggi jatuh dimanfaatkan dalam sudu jalan, dengan adanya pipa isap memungkinkan energi tinggi jatuh bekerja di sudu jalan dengan semaksimum mungkin. Turbin yang dikelilingi dengan sudu pengarah semuanya terbenam dalam air. Air yang masuk kedalam turbin dialirkan melalui pengisian air dari atas turbin (schact) at au melalui sebuah rumah yang berbentuk spiral (rumah keong). Semua roda jalan selalu bekerja. Daya yang dihasilkan turbin diatur dengan cara mengubah posisi pembukaan sudu pengarah. Pembukaan sudu pengarah dapat dilakuakan dengan tangan atau dengan pengatur dari oli tekan(gobernor tekanan oli), dengan demikian kapasitas air yang masuk ke dalam roda turbin bisa diperbesar atau diperkecil. Pada sisi sebelah luar roda jalan terdapat tekanan kerendahan (kurang dari 1 atmosfir) dan kecepatan aliran yang tinggi. Di dalam pipa isap kecepatan alirannya akan berkurang dan tekanannya akan kembali naik sehingga air bisa dialirkan keluar lewat saluran air di bawah dengan tekanan seperti keadaan sekitarnya.
Gambar 2.7 Turbin Francis
Gambar 2.8 Sudu Turbin Francis v. Turbin kaplan propeller
Turbin Kaplan termasuk kelompok turbin air reaksi jenis baling-baling (propeller). Keistimewaannya adalah sudut sudu geraknya (runner) bisa diatur (adjustable blade) untuk menyesuaikan dengan kondisi aliran saat itu yaitu perubahan debit air. Pada pemilihan turbin didasarkan pada kecepatan spesifiknya. Turbin Kaplan ini memiliki kecepatan spesifik tinggi (high spesific speed). Turbin kaplan bekerja pada kondisi head rendah dengan debit besar . Pada perancangan turbin Kaplan ini meliputi perancangan komponen utama turbin Kaplan yaitu sudu gerak (runner), sudu pengarah (guide vane), spiral casing , draft tube dan mekanisme pengaturan sudut bilah sudu gerak. Pemilihan profil sudu gerak dan sudu pengarah yang tepat untuk mengasilkan torsi yang besar. Perancangan spiral casing dan draft tube menggunakan persamaan empiris . Perancangan mekanisme pengatur sudut bilah (β) sudu gerak dengan memperkirakan besar sudut putar maksimum sudu gerak berdasarkan jumlah sudu, debit air maksimum dan minimum. Turbin Kaplan ini dirancang untuk kondisi head 4 m dan debit 5 m³/s. Akhirnya dari hasil perancangan turbin Kaplan ini didapatkan dimensi dari komponen utama turbin yang diwujudkan ke dalam bentuk gambar kerja dua dimensi.
Gambar 2.9 Turbin Kaplan
Gambar 2.10 Sudu Jalan Turbo f.
Cara Pemilihan Turbin
Dapat dilihat pada grafik:
Turbin kaplan adalah turbin yang beroperasi pada head yang rendah dengan kapasitas aliran yang tinggi atau bahkan beroperasi pada kapasitas yang sangat rendah. Hal ini karena sudu – sudu turbin kaplan dapat diatur secara manual atau otomatis untuk merspon perubahan kapasitas.
Turbin pelton adalah turbin yang beroperasi pada head tinggi dengan kapasitas yang rendah.
Untuk turbin francis mempunyai karakteristik yang berbeda dengan yang lainnya yaitu turbin francis dapat beroperasi pada head yang rendah atau beroperasi pada head yang tinggi.
Turbin turgo adalah turbin yang rentang kapasitas alirannya kecil dan beroperasi pada head yang cukup tinggi
Turbin crossflow adalah turbin yang beroperasi pada head yang rendah sampai sedang dengan rentang kapasitas aliran yang kecil
Pemilihan turbin kebanyakan didasarkan pada head air yang didapatkan dan kurang lebih pada rata-rata alirannya. Umumnya, turbin impuls digunakan untuk tempat dengan head tinggi, dan turbin reaksi digunakan untuk tempat dengan head rendah. Kriteria Pemilihan Jenis Turbin Pemilihan jenis turbin dapat ditentukan berdasarkan kelebihan dan kekurangan dari jenis jenis turbin, khususnya untuk suatu desain yang sangat spesifik. Pada tahap awal, pemilihan jenis turbin dapat diperhitungkan dengan mempertimbangkan parameter-parameter khusus yang mempengaruhi sistem operasi turbin, yaitu : v
Faktor tinggi jatuhan air efektif (Net Head) dan debit yang akan dimanfaatkan untuk operasi turbin merupakan faktor utama yang mempengaruhi pemilihan jenis turbin, sebagai contoh : turbin pelton efektif untuk operasi pada head tinggi, sementara turbin propeller sangat efektif beroperasi pada head rendah.
v
Faktor daya (power) yang diinginkan berkaitan dengan head dan debit yang tersedia.
v
Kecepatan (putaran) turbin ang akan ditransmisikan ke generator. Sebagai contoh untuk sistem transmisi direct couple antara generator dengan turbin pada head rendah, sebuah turbin reaksi (propeller) dapat mencapai putaran yang diinginkan, sementara turbin pelton dan crossflow berputar sangat lambat (low speed) yang akan menyebabkan sistem tidak beroperasi.
Ketiga faktor di atas seringkali diekspresikan sebagai "kecepatan spesifik, Ns", yang didefinisikan dengan formula: Ns = N x P0.51W .21
dimana : N = kecepatan putaran turbin, rpm P = maksimum turbin output, kW H = head efektif , m Output turbin dihitung dengan formula: P=9.81 xQxHx qt
(2)
dimana Q H ilt
= debit air, m 3 ldetik = efektif head, m = efisiensi turbin = 0.8 - 0.85 untuk turbin pelton = 0.8 - 0.9 untuk turbin francis = 0.7 - 0.8 untuk turbin crossfiow = 0.8 - 0.9 untuk turbin propellerlkaplan
Kecepatan spesifik setiap turbin memiliki kisaran (range) tertentu berdasarkan data eksperimen. Kisaran kecepatan spesifik beberapa turbin air adalah sebagai berikut: Turbin pelton
12≤Ns≤25
TurbinFrancis
60≤;Ns≤300
Turbin Crossflow
40≤Ns≤200
Dengan mengetahui kecepatan spesifik turbin maka perencanaan dan pemilihan jenis turbin akan menjadi lebih mudah. Beberapa formula yang dikembangkan dari data eksperimental berbagai jenis turbin dapat digunakan untuk melakukan estimasi perhitungan kecepatan spesifik turbin, yaitu : Turbin pelton (1 jet)
Ns = 85.49/H0.243
(Siervo & Lugaresi, 1978)
Turbin Francis
Ns = 3763/H0.854
(Schweiger & Gregory, 1989)
Turbin Kaplan
Ns = 2283/H0.486
(Schweiger & Gregory, 1989)
Turbin Crossfiow
Ns = 513.25/H0.505
(Kpordze & Wamick, 1983)
C. .
C. Generator
Generator, dihubungkan dengan turbin melalui gigi-gigi putar sehingga ketika baling baling turbin berputar maka generator juga ikut berputar. Generator selanjutnya merubah energi mekanik dari turbin menjadi energi elektrik. Generator di PLTA bekerja seperti halnya generator pembangkit listrik lainnya. Generator dihubungkan ke turbin dengan bantuan poros dan gearbox. Memanfaatkan perputaran turbin untuk memutar kumparan magnet didalam generator sehingga terjadi pergerakan elektron yang membangkitkan arus AC. Generator listrik adalah sebuah alat yang memproduksi energi listrik dari sumber energi mekanis. Generator terdiri dari dua bagian utama, yaitu rotor dan stator. Rotor terdiri dari 18 buah besi yang dililit oleh kawat dan dipasang secara melingkar sehingga membentuk 9 pasang kutub utara dan selatan. Jika kutub ini dialiri arus eksitasi dari Automatic Voltage Regulator (AVR), maka akan timbul magnet. Rotor 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. Agar generator bisa menghasilkan listrik, ada tiga hal yang harus diperhatikan, yaitu:
1.
Putaran
Putaran rotor dipengaruhi oleh frekuensi dan jumlah pasang kutub pada rotor, sesuai dengan persamaan: n = 60 . f / P dimana: n
: putaran
f
: frekuensi
P
: jumlah pasang kutub Jumlah kutub pada rotor di PLTA Saguling sebanyak 9 pasang, dengan frekuensi
system sebesar 50 Hertz, maka didapat nilai putaran rotor sebesar 333 rpm.
2.
Kumparan
Banyak dan besarnya jumlah kumparan pada stator mempengaruhi besarnya daya listrik yang bisa dihasilkan oleh pembangkit
3.
Magnet
Magnet yang ada pada generator bukan magnet permanen, melainkan dihasilkan dari besi yang dililit kawat. Jika lilitan tersebut dialiri arus eksitasi dari AVR maka akan timbul magnet dari rotor.
Sehingga didapat persamaan: E=B.V.L Dimana: E
: Gaya elektromagnet
B
: Kuat medan magnet
V
: Kecepatan putar
L
: Panjang penghantar
Dari ketiga hal tersebut, yang bernilai tetap adalah putaran rotor dan kumparan, sehingga agar beban yang dihasilkan sesuai, maka yang bisa diatur adalah sifat kemagnetannya, yaitu dengan mengatur jumlah arus yang masuk. Makin besar arus yang masuk, makin besar pula nilai kemagnetannya, sedangkan makin kecil arus yang masuk, makin kecil pula nilai kemagnetannya. Menurut jenis penempatan thrust bearingnya, generator dibedakan menjadi empat, yaitu: a)
Jenis biasa - thrust bearing diletakkan diatas generator dengan dua guide bearing.
b)
Jenis Payung (Umbrella Generator) - thrust bearing dan satu guide bearing diletakkan
dibawah rotor. c)
Jenis setengah payung (Semi Umbrella Generator) – kombinasi guide dan thrust bearing
diletakkan dibawah rotor dan second guide bearing diletakkan diatas rotor. d)
Jenis Penunjang Bawah – thrust bearing diletakkan dibawah coupling.
D. Transmisi
Transmisi berguna untuk mengalirkan listrik dari PLTA ke rumah – rumah atau industri. Sebelum listrik kita pakai tegangannya di turunkan lagi dengan travo step down.
2.5
Prinsip PLTA dan Konversi Energi
Pada prinsipnya PLTA mengolah energi potensial air diubah menjadi energi kinetis dengan adanya head, lalu energi kinetis ini berubah menjadi energi mekanis dengan adanya aliran air yang menggerakkan turbin, lalu energi mekanis ini berubah menjadi energi listrik melalui perputaran rotor pada generator. Jumlah energi listrik yang bisa dibangkitkan dengan sumber daya air tergantung pada dua hal, yaitu jarak tinggi air (head) dan berapa besar jumlah air yang mengalir (debit). Untuk bisa menghasilkan energi listrik dari air, harus melalui beberapa tahapan perubahan energi, yaitu:
1.
Energi Potensial Energi potensial yaitu energi yang terjadi akibat adanya beda potensial, yaitu akibat
adanya perbedaan ketinggian. Besarnya energi potensial yaitu: Ep = m . g . h Dimana: Ep
: Energi Potensial
m
: massa (kg)
g
: gravitasi (9.8 kg/m2)
h
: head (m)
2.
Energi Kinetis Energi kinetis yaitu energi yang dihasilkan akibat adanya aliran air sehingga timbul air
dengan kecepatan tertentu, yang dirumuskan Ek = 0,5 m . v . v Dimana: Ek
: Energi kinetis
m
: massa (kg)
v
: kecepatan (m/s)
3.
Energi Mekanis Energi mekanis yaitu energi yang timbul akibat adanya pergerakan turbin. Besarnya
energi mekanis tergantung dari besarnya energi potensial dan energi kinetis. Besarnya energi mekanis dirumuskan: Em = T . Ɵ . t Dimana: Em
: Energi mekanis
T
: torsi
Ɵ
: sudut putar
t
: waktu (s)
4.
Energi Listrik Ketika turbin berputar maka rotor juga berputar sehingga menghasilkan energi listrik
sesuai persamaan: El = V . I . t Dimana: El
: Energi Listrik
V
: tegangan (Volt)
I
: Arus (Ampere)
t
: waktu (s)
2.6
Perkembangan dan Potensi Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA)
PLTA telah berkontribusi banyak bagi pembangunan kesejahteraan manusia sejak beberapa puluh abad yang lalu. Yunani tercatat sebagai negara pertama yang memanfaatkan tenaga air untuk memenuhi kebutuhan energi listriknya. Pada akhir tahun 1999, tenaga air yang sudah berhasil dimanfaatkan di dunia adalah sebesar 2650 TWh, atau sebesar 19 % energi listrik yang terpasang di dunia. Indonesia mempunyai potensi pembangkit listrik tenaga air (PLTA) sebesar 70.000 mega watt (MW). Potensi ini baru dimanfaatkan sekitar 6 persen atau 3.529 MW atau 14,2 % dari jumlah energi pembangkitan PT PLN.
Tenaga Ombak
Dewan Energi Dunia memprediksikan bahwa tenaga ombak dapat menghasilkan dua terawatts energi setiap tahunnya. Ini dua kali lipat dari produksi listrik dunia saat ini dan setara dengan energi yang dihasilkan oleh 2000 pembangkit listrik bertenaga minyak, gas, batu bara dan nuklir. Total energi terbarukan di dalam laut, jika dapat dimanfaatkan, akan dapat memenuhi kebutuhan energi dunia lebih dari 5000 kali. Tapi hingga kini pemanfaatan tenaga ombak masih bersifat teori. Bahkan teknologinya masih belum dikembangkan, dan masih sangat awal untuk memprediksikan secepat apa ini akan berkontribusi pada gambaran energi global.
Tenaga Sungai
Pada tahun 2003, 16 persen listrik dunia diproduksi oleh pembangkit listri tenaga air. Tenaga air memanfaatkan energi air yang bergerak dari
tingkat tinggi ke tingkat rendah
(contoh, air mengalir kebawah) makin besar jatuhnya air, makin cepat aliran air maka makin besar listrik dapat dihasilkan, Sayangnya, bendungan yang dapat beroperasi untuk tenaga air dapat menenggelamkan ekosistem. Air membutukan komunitas hilir, petani dan ekosistem seharusnya juga dihitung sebagai bagian komunitas.
Lebih lanjut, energi air dari bendungan tidak bisa diandalkan selama musim kering yang panjang dan musim kemarau ketika sungai kering atau volumenya berkurangBagaimanapun juga, sistem hidro skala kecil dapat menghasilkan listrik cukup besar tanpa membutuhkan bendungan yang besar. klasifikasi sebagai “kecil,” ‘Mini,” “mikro,” tergantung pada berapa banyak listrik yang diproduksinya, sistem hidro kecil menangkap energi sungai tanpa mengambil banyak air dari aliran alaminya. Tenaga air berskala kecil merupakan sumber energi yang ramah lingkungan dengan perkembangan yang potensial, tapi ini tidak akan mencapai potensialnya kecuali kita memberikannya kesempatan. Lihat halaman Ambil Tindakan untuk bagaiman kau dapat menjadi bagian dari solusi perubahan iklim.
2.7
Kelebihan dan Kekurangan PLTA
Ada beberapa keunggulan dari pembangkit listrik tenaga air (PLTA) yang dapat dirangkum secara garis besar sebagai berikut : 1.
Respon pembangkit listrik yang cepat dalam menyesuaikan kebutuhan beban. Sehingga
pembangkit listrik ini sangat cocok digunakan sebagai pembangkit listrik tipe peak untuk kondisi beban puncak maupun saat terjadi gangguan di jaringan.
2.
Kapasitas daya keluaran PLTA relatif besar dibandingkan dengan pembangkit energi
terbarukan lainnya dan teknologinya bisa dikuasai dengan baik oleh Indonesia. 3.
PLTA umumnya memiliki umur yang panjang, yaitu 50-100 tahun.
4.
Bendungan yang digunakan biasanya dapat sekaligus digunakan untuk kegiatan lain,
seperti irigasi atau sebagai cadangan air dan pariwisata. 5.
Bebas emisi karbon yang tentu saja merupakan kontribusi berharga bagi lingkungan.
Selain keunggulan yang telah disebutkan diatas, ada juga efek negatif pembangunan PLTA/kerugiannya yaitu sebagai berikut: 1. Pada lingkungan, yaitu mengganggu keseimbangan ekosistem sungai/danau akibat dibangunnya bendungan. 2.
Biaya investasi paling mahal.
3.
Pembangunan bendungan memakan waktu yang lama.
4.
Memerlukan lahan yang luas.
5.
Di samping itu terkadang, kerusakan pada bendungan dapat menyebabkan resiko
kecelakaan dan kerugian yang sangat besar
BAB III Data Hasil Praktikum
4.1. Data Hasil Praktikum
Percobaan Pertama No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Bukaan Valve
50%
Beban ( Watt ) Lampu Motor 0 60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 745.7
Putaran ( Rpm )
V ( Volt )
A ( ampere )
1110 1080 1060 1042 1021 1014 996 978 963 948 930 483
243 237 228 225 219 216 210 208 201 198 195 25
0 0.3 0.575 0.825 1.05 1.15 1.375 1.575 1.775 2 2.2 15.1
Putaran ( Rpm )
V ( Volt )
A ( ampere )
1269 1242 1223 1204 1185 1173 1156 1132 1116 1098 1087 713
270 264 258 252 246 243 240 234 228 222 222 27.6
0 0.25 0.55 0.8 1.05 1.35 1.4 1.65 1.85 2.075 2.3 17.8
Percobaan Kedua No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Bukaan Valve
75%
Beban ( Watt ) Lampu Motor 0 60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 745.7
4.2. Grafik Perbandingan
Beban v Putaran 1400 1200 ) 1000 m p r 800 ( n a r 600 a t u P 400
745.7, 713 Valve 75% Valve 50%
200 0 0
100
200
300
400
500
600
700
800
Beban (watt)
Beban v Tegangan 300 250 ) t l o 200 v ( n a 150 g n a g 100 e T
Valve 75% Valve 50%
50 27.6 745.7, 25 0 0
100
200
300
400
500
600
700
800
Beban (watt)
Beban v Arus 20 18
745.7, 17.8
16
745.7, 15.1
) 14 e r e 12 p m10 a ( s 8 u r A 6
Valve 75% Valve 50%
4 2 0 0
100
200
300
400
500
Beban (watt)
600
700
800
Putaran v Arus 20 18
713, 17.8
16
483, 15.1
14
) e r e 12 p m10 a ( s 8 u r A
Valve 75% Valve 50%
6 4 2 0 0
200
400
600
800
1000
1200
1400
Putaran (rpm)
Putaran v Tegangan 300
250 ) t 200 l o v ( n a 150 g n a g e T 100
Valve 75% Valve 25%
50 483, 25
713, 27.6
0 0
200
400
600
800
Putaran (rpm)
1000
1200
1400
BAB IV ANALISA DATA
Pada praktikum yang telah dilakukan yaitu melakukan pengoperasian pada Pembangkit Listrik Tenaga Air yang ada di Lab Teknik Konversi Energi Polban, dimana pada Praktikum ini dilakukan pada 2 percobaan yaitu pada Sudu Turbin tetap dengan pembukaan valve yang divariasikan yaitu 75% dan 50%. Kemudian dilakukan dengan menggunakan 11 pembebanan dimana setiap beban naik sebesar 60 watt serta dilakukan pembebanan dengan motot 1 hp (754.7 watt). Pada praktikum kali ini di lakukan pengukuran pada pengaruh beban terhadap putaran, tegangan dan Arus. Pada perbandingan pertama pengaruh Beban Terhadap Putaran, terlihat bahwa semakin besar beban maka semakin kecil nilai putarannya. Saat PLTA di bebankan dengan motor, nilai beban dan putaran turun cukup drastis dibandingkan beban tertinggi dengan menggunakan lampu. Hal ini terjadi pada bukaan valve 75% maupun 50%. Kemudian untuk perbandingan Beban Terhadap Tegangan, diperoleh hasil yang sama seperti pada putaran, semakin besar beban maka s emakin kecil nilai tegangannya. Pada bukaan 75% memiliki rerata nilai tegangan yang lebih tinggi dibanding bukaan 50%. Perbandingan antara Beban Terhadap Arus dimana semakin besar beban yang dikasih maka arusnya akan semakin besar. Pada bukaan 75% memiliki rerata nilai tegangan yang lebih tinggi dibanding bukaan 50%. Putaran yang dihasilkan itu berpengaruh terhadap arus dan te gangan jika dibandingkan semakin cepat putaran maka tegangan akan semakin besar dan arus semaik kecil.putaran pada generator disebabkan karena di kopel dengan turbin, jika putaran turbin lebih cepat maka putaran genertor juga semakin cepat, dimana hal tersebut ditentukan oleh bukaan valve yang dipakai atau dibuka. Berdasarkan diatas besarnya bukaan valve sangat menentukan terhadap parameter yang didapatkan, dikarena besarnya bukaan valve itu menentukan seberapa besar air yang mengalir pada turbin dan berpengaruh terhadap putaran jika semakin besar bukaannya maka putaran akan semakin cepat, tegangan semakin besar dan arus juga semakin besar.
BAB V PENUTUP
5.1
Kesimpulan Berdasarkan pembahasan di atas dapat disimpulakan :
1. Pembangkit Listrik Tenaga Air merupakan pusat pembangkit tanaga listrik yang mengubah energi mekanik air ( energi gravitasi air ) menjadi energi listrik. 2. Konsep kerja Pembangkit Listrik Tenaga Air menggunakan tenaga yang dimiliki oleh air untuk dapat beroperasi. 3. Komponen – komponen dasar PLTA berupa dam, turbin, generator dan transmisi. 4. Untuk bisa menghasilkan energi listrik dari energy mekanik air, harus melalui beberapa tahapan perubahan energi 5. PLTA memiliki kelebihan dan kekurangan tersendiri. 6. Bukaan valve pada turbin mempengaruhi beberapa parameter lainnya.
DAFTAR PUSTAKA
