Laporan Akhir Rev 202 Akhirrrrrrrrrr

Feasibility Study & Engineering Design PLTA PLTA Tara Tara Bintang Bintan g 2 x 5 MW Kabupaten u!bang asundutan"Su!atera #tara

LAPORAN AKHIR

DAFTAR ISI FTAR ISI

DAFTAR DAFTAR ISI..................................... ISI........................................................... ............................................ ............................................ ...................... I DAFTAR DAFTAR GAMBAR............... GAMBAR..................................... ............................................ ............................................ ................................. ........... III DAFTAR DAFTAR TABEL........................................ ABEL................................................................................. ..................................................... .............. ..III III 1.

PENDAHULUAN....................... PENDAHULUAN............................................. ............................................ ................................. .................... ......... 1-1 1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5.

2.

GAMBARAN UMUM LOKASI.............................. LOKASI................................................................. ........................................ ..... 2-1 2.1.

2.2. 2.3. 2.4. 2.4.

3.

GAMBARAN UMUM DAERAH S TUDI............... ...................... ............... ............... .............. ......................................2-1 ...............................2-1 2.1. 2.1.1. 1. Topog opogra raf f..............................................................................................2-1 2.1.2. 2.1.2. Kondi Kondisi si Geolog Geologii.....................................................................................2-2 KONDISI HIDROLOGI ..............................................................................................2-4 ELISTRIKAN............................................................................................2-5 KONDISI K ELISTRIKAN ARA PLT PLTA T BINTANG .............................................................................................2-7 2.4.1. 2.4.1. Head PL PLTA Tara Tara Bintang Bintang........................................................................2-7 ........................................................................2-7 2.4.2. 2.4.2. Ketersed Ketersediaan iaan Air PLT PLTA Tara Tara Bintang Bintang......................................................2-7 2.4.3. 2.4.3. Kapasita Kapasitas s PLTA PLTA Tara Tara Bintang Bintang...............................................................2-13 ...............................................................2-13 2.4.4. 2.4.4. Produksi Produksi Energi Energi PLT PLTA Tara Tara Bintang Bintang....... ............... .................... ......................................2-13 ..........................2-13

DESAIN DASAR PLT PLTA............................................................... A........................................................................... ................ ....3-1 3-1 3.1.

3.2. 4.

LATAR BELAKANG..................................................................................................1-1 MAKSUD DAN TUJUAN...........................................................................................1-2 GAMBARAN LOKASI PEKERJAAN................................................................................1-2 DESKRIPSI LOKASI PEKERJAAN.................................................................................1-3 PENCAPAIAN LOKASI PEKERJAAN (AKSESIBILITAS ).........................................................1-4

DESAIN DASAR BANGUNAN SIPIL.............................................................................3-1 3.1.1. 3.1.1. Bendun Bendung g dan dan Intake Intake.............................................................................3-1 .............................................................................3-1 3.1.2. 3.1.2. Kanto Kantong ng Pasir Pasir !andtr !andtrap" ap"......................................................................3-7 ......................................................................3-7 3.1.3. 3.1.3. !aluran !aluran Pe#$a%a Pe#$a%a &ater% &ater%a'" a'"..............................................................3- ..............................................................3- 3.1.4. 3.1.4. Bak Penen Penenang ang Head Headpon pond" d"...................................................................3-! ...................................................................3-! 3.1.(. 3.1.(. Pip Pipa a Pesat Pesat Pens Pensto) to)k" k".........................................................................3-1" .........................................................................3-1" 3.1. 3.1.*. *. Po%e Po%err Hou House se......................................................................................3-14 ......................................................................................3-14 3.1. 3.1.+. +. Tail ail ,a) ,a)e e.............................................................................................3-15 ACCES ROAD.....................................................................................................3-15

PERALAT PERALATAN ELEKTRIKAL & MEKANIKAL.................... MEKANIKAL.................................................... ................................ 4-1 4.1.

TURBIN...............................................................................................................4-1 4.1. 4.1.1. 1. -iag -iagra ra# # Pe#il Pe#ili ian an /eni /enis s Tur$ Tur$in in Air Air .......................................................4-2 4.1. 4.1.2. 2. Para Para#e #ete terr -esa -esain in Tur$in ur$in......................................................................4-4 ......................................................................4-4 4.1.3 .1.3.. -i# -i#ensi ensi Tur$ ur$in.....................................................................................4-# in.....................................................................................4-# 4.2. GENERATOR DAN GO$ERNOR..................................................................................4-! 4.3. TRANSFORMATOR................................................................................................4-12 4.4. JARINGAN TRANSMISI ...........................................................................................4-12

5.

MANAJEMEN DAN KEEKONOMIAN.............. KEEKONOMIAN.................................... ............................................... ......................... 5-1

%


5.1. 5.2. 5.3. 5.4. 5.5. 6.

LAPORAN AKHIR

EGIATAN PRO&EK .........................................................................................5-1 JENIS K EGIATAN .........................................................................................5-1 JANGKA 'AKTU PELAKSANAAN PRO&EK ............... ...................... .............. ............... .................................. ................................5-2 ......5-2 RENCANA ANGGARAN BIA&A....................................................................................5-3 EEKONOMIAN .....................................................................................5-# PARAMETER K EEKONOMIAN HASIL PENILAIAN IN$ESTASI....................................................................................5-

KESIMPULAN................................................................... KESIMPULAN............................................. .................................. ....................... ........... 6-1

%%


5.1. 5.2. 5.3. 5.4. 5.5. 6.

LAPORAN AKHIR

EGIATAN PRO&EK .........................................................................................5-1 JENIS K EGIATAN .........................................................................................5-1 JANGKA 'AKTU PELAKSANAAN PRO&EK ............... ...................... .............. ............... .................................. ................................5-2 ......5-2 RENCANA ANGGARAN BIA&A....................................................................................5-3 EEKONOMIAN .....................................................................................5-# PARAMETER K EEKONOMIAN HASIL PENILAIAN IN$ESTASI....................................................................................5-

KESIMPULAN................................................................... KESIMPULAN............................................. .................................. ....................... ........... 6-1

%%


LAPORAN AKHIR

DAFTAR GAMBAR

G*+ 1-1

L,% P/*0% L%+% T/0 A%+ (PLT (PLTA T+ B%00)..... B%00) .......... .......... .......... .......... ........ ...1-3 1-3

G*+ 2-1

Peta geologi Lembar Sidikalang dan (sebagian) Sinabang .....................................2-3

Gambar 2-2

Peta Kelistrikan Sumatera Utara .......................................................................2-#

Gambar 2-3

Lengkung Durasi Aliran PLTA PLTA Tara Tara Bintang .........................................................2-1"

Gambar 3-

!arga-"arga Koe#isien $ % untuk Bendung Ambang Bulat Sebagai &ungsi Perbandingan Perbandingan ! ' r............................................................................................................3-2

Gambar 3-2

Koe#isien Koe#isien $  sebagai &ungsi Perbandingan P ' ! .............. ...................... ................... ...........................3-3 ................3-3

Gambar 3-3

!arga-"arga Koe#isien $ 2 sebagai &ungsi Perbandingan P'! .............. .................................3-3 ...................3-3

Gambar -

ad*al Pelaksanaan Pembangunan PLTA PLTA Tara Tara Bintang .............. ..........................................5-3 ............................5-3

DAFTAR TABEL

%%%

Feasibility Study & Engineering Design PLTA Tara Bintang 2 x 5 MW Kabupaten u!bang asundutan"Su!atera #tara

LAPORAN AKHIR

Tabel -

Aksesibilitas +enu,u Lokasi Peker,aan PLTA Tara Bintang .................................1-4

Tabel 2-

La,u .a/otrans/irasi 000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000002-1

Tabel 2-2

!u,an ilaa" DPS Aek 4iman 000000000000000000000000000000000000000000000000000000002-1

Tabel 2-3

Debit Bulanan 4ata-rata Aek 4iman (m3'dt ) 0000000000000000000000000000000000000002-5

Tabel 2-6

Ban,ir 4en7ana Aek 4iman (m3'dt ) 0000000000000000000000000000000000000000000000002-

Tabel 2-

Ka/asitas PLTA Tara Bintang 000000000000000000000000000000000000000000000000000000002-3

Tabel 2-8

Per"itungan Produksi nergi PLTA Tara Bintang 0000000000000000000000000000000000002-6

Tabel 3-

/er"itungan ketebalan dan diameter /ensto7k0000000000000000000000000000000000003-2

Tabel 6-

Daera" 9/erasi Turbin 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000006-

Tabel 6-2

S/esi#ikasi Turbin PLTA Tara Bintang 000000000000000000000000000000000000000000000000006-6

Tabel 6-3

S/esi#ikasi Generator PLTA Tara Bintang 000000000000000000000000000000000000000000006-

Tabel -

4en7ana Anggaran Biaa PLTA Tara Bintang 000000000000000000000000000000000000000000-

%

No I

Uraian

Satuan

UMUM

Feasibility Study & Engineering Design :ama PLTA Tara Bintang 2 x 5 sungai MW Kabupaten u!bang asundutan"Su!atera Ti/e /engembangan #tara

Aek 4iman 4un o# 4i.er LAPORAN AKHIR

+odel o/erasi

9n Grid

Gross "ead

m

202;

:et "ead

m

6105

arak ke ,aringan PL:

km

;0%%

Ka/asitas renana

k

2 < =%%%

G"

11082%1

km 2

2160%

b0 Debit desain

m3'detik

260%

70 Debit ban,ir (%% ta"un)

m 3'detik

18608

d0 !u,an bulanan rata-rata

mm

232

nergi ta"unan terbangkitkan II

HIDROLOGI

a0 Luas DAS

III

DATA KOMPONEN SIPIL



Bendung Koordinat

%21#52.56 LU 0 !233#.#6 BT

a0 Lebar bendung

m

;%0%

b0 Tinggi bendung

m

0%

70 le.asi mer7u

> 2630%%

d0 le.asi dasar bendung

> 2210%%

e0 Ti/e /eredam energi

2

3

6

+D9

#0 Lebar /intu /enguras

m

20%%

g0 umla" /intu /enguras

b"

3

a0 Lebar /intu

m

0%

b0 umla" /intu

b"



a0 Lebar

m

30%

b0 Pan,ang

m

%60%

70 Lebar /intu /enguras

m

20%%

d0 umla" /intu /enguras

b"

2

a0 Lebar dasar

m

205%

b0 Tinggi muka air

m

603%

70 Pan,ang saluran

m

=152035

?ntake

Kantong Lum/ur

Saluran Pemba*a

d0 Kemiringan dasar saluran

%0%%

e0 Bentuk saluran #0 Tinggi ,agaan 

8

;

Nilai

U m

%0%

a0 Lebar

m

0%

b0 Pan,ang

m

30%

70 Lebar /intu /enguras

m

0%

d0 umla" /intu /enguras

b"

2

a0 Lebar

m

0%

b0 Tinggi air

m

08%

Kolam Penenang

Tail 4a7e

Gedung Sentral (Po*er !ouse) Kordinat a0 Pan,ang

%2;@01 LU dan 51 22@808 BT m

30%


LAPORAN AKHIR

1. PENDAHULUAN

1.1.

LATAR BELAKANG Pro/insi Sumatera Utara adala" sala" satu dari /ro/insi di ?ndonesia ang memiliki /erkembangan ang 7uku/ /esat0 Dengan dukungan /emerinta" untuk men,adikan Pro/insi Sumatera Utara sebagai sala" satu /ro/insi ?ndustri dan asa dengan skala regional= membuat /emerinta" Pro/insi Sumatera Utara "arus da/at mem/ersia/kan sarana dan /rasarana untuk me*u,udkan misi tersebut= sala" satuna adala" sarana kelistrikan0 !am/ir seluru" beban di Pro.insi Sumatera Utara (5505) ini di/asok ole" P3B Sumatera melalui ,aringan transmisi % kC= se"ingga kondisi kelistrikan Pro.insi Sumatera Utara ini meru/akan re/resentasi dari kondisi kelistrikan P3B Sumatera0 Pen,ualan tenaga listrik di Sumatera tumbu" ,au" lebi" tinggi dibandingkan dengan daera" lain= aitu rata-rata 505 /er ta"un0 Pertumbu"an ini tidak seimbang dengan /enamba"an ka/asitas /embangkit di *ilaa" Sumatera ang "ana tumbu" rata-rata 02 /er ta"un= se"ingga di banak daera" ter,adi krisis daa ang kronis "ingga ta"un 2%%50 Se,alan dengan kebi,akan /emerinta" untuk meman#aatkan energi baru dan terbarukan (BT) sebagaimana dimaksud dalam Peraturan Presiden :o0  ta"un 2%%8 mengenai Kebi,akan nergi :asional= PL: mem/unai kebi,akan untuk mem/rioritaskan /engembangan /anas bumi dan tenaga air0 Dengan demikian= sektor ketenagalistrikan mem/unai tantangan untuk meman#aatkan energi baru dan terbarukan dalam /rosesna= sala" satuna adala" /engola"an air sebagai sumber daa alam lokal di ilaa" Pro/insi Sumatera Utara0 Pemerinta" Pro/insi Sumatera Utara mengambil kebi,akan untuk melibatkan /i"ak s*asta dalam /engusa"aan kelistrikan0 Dengan adana /eluang ang tersebut= maka PT0 Subur Sari Lastderi7" tertarik untuk +embangunan

1


LAPORAN AKHIR

Pembangkit Listrik tenaga Air (PLTA) Tara Bintang dengan ka/asitas % += ang terletak di Desa Sitanduk= Ke7amatan Tara Bintang= Kabu/aten !umbang !asundutan= Pro/insi Sumatera Utara0

1.2.

MAKSUD DAN TUJUAN +aksud dilaksanakana /eker,aan Studi Kelaakan PLTA Tara Bintang ini adala" untuk menda/atkan gambaran se7ara lengka/ ren7ana /embangunan dari PLTA Tara Bintang sebagai sala" satu /embangkit listrik tenaga air untuk /emenu"an kebutu"an akan listrik di PL: ilaa" Sumatera Utara0 Ada/un tu,uan dari Studi Kelaakan PLTA Tara Bintang ini adala"  E

+elakukan ka,ian ter"ada/ ren7ana /embangunan PLTA Tara Bintang ang o/timal sesuai dengan /otensi ang tersedia= aitu as/ek to/ogra#i= "idrologi= geologi dan lingkungan serta kondisi sosekbud masarakat disekitar

E

lokasi0 +elakukan ka,ian ta"a/-ta"a/ /embangunan PLTA Tara Bintang berdasarkan

E

/otensi ang di"asilkan PLTA dan kebutu"an akan listrik daera" laanan0 +elakukan analisa ekonomi atau kelaakan /roek= agar resiko kerugian in.estasi ang mungkin timbul da/at diantisi/asi= serta mem/erkirakan tingkat kemam/uan-laba usa"a PLTA Tara Bintang tersebut0

1..

GAMBARAN LOKASI PEKERJAAN 4en7ana /embangunan PLTA Tara Bintang terletak terletak di Desa Sitanduk= Ke7amatan Tara Bintang= Kabu/aten !umbang !asundutan= Pro/insi Sumatera Utara0 Se7ara geogra#is lokasi PLTA terletak /ada /osisi 2F8 53H-2F ;2H LS= 51F 235H-51F 22 3H BT0 Diren7anaakan dengan meman#aatkan /otensi dari sungai Aek 4iman ang terletak di Kam/ung' Desa Sitanduk= Ke7amatan Tara Bintang= Kabu/aten !umbang !asundutan= Pro/insi Sumatera Utara0 Kabu/aten !umbang !asundutan berada di bagian tenga" *ilaa" Pro/insi Sumatera Utara dengan ketinggian antara 33% I 203;% m d/l0 Se7ara astronomis !umbang !asundutan terletak /ada garis 2F - 2F21 LU dan 51F% - 51F1 BT= dengan luas *ilaa" men7a/ai 20;=88 km2 atau 3=  dari luas *ilaa" Pro/insi Sumatera0 Berdasarkan to/ogra#i= Kabu/aten !umbang !asundutan

2


LAPORAN AKHIR

berada di ,a,aran bukit barisan dengan keadaan tana" umumna bergelombang0 Sumber daa air ang dimiliki berasal dari danau= sungai= dan ra*a-ra*a0 Kabu/aten !umbang !asundutan berada /ada dataran tinggi ang memiliki bebera/a "ulu sungai (DAS) se"ingga dinilai 7o7ok untuk /embangunan /embangkit listrik tenaga air0

1.!.

DESKRIPSI LOKASI PEKERJAAN :ama PLTA

 Tara Bintang

Pro.insi

 Sumatera Utara

Kabu/aten

 !umbang "asundutan

Ke7amatan

 Tara Bintang

Desa

 Sitanduk

Sungai

 Aek 4iman

Debit Desain

 26 mJ'detik

:et "ead

 6105 m

+ode 9/erasi

 9n I Grid

Ga"#ar 1$1 Lo%a&i P'"#an(%it Li&tri% T'na(a Air )PLTA Tara Bintan(*

3


1.+.

LAPORAN AKHIR

PEN,APAIAN LOKASI PEKERJAAN )AKSESIBILITAS* Pen7a/aian lokasi /roek PLTA Tara Bintang adala" sebagai berikut 

Dari akarta menu,u +edan da/at ditem/u" dengan /enerbangan0



Dari kota medan menu,u Kota Doloksanggul= da/at di7a/ai dengan kendaraan roda 6 se,au" 2% km dengan lama /er,alanan  - 8 am0 Kondisi ,alan beras/al baik sam/ai rusak ringan0 Untuk menu,u Kota Doloksanggul terda/at 2 alternati# aitu melalui Kota Kaban,a"e (Dari sisi barat Danau Toba)dan Kota Pematang Siantar (Dari sisi timur Danau Toba)0



Dari Doloksanggul menu,u Ke7amata Parlilitan= da/at di7a/ai dengan kendaraan roda 6 se,au" % km dengan lama /er,alanan  2 ,am0



Dari Ke7amatan Parlilitan menu,u Ke7amatan Tara Bintang= da/at di7a/ai dengan kendaraan roda 6 se,au" 26 km0



Dari Ke7amatan Tara Bintang menu,u lokasi ren7ana Bendung= da/at ditem/u" menggunakan kendaraan roda 6 dan ,alan kaki selama  3% menit0 Tabel - A%&'&i#ilita& M'nu-u Lo%a&i P'%'r-aan PLTA Tara Bintan(

URAIAN akarta - +edan dengan /enerbangan +edan - Doloksanggul dengan roda em/at Doloksanggul I ke7amatan Parlilitan dengan roda em/at ke7amatan Parlilitan I Ke7amatan Tara Bintang dengan roda em/at Ke7amatan tara Bintang I lokasi ren7ana bending Dengan roda em/at dan ,alan kaki

JARAK )%"*

AKTU TEMPUH

2%

-8 ,am

%

 2 ,am

26

 3% menit

4


LAPORAN AKHIR

2. GAMBARAN UMUM LOKASI

2.1.

GAMBARAN UMUM DAERAH STUDI Lokasi /eren7anaan PLTA Tara Bintang se7ara administrati# termasuk dalam ke7amatan Tara Bintang= Kabu/aten !umbang !asundutan= Pro/insi Sumatera Utara= se7ara geogra#is lokasi PLTA terletak /ada /osisi 2F 8 53H-2F ;2H LS= 51F 235H-51F 22 3H BT0 Diren7anaakan dengan meman#aatkan /otensi dari Aek 4iman ang terletak di Kam/ung' Desa Sitanduk= Ke7amatan Tara Bintang= Kabu/aten !umbang !asundutan= Pro/insi Sumatera Utara0 Se7ara administrasi= Kabu/aten !umbang !asundutan memiliki batas-batas *ilaa" sebagai berikut  -

2.1.1.

Sebela" Utara Sebela" Selatan Sebela" Barat Sebela" Timur

   

Kabu/aten samosir Kabu/aten ta/anuli Tenga" Kabu/aten Pak/ak B"arat Kabu/aten Ta/anuli Utara

To/o(ra0i

Berdasarkan /eta ru/a bumi skala   %0%%%= da/at diketa"ui ba"*a kondisi to/ogra#i daera" /roek beru/a daera" bergelombang dengan kemiringan antara   sam/ai dengan M ;0 Lokasi ren7ana bendung PLTA Tara Bintang terletak /ada ketinggian l0  256 meter di atas /ermukaan laut0 le.asi /un7ak-/un7ak bukit ang mengelilingi DPS Aek 4iman berkisar antara l0 2;1 - %% meter di atas /ermukaan laut= dengan /un7ak tertinggi aitu Dolok Sikar/e (l0 6;6 m)= Aek 4iman bermuara di Samudra !india0 Berdasarkan /eta ru/a bumi skala   %0%%% diketa"ui ba"*a luas DPS Aek 4iman sam/ai dengan ren7ana lokasi bendung adala" sebesar  2 km20 Pan,ang sungai utama  ;01 km= dengan kemiringan dasar sungai rata-rata %=%813 serta "anak terda/at anak-anak sungai0 Lebar

1


LAPORAN AKHIR

sungai di "ilir ren7ana lokasi bendung sam/ai dengan air ter,un Silam/edung sekitar  meter= dengan tebing kiri dan kanan ang sangat 7uram berkisar antara ;% - 5%0 Dengan kondisi to/ogra#i se/erti tersebut di atas= maka ,alur saluran /eng"antar diren7anakan agak melambung atau men,au"i sungai0 !al ini dilakukan untuk meng"indari tergenangna saluran akibat ban,ir serta kesulitan dalam /elaksanaan konstruksi a/abila ,alur saluran /eng"antar diren7anakan mengikuti sisi sungai0 Konsekuensi dari ,alur saluran ang (agak) men,au"i sungai= maka saluran /enga"antar PLTA Tara Bintang mulai dari ren7ana bendung sam/ai dengan bak /enenang mele*ati daera" berbukit-bukit dengan kemiringan antara  - %= se"ingga /ada bebera/a bagian di/erlukan .olume galian ang 7uku/ besar karena "aus memotong bukit0 Sedangkan untuk ,alur /i/a /esat mem/unai kemiringan ang sangat 7uram= dengan kemiringan sekitar 1%0 Dengan kondisi to/ogra#i se/erti ini maka untuk men7a/ai lokasi gedung sentral di/erlukan ,alan masuk ang relati# /an,ang0 2.1.2.

Koni&i G'olo(i

A0 Geologi 4egional Berdasarkan /eta geologi skala   2%0%%% Lembar Sidikalang dan (sebagian) Sinabang= Sumatra ang disusun ole" D0T0 Aldiss= 40 "andoo= Sae#udien A0 G"aNali= Kusono (/usat /enelitian dan /engembangan Geologi= 513)= geologi regional daera" ren7ana PLTA Tara Bintang dan sekitama da/at dili"at /ada gambar 20

2


LAPORAN AKHIR

Gambar 2-2 P'ta ('olo(i L'"#ar Sii%alan( an )&'#a(ian* Sina#an(

Kondisi geologi daera" /roek meru/akan bagian dari /egunungan bukit barisan ang terbentuk sebagai akibat akti.itas tektonik /ada ,aman +iosen dan Plio-Plaitosen0 Batuan ang dominan /ada daera" /enelidikan adala" batuan-batuan .olkanik (tu#a= ignimbrit)0 Sebagai "asil akti#itas gunung a/i toba0 Batuan tersebut menutu/i tidak selaras batuan-batuan ang lebi" tua= terutama di sekitar Danau Toba0 Si#at-si#at utama dari batuan ini adala" kandungan gelas dan k*arsa (Sio2) ang tinggi0 Pasir k*arsa duum/ai sebagai tana"-tana" /ela/uk dan enda/an sungai ang berasal dari rombakan batuan .olkanik tersebut0 Batuan-batuan /ra-tersier meru/akan batuan ang mendasari daera" /roek dan di,um/ai /ada lemba"-lemba" ang dalam sebagaimana ang tam/ak /ada singka/an di sekitar air ter,un Aek 4iman0 Batu /ra-tersier tersebut terdiri dari la.a basalt dengan urat-urat k*arsa ang mengisi reka"an-reka"anna0 Keadan struktur geologi daera" /roek banak di/engaru"i ole" akibat dari /ads akti#itas gunung a/i toba /ads ,aman Pleitosen0 nda/an-enda/an .olkanik sebagai "asil eru/si tersebut tersebar disekeliling Danu Toba= ang meru/akan /usat eru/si= aitu dengan membentuk la/isan-la/isan ang miring ke ara" Danau Toba0 Pata"an-/ata"an dan kekar-kekar banak terda/at di sekitar Danau Toba sebagai akibat /engaru" runtu"na /un7ak gunung bera/i tersebut0 Struktur geologi ang di,um/ai /ada batuan /ra-tersier umumna lebi" rumit lagi= karena batuan-batuan tersebut tela" mengalami bebera/a kali gangguan tektonik se/erti ang di,um/ai /ada lemba" Aek 4iman0 Ge,ala-ge,ala tersebut beru/a /erli/atan-/erli/atan ang kuat dan kekar-kekar ang ra/at0 B0 Geologi Lokal Aek 4iman /ada daera" sebela" utara Tara Bintang= mengalir /ada lemba" ang lebar dan dalam=kadang-kadang membentuk air ter,un0 Dasar dan lemba" tersebut dibangun ole" batuanbatuan /ra-tersier ang terdiri dari batuan beku (basalt) dan

3


LAPORAN AKHIR

batuan metamor# (k*arsa= #illit)0 Umumna bersi#at keras dan kom/ak0 Kekar-kekar ang banak terda/at /ada batuan tersebut relati#

tidak

ber/engaru"

ter"ada/ kesetabilanna karena

/engisian ole" mineral k*arsa0 Batuan-batuan

.olkanik

(tu#a=

ignimbrit)

ang

banak

mengandung k*arsa (Sio2) menutu/i batuan-batuan /ra-tersier dengan membentuk tebing-tebing air ter,un0 Batuan-batuan tersebut umumna 7uku/ kom/ak= ber/ori dan mengandung kekar-kekar0 Dengan kondisi geologi se/erti ini= maka konstruksi /embangunan PLTA Tara Bintang terletak di atas batuan beku dan metamor# ang 7uku/ stabil0

2.2.

KONDISI HIDROLOGI Kondisi "idrologi /ada daera" /roek di/engaru"i ole" iklim tro/is dan angin muson= dimana musim "u,an biasana ,atu" /ads bulan 9ktober sam/ai +aret dan musim kemarau ,atu" /ada bulan A/ril sam/ai bulan Se/tember0 $ura" "u,an ta"unan rata-rata /ada daera" /roek 7uku/ tinggi akni sebesar 3=%2 mm0 Debit rata-rata Aek 4iman sekitar 2 m3'detik= dengan kondisi DPS ang sebagian besar masi" beru/a "utan= debit sungai Aek 4iman relati# stabil se/an,ang ta"un0 Tinggina indentitas "u,an (7ura" "u,an "arian maksimum) mengakibatkan debit /un7ak ban,ir ang 7uku/ besar0 Dengan kondisi kemiringan Aek 4iman 7uku/ 7uram serta sungai ang relati# /an,ang= maka karakteristik ban,ir ang ter,adi adala" *aktu tiba ban,ir ang relati# /endek dan *aktu surut ang lebi" lambat0 Dengan kondisi tebing sungai ang 7uram dan menem/it= k"ususna dari "ilir mengakibatkan relati# tinggina muka air ban,ir dan mem/erlambat /roses /enurunan muka air ban,ir tersebut0 Berdasarkan "asil /en7atatan Badan +eteorologi dan Geo#isika Stasiun Pinang Sori Sibolga0 Kondisi Klimatologi daera" /roek dan sekitarna se7ara umum aitu  E E

Su"u udara rata-rata Peninaran mata"ari rata-rata

 

28 F$ 80 

4


E E

2..

Kelembaban udara rata-rata Ke7e/atan angin rata-rata

LAPORAN AKHIR

 

5%0  50 K+'"ari

KONDISI KELISTRIKAN PLTA Tara Bintang terletak di Desa Sitanduk= Ke7amatan Tara Bintang= Kabu/aten !umbang !asundutan= Pro/insi Sumatera Utara0 !am/ir seluru" beban di Pro.insi Sumatera Utara (5505) ini di/asok ole" P3B Sumatera melalui ,aringan transmisi % kC= se"ingga kondisi kelistrikan Pro.insi Sumatera Utara ini meru/akan re/resentasi dari kondisi kelistrikan P3B Sumatera0 Sisana di/asok /embangkit/embangkit dalam sistem-sistem terisolasi di /ulau :ias= Tello dan Sembila"an ang dikelola ole" PL: ilaa" Sumatera Utara sendiri0 Saat ini beban /un7ak sekitar =335 + dan di/asok ole" Sektor Pembangkitan Bela*an= Sektor Pembangkitan +edan= Sektor Pembangkitan Pandan dan Sektor Pembangkitan Labu"an Angin0 Pada saat ini PL: ,uga melakukan s*a/ energi dengan PT ?nalum untuk ikut membantu memenu"i kebutu"an beban /un7ak0 Disam/ing /usat-/usat /embangkit tersebut= ada bebera/a PLT+! ang memasok listrik langsung ke sistem distribusi (2% kC) dan ?PP PLTP Sibaak sebesar % +0 Se"ubungan dengan kurangna /asokan listrik di Sumatera Utara sebagai akibat dari tidak seimbangna /enamba"an /embangkit dan /ertumbu"an beban= maka /ada saat beban /un7ak diberlakukan /emadaman bergilir0 Untuk menanggulangi /emadaman ang berke/an,angan0 PL: ilaa" Sumatera Utara melakukan demand side management dengan 7ara mengurangi la,u /ertumbu"an beban= aitu membuat kuota (/embatasan) ,umla" sambungan baru0

5


LAPORAN AKHIR

umla" G? di Sumatera Utara adala" 32 bua" dengan ka/asitas tra#o 2=68 +CA0 Peta kelistrikan sistem Sumatera Utara da/at dili"at /ada Gambar 2-20

Su!ber$ %#PTL 2'' s(d( 22

Gambar 2-3 P'ta K'li&tri%an Su"at'ra Utara

Kabu/aten !umbang !asundutan terdiri dari % Ke7amatan dan 66 tingkat Lura"' Desa diantara desa ang belum di,angkau ,aringan distribusi PL: sekitar 25 desa0 PT PL: (Persero) 4anting Dolok Sanggul unit terde/an PT PL: (Persero)

#


LAPORAN AKHIR

$abang Sibolga ang melaani kelistrikan di ka*asan Kabu/aten !umbang !asundutan0 Pusat /embangkit Listrik untuk memasok daa ke *ilaa" Kabu/aten !umbang !asundutan bersumber dari  E E E E

Gardu ?nduk Tele /enulang TL03 PLT+! Aek Sibundong ka/asitas ;% K PLT+! Aek Silang ka/asitas ;% K PLT+ Parlilitan (?PP) ka/asitas 3 < ;%% K

Penulang distribusi T+ 2% KC di daera" /elaanan PT PL: $abang Sibolga suda" terintegrasi antara 4anting'4aon atau antara Kabu/aten !umbang !asundutanKabu/aten Ta/anuli Utara-Kabu/aten Toba Samosir dan kabu/aten Ta/anuli Tenga"0 Po*er !ouse PLTA Tara Bintang ber,arak  ;; km dari G? Dolok Sanggul= maka PLTA Tara Bintang ka/asitas 2 <  + didistribusikan ke Gardu ?nduk Dolok Sanggul= dengan ,arak T+ eksisting PL: ; km dari /o*er "ouse0

2.!.

PLTA TARA BINTANG PLTA 9ra meman#aatkan aliran sungai Aek 4iman0 Luas DAS /ada lokasi bendung PLTA Tara Bintang adala" 216 km20 Lokasi PLTA ini berada /ada koordinat F 8 53H-2F ;2H LS= 51F 235H-51F 22 3H BT0

2.!.1.

H'a PLTA Tara Bintan(

PLTA Tara Bintang diren7anakan sebagai /embangkit %un )* %i+er( Tinggi ,atu"an air ,net -ead. untuk PLTA Tara Bintang adala" 6105 m0 Tinggi ,atu"an di/erole" dengan mengalirkan air dari S0Aek 4iman melalui saluran /emba*a menu,u "ead/ond se,au"  152035 m dan melalui /ensto7k (/i/a /esat)  5%025; m0 2.!.2.

K't'r&'iaan Air PLTA Tara Bintan( A.

P'ritun(an E3a/otran&/ira&i

Besar e.a/otrans/irasi di"itung dengan menggunakan metode Penman modi#ikasi= dimana /arameter'data klimatologi ang mem/engaru"i antara lain 

7


LAPORAN AKHIR

•

Tem/eratur Tem/eratur Udara

•

Ke7e/atan angin

•

Kelembaban 4elati#

•

Lama Peninaran +ata"ari

•

Posisi Lintang Lokasi

!asil dari /er"itungan e.a/otrans/irasi tersebut da/at dili"at /ada Tabel 2-0 Tabel Tabel 2-2 La-u E3a/otran&/ira&i .a/orasi

Bulan an

&eb

+ar

A/r

+ei

 un

ul

Ags

Se/

9kt

:o.

Des

mm'"ari

60

05

608

6068

6038

6035

60

602

60%

6036

601

6035

mm'bln

3

6605

630

63

360;

301

2106

2;02

201

360

201

380

B.

P'rit ritun un(a (an n ,ur ,ura Hu Hu-a -an n ila ila4a 4a 

Per"it r"itun unga gan n 7ura 7ura" " "u,a "u,an n *ila *ilaa a" " ini ini di/e di/erg rgun unak akan an untu untukk meng me nget eta" a"ui ui besa besarn rna a 7ura 7ura" " "u,a "u,an n ang ang ,atu ,atu" " dala dalam m DPS DPS berdasarkan /engamatan dari bebera/a stasiun /enakar "u,an ang ada disekitar DPS0 Stasiu Stasiun n 7ura" 7ura" "u, "u,an an ang ang di/erg di/ergun unaka akan n untuk untuk anali analisa sa "u, "u,an an ilaa" ini adala" 

• Stasiun Dolok Sanggul Siborong-borong • Stasiun Siborong-borong

• Stasiun Barus • Stasiun Pakkat • Dan bebera/a stasiun di sekitar lokasi (untuk mengisi data "u,an ang kosong'"ilang)0 kosong'"ilang)0 Dala Dalam m

/eke /eker, r,aa aan n

ini= ini= untu untukk

/er" /er"it itun unga gan n

"u,a "u,an n

*ila *ilaa a" "

digunakan metode Poligon T"iessen= karena /enebaran lokasi stasiun stasiun /enakar /enakar "u,an "u,an relati# relati# tidak merata dan memberik memberikan an "asil ang 7uku/ baik0 Besar 7ura" "u,an ilaa" DPS Aek 4iman da/at dili"at /ada Tabel 2-20

Tabel 2-3 Hu-an ila4a DPS A'% Ri"an




Tahun

LAPORAN AKHIR Bulan

Feb

Mar

Ap r

Mei

Jun

Jul

Ags

Sep

Okt

Nov

1985

!"

#$9

$$

"#

11%

#!

15#

1$

"

19$

#!

15

$1

198"

!#

1"

%1

"%1

18

15



%$1!

5%

%#8

55#

1

#%!5

198%

$9%

$18

$"

#1%

9$

55

19!

1%5

#$1

$5$

$8!

#1%

$5$

1988

59

"

9#

#""

#5!

89

#8$

9$

##!

#19

$!5

$8

#5$#

1989

5!

9!

1!9

15#

5#

1#1

81

18"

5%"

#11

888

5!

#!%8

199!

#8

19"

1"$

9!

%!

$!8

11"

9#

158

#5$

#51

$1#

#195

1991

8%

##"

1"

#"$

188

"#

#

1%!

18#

1%$

18"

5$

1#$

199

1$#

155

#5$

$8

#8!

119

1%

1$$

$!

#!9

#51

1!

8%!

199#

1"#

15%

199

1#1

#51

111

1

%$1!"

8

#9!

1$"

!$

###

199$

#1!

1!

$!#

#5"

1"

1"#

15"

19!

199

!!

91

1%$

8"8

1995

11

158

"1

#!

##!

1$1

&18%

15 &

"

155

#8%

"1

%!8

199"

"%

19

#!5

$!5

#"!

"

181

118

15%

1$1

18#

9

5#%

199%

1"5

1!5

1$1

#$5

%$

1$$

1$5

1$#

%8

$5%

18

$"#

8%8

1998

#"

1!

#%1

91

1!$

%

%$#"5

#%9

1!%

7

%!

888

1999



%$1!5

199

#!

#1

15#

19"

#"!

!8

$8

18"

5$

%!%

!!!

#!

"

1$

1"

"#

1!

1$9

1"5

!$

$5

##

18$

#59

!!1



%$15"

1%8

$!8

"

1$#

15

191

#5

$&

1%

1"

85

!!

#98



#%%

$1

5"5

1$1

9%

198

#%

$!

51%

$%1

$!%5

!!#

$!1

#"

#!%

$8

#1

15#

19"

#"!

!8

$8

55

&1"%

#51$

!!$

5

%

#$!

#88

##%

15!

1""

1"

$8

$9

%%1

##

#991

!!5

!

198

%1

1"

5!

1"9

19!

155

8!

#!

1!

9"

8%9

!!"

#9

19"

89

#99

"9

15

198

&19!

8"

99 &

195

81

9""

!!%

5%

1

"9

#$9

""

15%

188

1"%

8$

#15

#8!

89

#15%

!!8

!

198

%1

1"

5!

1"9

19!

155

15%

1$1

18#

9

#15%

'ata(rata

9

19%

$

99

$$

1$5

1%#

1"!

5

8

#%

""

8"%

,.

Des

Total

Jan

Anal nali&a i&a D'# D'#it it R'na 'na  )Lo )Lo5 5 Fl Flo5* o5*

Untu Untukk me mem/ m/er erki kira raka kan n deng dengan an lebi lebi" " te/a te/att besa besarn rna a debi debitt renda" renda"== dalam dalam "al ini aliran aliran dasar dasar mau/u mau/un n aliran aliran rata-r rata-rata ata ta"unan di/erlukan suatu data ser# debit air sungai ang 7uku/ /an,ang0 Karena data debit air Aek 4iman tidak tersedia= maka untuk menggantikan debit tersebut /erlu dibuat data debit sintetik= dimana dalam /eren7anaan ini di/ergunakan metodre simulasi "u,a "u,ann-de debi bitt dari dari D40 D40 & 0+o7 0+o7k0 k0 Data Data debi debitt sint sintet etik ik ini ini di/erkirakan berdasarkan data "u,an *ilaa" DPS0 Besar debit bulanan rata-rata Aek 4iman "asil analisa tersebut da/at dili"at /ada Tabel 3-30 Tabel Tabel 2-6 2 -6 D'#it Bulanan Rata$rata A'% Ri"an )" 6t *

!


Ta"un

LAPORAN AKHIR Bulan

an

&eb

+ar

A/r

+ei

un

ul

Ags

Se/

9kt

:o.

Des

51

2 3 05 

1036

23026

3103

2036

2 2 03 2

10

 1 08 

 ; 03 8

2 6 02 1

2 1 0 6

 5 06 ;

518

 5 08 6

501

3  05 3

2801;

 1 05 1

2 % 0% ;

5028

 5 02 1

102

0

260

2 6 0 6

51;

;013

 ; 0 3

2 % 0% 8

201

206

 ; 02 5

2;061

2 ; 02 6

80

3 2 05 3

2 % 0 ;

2 % 06 

511

2 % 01 8

2 % 01 2

 1 01

23025

2 3 06 

5056

;2

 ; 05 1

208

2806

5021

2 3 0 1

515

;038

;01

 8 01 1

5083

5051

  08 8

601

 6 05 ;

2 3 0 

20%8

2  03 

2 2 0; 5

55%

102

2 6 02 1

50;

2%055

801;

0;8

051

  01 ;

2%011

2603

2602

2 % 0 6

55

80

02

 1 02 

360

2 5 02 6

 ; 06 1

2%06

2 % 02 

2%03

2  03 5

20%6

2 2 02 3

552

32062

3 2 05 3

2  02 

2105

 5 06 ;

3 8 0% 

2606

2 6 08 1

2%02

  06 8

2 1 0 5

 1 05 1

553

2 8 0; 3

2 8 0 6

2 8 08 8

2503

2 6 0 6

2  02 

2102;

;01;

2 % 0 1

 ; 03 ;

2 5 03 

 5 01 6

556

202

20%8

 1 05 5

2102

2 % 06 

 8 0; ;

015

 5 0 1

205

2 % 06 

2102

 1 01 ;

55

2 5 08 

2603

2  06 ;

1038

2 3 0 1

3%06

2%06

801

 ; 03 8

2 % 02 6

 1 03 8

;055

558

5033

2  03 5

106

20%2

2 2 0; 5

 ; 05 1

;085

 ; 0 6

102

50

2  01 2

55;

22

  06 8

20;3

2803

2 % 0 6

 8 02 1

8026

 5 06 

 8 0 

5051

2 8 03 

2 % 0 ;

551

 ; 03 1

 ; 03 ;

;088

506

2 2 02 3

  05 5

106

10;5

32062

2  0% 

 5 06 

2 % 05 1

555

2%011

2 % 06 

2 % 0% 

2%0;

 5 02 

 1 01 ;

102

 1 03 6

2 % 0 ;

 ; 0 3

2  01 

 1 06 ;

2%%%

208

108

2  0% 

2106

2  08 3

1051

506

 5 01 ;

 5 03 3

1036

3103

 5 01 6

2%%

2 % 03 6

5055

2  06 ;

260

506

 5 01 6

101

;01

  02 2

501

2 8 0 2

5026

2%%2

2%011

2 % 06 

2%0%

2%0;

 5 02 

 1 01 ;

102

 1 03 6

2 % 0 ;

 ; 0 3

2  01 

106;

2%%3

2%03

2 % 02 6

5055

5021

2 % 03 5

 ; 05 5

506

 ; 06 1

2 3 05 

2 % 01 2

2 3 02 5

2 3 06 

2%%6

2 % 0 2

50

2%02

203

2 % 0 

5051

2%061

 5 01 ;

 5 08 6

2  05 1

 5 08 3

 5 05 1

2%%

2 % 0 1

5051

5055

2602

2%01;

 5 02 

50

102

 ; 01 3

26021

2 % 05 5

 8 01 ;

2%%8

2 % 0 6

2  0% 

2 % 0% 

20%6

 5 05 5

501

506

 ; 02 

2 % 01 8

  02 

3 6 0 

2%0;

2%%;

2 8 0; 3

2 8 0 6

2 8 08 8

2503

2 6 0 6

202

2102;

;01;

2%01

;03;

2 5 03 

 5 01 6

2%%1

;013

 ; 0 3

2 % 0% 8

201

206

 ; 02 5

2;061

2 ; 02 6

80

3 2 05 3

2 % 0 ;

2 % 06 

4atarata

2  0% %

2%015

2  0 5

2  0% 

2  06 8

 5 01 %

2 % 0 8

501

 5 01 8

2  02 

2  0% 8

2 % 0 

 5 05 1 

Denga Dengan n men menggu ggunak nakan an data data debit debit bulana bulanan n sintet sintetis is terseb tersebut ut dibuat lengkung durasi debit dengan 7ara mengurutkan semua data dari besar ke ke7il sesuai dengan /robabilitas ke,adiana0 !ubungan !ubungan antara antara /robabil /robabilitas itas ke,adian ke,adiana a dan besarna besarna debit debit tersebut kemudian di/lot dan dibuat kur.ana0 Lengkung durasi tersebut da/at dili"at /ada Gambar 2-30

1"


LAPORAN AKHIR

Gambar 2-6 L'n(%un( Dura&i Aliran PLTA Tara Bintan(

D.

Anali&a Ban-ir R'n7ana

Pada

umumna

desain

ban,ir

di

?ndonesia

ditentukan

berdasarkan analisa "u,an ang ter7atat0 Analisa #rekuensi debit maksimum ,arang da/at ditera/kan karena keterbatasan masa /engamatan ba"kan tidak ter7atat sama sekali besar debit ban,ir ta"unan0 Langka"-langka" ang ditem/u" dalam /enentuan ban,ir dari data "u,an untuk daera" aliran adala" sebagai berikut 

• +embuat analisa "ubungan antara 7ura" "u,an dan debit ban,ir ang ter7atat

• +embuat analisa #rekuensi 7ura" "u,an "arian ma
• Dari kedua analisa di atas ditentukan besarna ban,ir untuk bebera/a kali ulang0 Bebera/a metoda em/iris ang digunakan dalam /eren7anaan ini diantarana metode +el7"ior= !as/ers= 4ational= !SS :akaasu0 Sedangkan untuk meng"itung 7ura" "u,an ren7ana di/ergunakan analisa #rekuensi metode 0 Gumbell dan Log Pearson0 Tabel 2- Ban-ir R'n7ana A'% Ri"an )" 6t * P'rio' Ulan( )Tn*

Hu-an Harian Ma8 M'toa EJ. Gu"#'l R2! )""*



2

2

No

M'toa P'ritun(an Rational

'u5'n

Ha&/'r&

M'l7ior

HSS Na%a4a&u

6302

6601

32%0

3;;0%

38603

36;02



2%103

880

3%02

6106

2505

6;303

3

%

206

;5106

8160%

8805

83508

103

6

2

2520;

5;06

1520%

1%03

;;102

;;03



%

3%01

=%550;

=%60;

508

110%

;6503

8

%%

36802

=22;0

=2220

=%;02

5130%

1320;

;

2%%

31803

=360%

=3560

=2206

=%160;

5;0;

1

%%%

62803

=8610%

=1%502

=3880

=32%02

=260

11


P'rio' Ulan( )Tn*

Hu-an Harian Ma8 M'toa Lo( P'ar&on R2! )""*



2

2

No

LAPORAN AKHIR M'toa P'ritun(an

Rational

'u5'n

Ha&/'r&

M'l7ior

HSS Na%a4a&u

60;

6%0%

380%

3;30%

38%0

36;02



530

830

6;101

%10

6506

6;303

3

%

22;01

;2308

5108

5501

;50;

103

6

2

2;202

1860;

;820%

;801

8520;

;;03



%

3%01

5;02

1501

1%0

;;10%

;6503

8

%%

33501

=%;503

=%2103

1560;

18608

1320;

;

2%%

3;60

=150

=;20%

5180%

5201

5;0;

1

%%%

610;

=6;0%

=3;0%

=2%;01

=8;02

=260

E. P'n'ntuan D'#it O/ti"al

Pada /enentuan debit o/timal dilakukan /roses o/timasi debit ren7ana dan /enentuan ,umla" unit /embangkit= "ingga di/erole" nilai

debit

ang

/aling

ekonomis

ang

memberikan

biaa

/embangkitan /er k" terenda"0 Ada/un kriteria untuk menentukan o/timasi ini adala" sebagai berikut  a0 Sebagai dasar /enentuan o/timasi adala" Kur.a Fl)/ Durati)n 0ur+e ,FD0.

b0 Debit di atas 2  /ada kur.a &D$ diambil untuk analisis lebi" lan,ut0 70

umla" unit diambil minimum 2 unit= untuk keandalan o/erasi0

Agar Aek 4iman ang berada di antara bendung dan gedung sentral teta/ menda/atkan aliran agar biota di lokasi tersebut teta/ ter/eli"ara= maka dile/askan se7ara kontinu aliran air sebesar minimal %0 Dari "asil /er"itungan debit andalan Sungai Aek 4iman= debit desain PLTA Tara Bintang ini diteta/kan sebesar 260% m 3'detik0 Besarna debit desain ini didasarkan /ada /er"itungan debit andalan dengan $5&!! /robabilitas 3030 $!&!! #5&!! #!&!!

) k i t e d 5&!! /

3

m ( t !&!! i b e D

15&!! 1!&!! 5&!! !&!! !&!

9&%

19&$

9&

#8&9

$8&"

58&#

Probabilitas (%)

"8&1

%%&8

8%&5

12

9%&


2.!..

LAPORAN AKHIR

Ka/a&ita& PLTA Tara Bintan(

Ka/asitas daa ang da/at dibangkitkan PLTA Tara Bintang dengan debit masing-masing turbin 2 mJ'detik dan gross "ead 202; m adala"  2 <  +0 Ka/asitas tersebut diren7anakan dengan menggunakan 2 unit turbin dengan ka/asitas ang sama0 Tabel 2-8 Ka/a&ita& PLTA Tara Bintan( Data

Gross !ead !ead e#ekti# Debit desain'unit Debit minimum enis Turbin #isiensi turbin Putaran turbin #isiensi generator Daa /oros turbin'unit Ka/asitas Generator

2.!.!.

202; m 6105 m 2 mJ'detik 601 m3'detik &ran7is !orisontal %052 6210; r/m %05 33% k 8%% kCA

Prou%&i En'r(i PLTA Tara Bintan(

&aktor ka/asitas ,0F1 0apaity *at)r. PLTA Tara Bintang diren7anakan sebesar %01 dengan total /roduksi energi ta"unan ang ter7a/ai da/at dio/timalkan "ingga ;01 G"0 !al tersebut di7a/ai dengan menggunakan turbin ang didesain memiliki e#isiensi tinggi0 Pada /eren7anaan

ini= data turbin ang digunakan

sebagai

dasar

/er"itungan'analisa /roduksi energi diasumsikan dengan e#isiensi turbin da/at men7a/ai %0520 Se7ara teknik= turbin-turbin dengan e#isiensi tinggi da/at di7a/ai dengan /enggunaan turbin ang didesain

13


LAPORAN AKHIR

se7ara s/esi#ik (site 7ondition) menggunakan modeling !)del test atau $&D ,)!putati)nal *l)/ Dyna!i. 0

Tabel 2-; P'ritun(an Prou%&i En'r(i PLTA Tara Bintan(

14


LAPORAN AKHIR

. DESAIN DASAR PLTA

Peman#aatan air sungai Aek 4iman untuk PLTA Tara Bintang diren7anakan sebesar 26 mJ'detik0 Ka/asitas daa terbangkitkan ang diren7anakan /ada PLTA Tara Bintang adala" sebesar 2 < 0% + dengan :et !ead 6105 m0

.1.

DESAIN DASAR BANGUNAN SIPIL

.1.1.

B'nun( an Inta%'

Bendung PLTA Tara Bintang diren7anakan selebar ;%0% m ang terletak /ada koordinat %21#52.56 LU 0 !233#.#6 BT 0 Bendung ini dilengka/i dengan /intu /embilas (B/) sebanak 3 bua" dengan lebar 20% m dan 3 bua" /ilar /embilas (B/l) dengan lebar 02% m0 Untuk menentukan /an,ang mer7u bendung e#ekti# (Be#) di "itung dengan menggunakan-4umus Be#

Bn I 2% ∑b/ - ∑b/l

O

Di mana  Be#

O

Pan,ang mer7u bendung e#ekti#= m

Bn

O

Pan,ang bendung bruto= m

∑b/

O

umla" lebar /intu /embilas= m

∑b/l

O

umla" lebar /ilar /embilas= m

!asil /er"itungan ter"ada/ /an,ang e#ekti# mer7u= aitu  Be#

O

Bn I 2% ∑b/ - ∑b/l

O

;%0%% I (%02%  2  3) I (3  02%)

O

802% m

1


LAPORAN AKHIR

El'3a&i Mu%a Air Ban-ir Di M'r7u B'nun(

Bentuk mer7u bendung ang digunakan dalam /er"itungan ini adala" mer7u ti/e Bulat dengan /engontrol berbentuk segi em/at0 4umus ang digunakan adala"  Q O

$d  2'3  R(2'3  g)  Be#  !=

Di mana  Q

O

Debit ban,ir ren7ana= m3'det

$d

O

Koe#isien debit ($d O $%  $  $2)

g

O

Per7e/atan gra.itasi= m'det2

Be#

O

Pan,ang e#ekti# mer7u= m

!

O

Tinggi energi diatas mer7u= m

P

O

Tinggi mer7u bendung= m

r

O

ari-,ari mer7u bendung= m

Koe#isien $d di da/at dari gra#ik-gra#ik= di mana  -

$% ang meru/akan #ungsi dari !  ' r (li"at Gambar 3-)

(

$ ang meru/akan #ungsi dari P ' !  (li"at Gambar 3-2)

(

$2 ang meru/akan #ungsi dari P ' !  dan kemiringan muka "ulu mer7u bendung0 (li"at Gambar 303)

Gambar 3- Har(a$ar(a Ko'0i&i'n , 9 untu% B'nun( A"#an( Bulat S'#a(ai Fun(&i P'r#anin(an H 1 6 r

2


LAPORAN AKHIR

Gambar 3-8 Ko'0i&i'n ,1 &'#a(ai Fun(&i P'r#anin(an P 6 H 1

Gambar 3-; Har(a$ar(a Ko'0i&i'n , 2 &'#a(ai Fun(&i P'r#anin(an P6H 1

+er7u bendung diren7anakan setinggi =% m0 Per"itungan  !

O

Q ' {$d < 2'3 < √ (2'3 < g) < Be#}2'3

O

18608 ' {%051 < 2'3 < √ (2'3 < 501) < 802}2'3

O

30 m

Dari "asil /er"itungan diatas= tinggi muka air ban,ir diatas mer7u bendung dengan debit ban,ir ren7ana /erioda ulang %% ta"un= dida/at ! O 30 m Ban(unan P'r'a" En'r(i

Dalam memili" ti/e bangunan /eredam energi sangat bergantung ke/ada berbagai #aktor antara lain  Tinggi /embendungan Lebar bentang e##ekti# Keadaan geoteknik tana" dasar

3


LAPORAN AKHIR

enis sedimen ang terba*a aliran sungai Kemungkinan degradasi dasar sungai ang akan ter,adi di "ilir bendung Keadaan aliran ang ter,adi di bangungan /eredam energi se/erti aliran tidak sem/urna'tenggelam= lon7atan aliran ang lebi" renda" atau lebi" tinggi atau sama dengan kedalaman muka air "ilir0 Untuk meredam energi /ada "ilir bendung /erlu dibuat suatu kolam olakan0 Ada bebera/a ma7am /eredam energi ang ada antara lain  Ti/e USB4= Ti/e Bak Tenggelam dan Ti/e +D90 Dalam /eren7anaan ini= ti/e /eredam energi ang digunakan adala" Ti/e +D90 4umus-rumus ang digunakan adala" sebagai berikut 

•

Kedalaman

lantai

/eredam

energi

di"itung

dengan

menggunakan rumus  

O

 ' √(g < N3)

Ds

O

(Ds) (Ds ' D2) → Ds ' D2 di/erole" dari Gra#ik

Dimana  

O

Parameter desain



O

Debit desain /ersatuan lebar /elim/a" bendung= m3'dt'm

•

N

O

Perbedaan tinggi muka air "ulu dan "ilir = m

g

O

Per7e/atan gra#itasi= m'dt2

Ds O

Kedalaman lantai /eredam energi= m

D2 O

Kedalaman air di "ilir= m

Pan,ang lantai /eredam energi di"itung dengan rumus  Ls

O

(Ds) (Ls'D2) → L ' D2 di/erole" dari gra#ik

Dimana 

4


L

•

Pan,ang lantai /eredam energi= m

Tinggi ambang ak"ir di"itung dengan menggunakan rumus  a

•

O

LAPORAN AKHIR

O

%02 < D2

Lebar ambang ak"ir di"itung dengan menggunakan rumus  b

O

2
Per"itungan  

O

Q ' Be#

O

18608 ' 802

O

3028 m3'dt'm



O

10 m



O

3028 ' √(501 < 103)

O

%0%

D2 O

205

m

Dari gra#ik dida/at D'D2 O 06%= maka  D

O

603 m

Ds

O

2%01 m

Dari gra#ik dida/at L ' Ds O 06%= maka  L

O

2102 m

≈

210%% m

Dari gra#ik dida/at a ' D O %02%= maka  amin O

%05% m

b

O

2a

O

2 < %05%

O

01% m

5


LAPORAN AKHIR

Dari "asil /er"itungan diatas= dida/at  /an,ang lantai kolam olak adala" 210% m dengan kedalaman

2%01 m dari ele.asi mer7u

bendung0 Ban(unan P'"#ila& B'nun(

Bangunan /embilas bendung terletak di dekat dan men,adi satu kesatuan dengan bangunan /engambilan (intake)0 Bangunan /embilas bendung /ada /eren7anaan ini adala" bangunan /embilas ti/e kon.ensional tan/a underslui7e0 Dalam /eren7anaan bangunan /embilas ini= dilakukan /er"itungan/er"itungan sebagai berikut 

•Dimensi Pintu Pembilas Bendung Untuk menentukan lebar /intu /embilas bendung digunakan 4umus sebagai berikut  Bs7

O

%08%  lebar total /engambilan0

Di mana  Lebar /intu intake

O

0%

m

umla" /intu intake

O



b"

Lebar /ilar intake

O

%05%

m

umla" /ilar intake

O

6

b"

Se"ingga  Bs7

O

%08%  lebar total /engambilan0

O

%08%  (  0%)  (  %05%)V

O

10%

m

Dari rumus diatas dida/at ba"*a lebar /intu /embilas bendung 20% m dengan ,umla" 3 bua" dan lebar /ilar /embilas 02 m dengan ,umla" 3 bua"0 Ban(unan Inta%'

4en7ana bangunan /enada/an air= lebi" dikenal sebagai bangunan intake berada /ada sisi kiri aliran sungai0 Dimensi bangunan intake diren7anakan dengan ka/asitas sekurang-kurangna 2%  dari debit ren7ana= untuk membuat #leksibilitas dan agar da/at memenu"i

#


LAPORAN AKHIR

kemungkinan meningkatna kebutu"an /engambilan selama umur /roek0 Berdasarkan "asil /er"itungan debit andalan sungai Aek 4iman= debit ren7ana (Qn) PLT+ Tara Bintang diteta/kan sebesar 26 m 3'detik0 Se"ingga besarna debit /engambilan PLTA Tara Bintang adala" 02 < Qn O 02 < 260% O 2101 m 3'detik0 Besarna debit ini digunakan untuk /embilasan kantong lum/ur0 Ke7e/atan aliran ren7ana di /intu intake diambil sebesar 0% m'detik= se"ingga  A

O

Q'C

O

2101 ' 

O

2101 m2

Pada intake ini= akan dilengka/i dengan tras"ra7k ang ber#ungsi untuk men7ega" sam/a" dan benda menga/ung masuk ke *ater*a0 Tras"ra7k ini diren7anakan terbuat dari /lat ba,a dengan tebal  mm dan ,arak bersi" antar /lat % mm0 Tinggi air ang akan masuk ke intake setinggi 0% m dan lebar bukaan /intu adala" 0% m0 Luas bersi" tras"ra7k /ada satu bukaan /intu (a) adala" 80%2 m2= se"ingga  umla" /intu

O

A'a

O

2101 ' 80%2

≈

 bua" /intu

adi= intake diren7anakan menggunakan  bua" /intu dengan lebar 0 m dan tinggi 0% m .1.2.

Kanton( Pa&ir )Santra/*

Bangunan ini ber#ungsi untuk mengenda/kan /asir dan /artikel sedimen ang terba*a masuk kedalam intake mau/un *ater*a se"ingga air ang akan masuk ke turbin men,adi relati# bersi"0 Untuk men7ega" tumbu"na .egetasi dalam kantong /asir maka ke7e/atan air dalam sandtra/ tidak diiNinkan  %0%3 m'detik0 Diren7anakan diameter sediment ang akan dienda/kan ≥ %03 mm=

7


LAPORAN AKHIR

berdasarkan gra#ik S"ields maka ke7e/atan /engenda/an sediment /ada aliran tenang adala" %0%6 m'detik0 Perioda /engurasan sediment diren7anakan setia/  minggu0 Untuk menentukan dimensi sandtra/= dilakukan /er"itungan sebagai berikut  L
O

Q ' *o

O

260% ' %0%6

O

8%% m2

Sandtra/ diren7anakan dengan lebar (B) 30% m0 Berdasarkan ketentuan= L ' B M 1= maka untuk menentukan /an,ang sandtra/ di"itung dengan menggunakan rumus  Colume

0% < B < L > %0 < (is - in) < L 2 < B > %0 < 0% < L 2 < B

O

Dimana  B

O

Lebar sandtra/= m

L

O

Pan,ang sandtra/= m

is

O

Kemiringan dasar sandtra/

in

O

Kemiringan /ermukaan sandtra/ kondisi /enu" Lum/ur

L2

O

Pan,ang /erali"an sandtra/= m

Per"itungan  Colume

O

0% < B < L > %0 < (is - in) < L 2 < B > %0 < 0% < L 2 < B

8%%

O

0%<30%%0<(%0%%-%0%%%%2) %0<0%<0%<30%

Dengan 7ara 7oba-7oba= dida/at /an,ang sandtra/ adala"  L

O

%60% m

adi dimensi sandtra/ adala"  lebar O 30% m dan /an,ang %60% m .1..

Saluran P'"#a5a )at'r5a4*

Saluran /emba*a (*ater*a) menalurkan air dari intake sam/ai ke bak /enenang= atau tem/at mulaina /i/a /esat (/ensto7k)0 ater*a /ada PLTA Tara Bintang diren7anakan beru/a saluran terbuka ()pen -annel) berbentuk kotak0 Saluran ini diren7anakan




LAPORAN AKHIR

se/an,ang  =152021 m untuk mam/u menalurkan debit ren7ana sebesar 260% m3'detik0 Untuk meng"itung dimensi *ater*a digunakan 4umus Stri7kler aitu Q

O

C
C

O

k < 42'3 < ?'2

Dimana  Q

O

Debit ren7ana= m3'det

C

O

Ke7e/atan aliran= m'det

A

O

Luas /enam/ang basa"= m2

O

b > (m < ") < "

k

O

Koe#isien kekasaran +anning

4

O

ari-,ari "idrolis= m

O

A ' b > 2" <√ ( > m2)

O

Kemiringan *ater*a0

?

Ke7e/atan maksimum ang dii,inkan (C)  2 m'det karena *ater*a diren7anakan terbuat dari /asangan batu0 Berdasarkan kondisi dila/angan dan untuk menda/atkan desain ang o/timum= maka diren7anakan kemiringan *ater*a (i) adala"  i O %=%%0 Dari "asil /er"itungan dimensi *ater*a= dida/at lebar dasar saluran (b) 205% m dan ketinggian air (") 603% m0 .1.!.

Ba% P'n'nan( )H'a/on*

!ead/ond diren7anakan untuk menda/atkan alitan ang stabil sebelum masuk ke /i/a /esat (/ensto7k)0 Pada "ead/ond ini diren7anakan terda/at 2

bangunan ang

terintegrasi= aitu bangunan /engenda/ /asir dan bak /enenang0 Pengenda/ /asir se/erti "alna sandtra/ dekat intake= bangunan ini ber#ungsi untuk mengenda/kan /asir dan menaring kotoran ang "anut se"ingga air ang masuk ke turbin relati# bersi"0 Bangunan ini diren7anakan dengan /an,ang 30% m dan lebar 0% m0 Bangunan ini dibuat dari /asangan batu kali dengan /lesteran semen /ada bagian

!


LAPORAN AKHIR

/ermukaan ang ter,adi kontak langsung dengan air0 Kolam /engenda/ ini dilengka/i dengan bangunan /elim/a" sam/ing (s/ill*a) dan /intu /enguras0 Sedangkan bak /enenang ini diren7anakan dengan /an,ang 0% m= lebar 0% m dan kedalaman %0%% m0 Kolam ini dibuat dengan konstruksi beton0 Bak /enenang ini dilengka/i ,uga dengan tras"ra7k ang ber#ungsi untuk men7ega" benda-benda "anut masuk ke /i/a /esat0 .1.+.

Pi/a P'&at )P'n&to7%*

Pi/a /esat (/ensto7k) adala" /i/a ang ang ber#ungsi untuk mengalirkan

air

dari

bak /enenang

("ead

/ond)

ke ruma"

/embangkit0 Peren7anaan /i/a /esat men7aku/ Pemili"an material Penentuan diameter Penentuan ketebalan enis sambungan Pemili"an material berdasarkan /ertimbangan kondisi o/erasi= aksesibilitas= berat= sistem /enambungan dan biaa0 Diameter /i/a /esat di/ili" dengan /ertimbangan keamanan= kemuda"an /roses /embuatan= ketersediaan material dan tingkat rugi-rugi (#ri7tion losses)

seminimal

mungkin0 Ketebalan

/ensto7k di/ili"

untuk

mena"an tekanan "idrolik dan surge /ressure ang da/at ter,adi0 Pemili"an diameter /ensto7k didasari ole" kondisi sebagai berikut  

Pi/a berdiameter besar memiliki "ead losses ke7il= teta/i lebi" berat= tebal dan ma"al0



Pi/a dengan diameter ke7il memiliki ke"ilangan energi ang besar karena #riksi ang besar= teta/i beratna lebi" ke7il= dan mura"0

Pertimbangan utama /emili"an diameter /ensto7k PLTA Tara Bintang adala" tingkat keamanan0 Untuk itu /emili"an diameter /ensto7k memerlukan iterasi untuk menda/atkan kombinasi terbaik antara biaa dan keamanan0 Ke7e/atan aliran ang diiNinkan dalam /ensto7k dengan /ertimbangan tersebut adala" 206 - 30 m's0 C O

Q A

O

4Q

xD

π

2

1"


D O

LAPORAN AKHIR

4Q

xv

π

PLTA Tara Bintang menggunakan 2 bua" /ensto7k utama dengan diameter utama 202 m tebal 2 mm= diren7anakan akan mengalirkan air dengan ke7e/atan 308 m's ang kemudian masuk ke masingmasing turbin0 Tan/a adana /er7abangan0 Ketebalan /ensto7k di/er"itungkan ter"ada/ /ukulan air (*ater "ammer) ,uga ter"ada/ berat sendiri /ensto7k dengan kondisi terisi air dan

kondisi

kemiringan

lereng

serta

tinggi

"ead

ang

akan

mem/engaru"i besarna gaa-gaa baik statis mau/un kinetis akibat aliran air0 Belokan ang ta,am /ada /ensto7k sebaikna di"indari= selain akan mengurangi besarna energi ,uga da/at menimbulkan gangguan /ada aliran air di dalamna ang /ada ak"irna akan menimbulkan masala" ter"ada/ konstruksi /ensto7k itu sendiri0 Persaratan konstruksi /i/a /esat= adala"  mam/u mena"an /engaru" tem/eratur= mam/u mena"an gem/a sam/ai /ada kondisi tertentu= mam/u mena"an e#ek *ater "ammer= muda" dalam /elaksanaan0 Untuk /er"itungan ketebalan dan diameter /ensto7k da/at dili"at /ada tabel 3-0

11


LAPORAN AKHIR

Tabel 3-1 /'ritun(an %'t'#alan an ia"'t'r /'n&to7%

12


LAPORAN AKHIR

13


.1.:.

LAPORAN AKHIR

Po5'r Hou&' P)/er )use meru/akan titik /usat /embangkitan0 Po*er "ouse PLTA

Tara Bintang diren7anakan terletak /ada koordinat %2 ;@01 LU dan 5122@808 BT0 Pada bangunan ini diletakan mekanikal elektrikal ang terdiri dari  turbin= transmisi mekanik= generator= /anel kontrol= ballast l)ad dan tem/at /eralatan'tools0 P)/er -)use PLTA Tara Bintang diren7anakan berukuran 30% m < 20%

m dengan 2 ,enis konstruksi= aitu  konstruksi beton bertulang /ada bangunan ang terletak diba*a" /ermukaan tana" dan konstruksi

14


LAPORAN AKHIR

rangka ba,a /ada bagian kolom= balok dan ata/ /ada bangunan ang terletak diatas /ermukaan tana"0 Dinding bangunan ang terletak diatas /ermukaan tana" terbuat dari /asangan bata mera" ang di/lester /ada kedua sisina0 Sedangkan bagian ba*a" ter"ubung dengan saluran /embuangan (tailra7e)0 P)/er -)use dilengka/i dengan /enangkal /etir= sistem /roteksi

( gr)unding)= ruang kontrol= ruang administrasi= gudang= kamar mandi$= dan kamar istira"at0 .1.;.

Tail Ra7'

Saluran ini ber#ungsi sebagai saluran /embuangan air ang berasal dari tubin ke Sungai Aek 4iman sebagai /embuang ak"ir0 Saluran ini meru/akan satu kesatuan dengan ruma" /embangkit0 Konstruksi saluran diren7anakan terbuat dari /asangan batu kali dengan bagian atasna akan dila/isi dengan /lesteran0

.2.

A,,ES ROAD A77ess road ini ber#ungsi sebagai /rasarana trans/ortasi bagi kegiatan di PLTA Tara Bintang0 Pan,ang a77ess road menu,u bendung 505 dan ang menu,u /o*er "ouse 2%03 m0 alan masuk lokasi dan ,alan ins/eksi tersebut diren7anakan selebar 30% m sebagai la/isan /erkerasan dengan ba"u ,alan selebar %0 m < 2 sisi0 Pada bagian kiri dan kanan luar dari ba"u ,alan ini akan dilengka/i dengan saluran drainase selebar %0 m0 enis konstruksi la/isan /erkerasan ,alan diren7anakan terdiri dari 2 ( dua ) la/isan= aitu konstruksi La/isan Pondasi Ba*a" (LPB) setebal 2%0% 7m dan La/isan Pondasi Atas (LPA) setebal ;0% 7m ang terletak di atas LPB0 Sedangkan saluran drainase ,alan diren7anakan terbuat dari konstruksi /asangan batu0

15


LAPORAN AKHIR

!. PERALATAN ELEKTRIKAL < MEKANIKAL

!.1.

TURBIN Peran7angan dan /emili"an turbin PLTA dilakukan berdasarkan

•

Tinggi ,atu"an air ang tersedia

•

Peren7anaan debit air

•

Daa ang di"ara/kan sesuai debit dan "ead ang tersedia

•

Ke7e/atan /utaran turbin ang akan diteruskan ke generator

Tabel 6-5 Daea! O"ea#$ T%$'

J'ni& Tur#in Ka/lan dan Pro/eller &ran7is Pelton $ross#lo* Turgo

=aria&i 2  ! %  ! %  ! 3  ! %  !

H'a )"*  6%  3%  3%%  2%  2%

1


!.1.1.

LAPORAN AKHIR

Dia(ra" P'"ilian J'ni& Tur#in Air

Dengan mem/er"itungkan #aktor-#aktor tersebut= PLTA Tara Bintang diren7anakan menggunakan turbin ti/e &ran7is "orisontal= untuk a/likasi tinggi ,atu"an medium0 Pemili"an /oros "orisontal karena diameter runner turbin Tara Bintang  0 m dan lebi" muda" dalam "andling0 #isiensi turbin ini diren7anakan berada di kisaran 520 0 Turbin &ran7is ini di/ili" karena mam/u meng"ada/i #luktuasi debit air= dengan debit minimum o/erasi sam/ai dengan 6% debit desain 0 Daa out/ut turbin di"itung dengan rumus sebagai berikut Pt O W < g < Q < ! < X t

Di mana  Xt

O e#isiensi turbin &ran7is

Q

O debit ren7ana (m3'det)

!

O tinggi ,atu" e#ekti# (m )

W

O +asa ,enis air (kg'm3)

g

O Gra.itasi bumi (m'det2)

2


LAPORAN AKHIR

umla" turbin PLTA Tara Bintang diren7anakan sebanak 2 unit= masing-masing untuk debit sebesar 2 m 3'detik0 Dalam menentukan ,umla" unit turbin ang akan digunakan PLTA Tara Bintang= berdasarkan /ada analisis ter"ada/ 

•

&lo* Duration $ur.e

•

nergi ang di"asilkan

•

9/erasi beban sebagian (Part Load 9/eration)

•

Unit $onstru7tion $ost

•

Ka/asitas ang tersedia di/asaran

Pemili"an

,umla" unit turbin ter"ada/ #lo* duration 7ur.e

di/engaru"i ole" besarna debit minimum dan maksimum0 Debit maksimum ang besar akan mengakibatkan tenaga rata-rata ang di"asilkan men,adi berkurang dan *aktu o/erasi dengan beban sebagian men,adi lebi" lama0 Lamana *aktu o/erasi dengan beban sebagian menebabkan ter,adina aliran turbulen ang mengakibatkan timbulna getaran ang

tinggi=

ter,adina

ka.itasi=

/eruba"an

tekanan

dan

ketidakstabilan0 Agar ter"indar dari /roblem ini maka di"indari o/erasi ang terus menerus /ada beban renda"0 Pada /rinsi/na= /enamba"an ,umla" unit akan mengakibatkan /enamba"an /embiaaan konstruksi untuk /i/a /esat= gedung sentral dan generating sets0 Akan teta/i /erlu di/ertimbangkan ,uga selain akan meningkatkan ke"andalan= ,uga kemungkinan ang akan ter,adi se/erti

adana

/enggantian

/ada

kom/onen

turbin

ang

menebabkan ter"entina kiner,a turbin0 Ke7e/atan turbin diren7anakan sebesar 6210; r/m0 Ke7e/atan ini diren7anakan sama dengan ke7e/atan generator= se"ingga tidak di/erlukan

gearbo<

rasio

/utaran0

+aterial

runner

turbin

menggunakan Stainless Steel (minimum grade $r:i 306) dengan guide .ane menggunakan stainless steel ($r 2)0

3


LAPORAN AKHIR

9/erasi turbin dilengka/i dengan go.ernor untuk mengatur bukaan guide .ane sesuai dengan debit aliran air ang akan masuk0 Pengaturan bukaan guide.ane diren7anakan menggunakan sistem "idrolik ser.o motor double-a7tuator0 Sebagai /engaman= turbin dilengka/i dengan &l "eel ang akan ber/eran sebagai /enera/ energi /ada saat saat ter,adi run a*a s/eed0 Tabel 6-% S"e#$()a#$ T%$' PLTA Taa B$'*a'+ J'ni& Tur#in >

Fran7i& Hori&ontal

Data Da&ar

•

3r)ss -ead

!gross

202;

m

•

4et -ead

!net

6105

m

2

b"

Qt

2

m3'det

#isiensi turbin

etat o/t

520



Putaran turbin

nt

6210;

r/m

%un a/ay speed ' unit

nt*Yma<

136

r/m

9ut/ut daa listrik'unit

Pel

033%

k

A&u"&i an Kal%ula&i

umla" turbin Debit desain ' turbin

!.1.2.

Para"'t'r D'&ain Tur#in K'7'/atan Putaran Tur#in )N* an K'7'/atan S/'&i0i% Tur#in ) n&*

Ke7e/atan /utaran turbin dan ke7e/atan s/esi#ik turbin da/at di"itung menggunakan #ormula

dimana  : O ke7e/atan /utaran turbin= r/m PT O turbin out/ut= K ! O "ead e#ekti# = m ns O ke7e/atan s/esi#ik= S? unit

4


LAPORAN AKHIR

Ke7e/atan s/esi#ik untuk turbin &ran7is da/at ,uga di"itung dengan menggunakan /endekatan #ormula berikut 

• Berdasarkan USB4 5;8

• Berdasarkan de sier.o and de le.a

H'a Su7tion Tur#in

Tinggi isa/ (dra#t "ead) di"itung dengan rumus sebagai berikut  Hs = Ha – Hv – σ x H

dimana  !a O tekanan atmos#ir di TL (%= m A) !. O tekanan ua/ ,enu" /ada su"u 2F $ (%=326 m A) ! O tinggi ,atu" e#ekti# Z

O #aktor ka.itasi T"oma

&aktor ka.itasi T"oma Turbin &ran7is da/at ditentukan dengan rumus sebagai berikut  Berdasarkan USB4 monogra/" 2% σ= ns1,64 / 50327

Berdasarkan K+- Lindestrom σ= 8 x 10-5 x ns1.4

dimana  ns O ke7e/atan s/esi#ik turbin= S? unit Z O #aktor ka.itasi t"oma

5


LAPORAN AKHIR

Berdasarkan /er"itungan /ada tabel di atas untuk mengurangi resiko ka.itasi= !ead su7tion ang bernilai negati# /erlu di"indari se"ingga di/ili" /utaran turbin sebesar 621=; r/m= dengan nilai ke7e/atan s/esi#ik sebesar 23;=166= dan "ead su7tion berdasarkan #ormula K+Lindestrom =3 m0 !.1..

Di"'n&i Tur#in B'rat Tur#in

Untuk da/at mendisain /ondasi /o*er "ouse= /erkiraan berat turbin /erlu untuk di/er"itungkan0 Untuk meng"itung berat turbin se7ara teoritis kirana 7uku/ kom/lek= akan teta/i berdasarkan "asil /enelitian

se7ara

em/iris

berat

turbin

da/at

di/erkirakan

berdasarkan USB4 +onogra/" 2% ,*  151/5 0 D32.33  1

Di mana  t O

Berat total turbin (ton)

D3

O

4unner dimension (m)

Runn'r

Dimensi 4unner di"itung berdasarkan 

− Tinggi atu" #ekti# − Ke7e/atan S/esi#ik − Putaran turbin

#


LAPORAN AKHIR

Dimensi s/iral 7asing dan0dra#t tube di"itung berdasarkan 

− Ke7e/atan s/esi#ik

ns (m I k)

− Diameter 9utlet 4unner

D3

4asio ke7e/atan /ada diameter /ele/asan (dis7"arge diameter) runner di"itung dengan rumus sebagai berikut  Ku

O %03 > 200%-3 < ns

Di mana  ns O Ke7e/atan s/esi#ik Diameter /ele/asan (dis7"arge diameter) runner (D3) di"itung= dengan rumus sebagai berikut  D3 O 1608 < Ku < ! %0'n Di mana  Ku O 4asio ke7e/atan /ada diameter /ele/asan ! O Tinggi ,atu" e#ekti# n O Putaran turbin Dimensi 4unner ang lain 

! O (%0%56 > %0%%%2 < ns) < D3

Paae*e 

P%*aa' 42.5/ "

%'$*

K8

".!"5

D3

1.2#3



D1

1.""7



D2

1.2"2



H1

".1!4



H2

".443



7


LAPORAN AKHIR

S/iral ,a&in( < Dra0t Tu#'

S/iral $asing

P%*a a' Paae* 42.5 e / " %'$* S"$a 7a#$'+ A B C

1.411 1.225 1.!2

  

D E F G H I L M

2.153 1.575 1.!#" 1.#3# 1.432 ".321 1.25 ".7#2

       




LAPORAN AKHIR

Dra#t Tube

T

9 (1.5" : "."""1! N) ;

D3 U

9 (".51 - "."""7 N) ; D3

P%*a a' Paae* 42.5 e / " Da8* T%e N 3."25 O 1.7!5 P 1.! R 2."2" S 5.!5 T 1.!51 U ".434 $ 1.#74 < 3.5""

!.2.

%'$*         

GENERATOR DAN GO=ERNOR

Ka/asitas generator (Pg) dalam kCA ditentukan berdasarkan e#isiensi generator= #aktor daa dan daa out/ut turbin= aitu dengan rumus sebagai berikut 

!


LAPORAN AKHIR

Di mana= Pt

O Daa keluar dari turbin (k)

Xg

O #isiensi generator

$os [ O &aktor daa Generator ber#ungsi untuk mengkon.ersikan energi mekanik men,adi energi listrik0 enis generator ang di/ili" aitu generator sinkron dengan ou/ut ang sesuai dan sistem eksitasi lainna lengka/ dengan semua /erlengka/an dan suku 7adangna0 +aksimum out/ut dari generator adala" % dari daa listrik maksimum terbangkit0 PLTA Tara Bintang diren7anakan menggunakan 2 unit generator dengan ka/asitas daa minimum masing-masing sebesar 8%% kCA= 3 /"asa= % !N0 Putaran generator diren7anakan sama dengan /utaran turbin sebesar 6210; r/m= se"ingga tidak di/erlukan transmisi mekanik (gearbo<)0 Dengan ke7e/atan dasar sebesar 6210; r/m= maka ,umla" /asang kutub generator ang digunakan di"itung berdasarkan rumus berikut

Di mana  n

O /utaran generator

#

O #rekuensi generator (% !N)

/

O ,umla" kutub generator

Berat bagian generator ang /aling besar adala" rotor= ada/un berat rotor da/at di"itung berdasarkan rumus berikut 

Di mana  Pg O Ka/asitas Generator (+CA) :

O Putaran (r/m)

Dari "asil /er"itungan dida/at berat rotor sebesar 2 ton0 Untuk men,aga #rekuensi keluaran generator stabil= maka PLTA Tara Bintang dilengka/i dengan sistem go.ernor0 Go.ernor ang diren7anakan beru/a sistem elektrik dengan kelengka/an PL$ dan S$ADA untuk sistem monitoring dan

1"


LAPORAN AKHIR

tam/ilan data dis/la0 Sistem go.ernor akan dilengka/i dengan "drauli7 /o*er /a7k I a7tuator ang akan mengatur bukaan guide .ane turbin dan main inlet .al.e (+?C)0 Untuk men,aga sistem teta/ aman dan memiliki res/on ang baik /ada saat ter,adi gangguan (trouble) maka sistem "drauli7 a7tuator ang digunakan dilengka/i dengan lengan bandul (7ounter *eig"t)0 Sistem o/erasi go.ernor didesain untuk da/at meres/on /enutu/an guide .ane dalam rentang *aktu 8 I 1 detik (#ull 7lose) /ada saat ter,adi re,e7ted load= untuk meng"indari run a*a s/eed /ada generator0 S/esi#ikasi umum dari go.ernor adala"  .

!drauli7 go.ernor di desain untuk ker,a /arallel (interkoneksi dengan Grid PL:)

*.

Pengo/erasian guide +ane turbin untuk *l)/ )ntr)l menggunakan "drauli7 a7tuator0

=.

Pengo/erasian bukaan guide .ane menggunakan tekanan oli0

.

Penutu/an

guide .ane dan /enutu/an darurat

( e!ergeny l)sing )

menggunakan )unter/eig-t0 /.

Perangkat "drauli7 /o*er /a7k dilengka/i dengan sistem /engaturan *aktu untuk o/erasi )pening  l)sing 0

>.

Sistem -ydrauli p)/erpa6 dilengka/i dengan /engo/erasian manual (-andpu!p) /ada saat ter,adi bla6start0 (/engo/erasian a*al tan/a 7atu daa motor "drauli7)0

.

Sistem -ydrauli p)/erpa6 dilengka/i dengan

• 9il ?S9 CG 68 • 9il le.el indi7ator • 9il tem/erature indi7ator • +otor 6%% C A$ %=; k • Solenoid .al.es 26 C D$ • Bimetalli7 o.ertem/erature tri/ • !ig" /ressure oil #ilter • 4eturn oil #ilter • Tekanan ker,a (oil /ressure) berkisar %% bar0 Tabel 6- S/'&i0i%a&i G'n'rator PLTA Tara Bintan(

11


LAPORAN AKHIR

Je'$#

S$')9'

K?%

#5""

$A

E@%/0%

!5



P8+0 0,%0 F T/00 F+/8/0% J8 ?,/

!..

42.57 +? 3

>

#.#""

$

5"

H

14

?,/

TRANSFORMATOR

PLTA Tara Bintang dilengka/i dengan 2 unit Trans#ormer Ste/ U/ 88%% C' 2% kC sesuai dengan tegangan dasar generator= 3 /"asa= % !N dan ka/asitas ;%%% kCA0 Ka/asitas ini di/ili" /ada le.el aman untuk antisi/asi out/ut terbesar dari generator0 Ti/e trans#ormer ang digunakan adala"

9ut Door dengan

/endinginan oli (9:A:)= "ermeti7 seal0 Trans#ormer ang digunakan mengikuti sistem .ektor ,aringan T+ 2% kC PL: eksisting0 S/esi#ikasi umum trans#ormer ang digunakan adala" sebagai berikut  a0

Ti/e Trans#ormer I Ste/ U/ 9il ?mmersed sel# 7ooled untuk a/likasi di dalam'luar ruangan0 Ti/e )re er!etially sealed ' 9:A:

b0

Kondisi o/erasi di ba*a" ketinggian %%% meter dari /ermukaan laut dengan tem/erature lingkungan ker,a tidak lebi" dari 6% %$0

70

Standar desain= manu#aktur= dan /engetesan sesuai dengan SPL:@%'55;

d0

#isiensi /ada berbagai .ariasi beban dan #a7tor daa (P& 'P& %01) berkisar 5100

!.!.

JARINGAN TRANSMISI

Pan,ang ,alur utama transmisi listrik dari ruma" /embangkit menu,u ,aringan tegangan menenga" milik PL: adala" ;%%% m0 Sistem transmisi mengikuti standardisasi sistem kelistrikan di ?ndonesia= untuk ,alur utama transmisi

12


LAPORAN AKHIR

menggunakan kabel AAA$ % mm20 Tiang beton  m di/asang /ada ,alur transmisi dengan ,arak antar tiang 6% m0 Lokasi Po*er Plant PLTA Tara Bintang berada di desa Sitanduk= Ke7amatan Tara Bintang ber,arak  ;; Km ke G? Dolok Sanggul0 Pembangkit PLTA Tara Bintang ka/asitas 2 <  + didistribusikan ke Gardu ?nduk Dolok Sanggul melalui Gardu !ubung Tarabintang /ada saat ini diren7anakan /embangunanna ole" PT PL: ilaa" Sumatera Utara0 Pan,ang ,alur utama transmisi listrik dari ruma" /embangkit menu,u ,aringan tegangan menenga" 2% kC milik PL: adala" ;%%% m0 Sistem transmisi mengikuti standardisasi sistem kelistrikan di ?ndonesia= untuk ,alur

utama

transmisi

menggunakan

kabel

AAA$

%

mm2=

"al

ini

di/ertimbangkan berdasarkan ,umla" arus dalam am/ere ang akan mele*ati /eng"antar0 arak anatara menara atau to*er sering disebut ,arak antar ga*ang ada/un /er"itungan ,arak ga*ang da/at ditentukan dari 

• • • •

Kondisi geogra#is dan lingkungan arak aman konduktor dengan tana" Per"itungan tarikan dan andongan #isiensi biaa

+engingat "al itu maka /enentuan ,arak ga*ang adala" sebagai berikut

• •

Daera" /ermukiman  ,arak ga*ang SUT+ murni sebesar 3 -% meter Di luar /ermukiman  ,arak ga*ang SUT+ murni sebesar 8%-1% meter

Dari /ertimbangan tersebut= maka sistem ,aringan 2% kC PLTA Tara Bintang akan diran7ang dengan tiang beton  m dengan ,arak antar tiang 6% m0

13


LAPORAN AKHIR

+. MANAJEMEN DAN KEEKONOMIAN

+.1.

JENIS KEGIATAN PRO?EK Sesuai dengan ketentuan ang laNim didalam /elaksanaan kegiatan /embangunan Pembangkit Listrik Tenaga Air'PLTA /ada umumna0 Di dalam /embangunan PLTA Tara Bintang mengikuti urut-urutan kegiatan dengan mem/er"atikan kom/onen kegiatan= ,enis dan ta"a/ kegiatan /embangunan0 a0

Kegiatan De.elo/ment 'Pengembangan0 Kegiatan ini meli/uti  Studi ?denti#ikasi= Pra Studi Kelaakan= Studi Kelaakan termasuk /elaksanaan studi UKL I UPL= Penia/an Desain Dasar dan Dokumen Lelang /enelengaraan kegiatan P$= Pembebasan la"an dan Pengurusan Peri,inan  Urusan Ker,asama dengan PT PL: (Persero)= Urusan Peri,inan dengan P+DA Setem/at dan ?nstitusi terkait= Urusan Peri,inan

dengan PSDA dan

Urusan Peri,inan

dengan SD+ dan

menda/atkan ?,in /rinsi/ dan ?UKU@s= Urusan untuk menda/atkan PPA dengan PT PL: (Persero) Distribusi0 b0 Kegiatan Konstruksi Kegiatan ini meli/uti Pelaksanaan tender P$= Pelaksanaan Kegiatan Konstruksi= U,i Komissioning dan u,i laik 9/erasi Pembangkit dan serti#ikasi laik o/erasi (SL9) sam/ai dengan Pelaksanaan Pengo/erasian Komersial Pertama'$ommer7ial 9/eration Date ($9D)0

1


70

LAPORAN AKHIR

Kegiatan 9/erasi dan Pemeli"araan0 Kegiatan ini dimulai dengan kegiatan /embentukan organisasi o/erasional serta /elaksanaan kegiatan 9/erasi dan /eker,aan /emeli"araan se"ingga sistem PLTA da/at bero/erasi sesuai dengan ang suda" diren7anakan0

Kegiatan /engembangan dan konstruksi di atas meru/akan kegiatan in.estasi dan belum meng"asilkan re.enue ang masi" bersi#at $ost 9riented= /ada ta"a/an ini segala bentuk /embiaaan dilakukan melalui /embiaaan sendiri dan /embiaaan dari lembaga keuangan /erbankan0Pada kegiatan 9/erasidan /emeli"araan meru/akan masa /engembalian ?n.estasi dengan re.enue ang dida/at dari /engo/erasian /embangkit0 Dimana "asil /en,ualan energi untuk ke/entingan umum dida/atkan dari PT0 PL: ( Persero) berdasarkan kontrak PPA ang dise/akati0

+.2.

JANGKA AKTU PELAKSANAAN PRO?EK Pengendalian

/elaksanaan

/eker,aan

dilakukan

dengan

#asilitas

,ad*al

/elaksanaan kegiatan0 ad*al Pelaksanaan kegiatan memberikan in#ormasi ke/ada semua ang berke/entingan untuk mengeta"ui /roses /elaksanaan kegiatan dan /en7a/aian "asil kegiatan ang suda" dilaksanakan0 Se7ara

mana,erial

akti#itas

ini

sangat

di/erlukan

dalam

/engendalian

/elaksanaan /eker,aan= karena dibutu"kan in#ormasi ang akurat tentang titik kritikal /elaksanaan /roek dan lama /elaksanaan /eker,aan0

Kualitas "asil

/eker,aan dan kete/atan *aktu /elaksanaan akan memberikan dam/ak se7ara langsung ter"ada/ /enera/an biaa in.estasi0 ad*al /elaksanaan kegiatan /embangunan PLTA Tara Bintang se7ara garis besar ditun,ukan /ada gambar -0

2


LAPORAN AKHIR

Gambar -1 Ja5al P'la%&anaan P'"#an(unan PLTA Tara Bintan(

+..

REN,ANA ANGGARAN BIA?A Berdasarkan

/er"itungan

desain

teknik

ang

dilakukan

dan

dengan

mem/ertimbangkan "arga satuan setia/ kom/onen PLTA kemudian di/erole" 4en7ana Anggaran Biaa ang dibutu"kan untuk melakukan /embangunan PLTA Tara Bintang0 Kom/onen in.estasi /roek terdiri dari  a0 Biaa Tidak Langsung b0 Biaa ngineering Pro7urement $onstru7tion 

Biaa Peker,aan Si/il dan +etal



Biaa lektrikal dan +ekanikal

Ko"/on'n Bia4a Tia% Lan(&un(

Biaa ini se7ara garis besar terdiri dari  biaa studi a*al ( re)nnaissane study )= /ra studi kelaakan (studi /otensi= disain dasar)= studi kelaakan (termasuk biaa studi lingkungan dan /enia/an dokumen design \ build ' EP0)0 ?tem /eker,aan ini ,uga termasuk biaa /embebasan la"an \ /eri,inan dan biaa /embangunan masarakat \ lingkungan (0)!!unity De+el)p!ent )= ,uga biaa organisasi untuk /enugasan inisiator /roek didalamna termasuk biaa

3


LAPORAN AKHIR

mana,emen dan de*an komisaris dan direksi /erusa"aan0 Kom/onen bunga bank selama konstruksi (?D$) ,uga diteta/kan sebagai biaa /roek /ada kelom/ok ini0 Ko"/on'n Bia4a En(in''rin( Pro7ur'"'nt ,on&tru7tion

Termasuk di dalam kom/onen biaa ini biaa /eker,aan si/il dan logam= terdiri dari /eker,aan /ersia/an= bendung- inta6e-sand trap'silt trap] saluran /emba*a ' /ater /ay ] kolam tando "arian (KT!)] -eadp)nd ] /ondasi /enstok ' penst)6 *)ndati)n] p)/er -)use \ tailrae] bangunan instrastruktur  gorong= drainase

dan ruma" ,aga dan ruma" o/erator] termasuk ke dalam kom/onen /eker,aan logam '!etal /)r6s terdiri dari /intu-/intu air dan /i/a /ensto7k] dan dudukan /i/a /enstok0 Biaa lain ang termasuk ke dalam kom/onen biaa Engineering Pr)ure!ent & 0)nstruti)n ini adala" /eker,aan elektrikal \ mekenikal0 Peker,aan elektrikal

dan mekanikal meli/uti /eker,aan  /engadaan turbine \ "idro generator set= s*it7"gear= trans#ormer= neutral gr)unding resist)r ' 43%= asesories (kabel kontrol= kabel /o*er \ /entana"an)= !)n)rail -)ist rane= instlallation \ ere7tion dan ,aringan tegangan menenga" 2% kC0 Peker,aan /elengka/ se/erti  komisioning= /elati"an dan /emeriksaan /abrikan= /engiriman barang /eralatan elektrikal \ mekanikal0

4


LAPORAN AKHIR

Tabel -2 R'n7ana An((aran Bia4a PLTA Tara Bintan(

5


+.!.

LAPORAN AKHIR

PARAMETER KEEKONOMIAN A&u"&i Ma%ro E%ono"i

Dalam /roeksi keuangan ini diasumsikan kondisi ekonomi ?ndonesia ter7ermin dalam .ariabel-.ariabel sebagai berikut -

Pertumbu"an ekonomi ang /ositi# ang ber/engaru" /ada /eningkatan kebutu"an listrik dan daa beli masarakat= "al ini ditun,ukan dengan adana /ertumbu"an gro*t" /ositi# dari /erekonomian ?ndonesia= dan naikna /eringkat :egara ?ndonesia men,adi ?n.estment Grade0

-

Kondisi moneter ang kondusi# ditandai dengan la,u in#lasi satu digit dan tingkat bunga SB? ang stabil0

-

Se,alan dengan membaikna kondisi moneter diatas maka diasumsikan selama /eriode /roeksi nilai tukar ru/ia" ter"ada/ US Dollar teta/ sebesar 4/ 50%%%'US^ 0

Har(a Jual Li&tri%6Tari0

Tari# listrik meru/akan kese/akatan "arga ,ual beli listrik= di mana kese/atan "arga tersebut tertuang dalam kontrak PPA tari# (Po*er Pur7"ase Agreement)0 Tari# PPA ( Po*er Pur7"ase Agreement ) ang dise/ati memiliki /engaru" ang besar ter"ada/ /enda/atan /erusa"aan= karena ,umla" energi listrik ang ter,ual dikalikan dengan "arga PPA (Po*er Pur7"ase Agreement) meru/akan ,umla" /enda/atan /erusa"aan0 Dan se7ara langsung /eruba"an PPA (Po*er Pur7"ase Agreement) akan mem/engaru"i "asil /er"itungan analisa ekonomi kelaakan bisnis /roek0 !arga /embelian tenaga listrik sebagaimana di maksud diteta/kan untuk ilaa" Pa/ua "arga ,ual beli tenaga listrik dengan PT0 PL: (Persero) sebesar 4/0516'k*"0 O/'ra&ional an P'"'liaraan

Bebera/a asumsi dasar ang digunakan dalam /enusunan Struktur Tari# energi listrik ang di ,ual ke PT0 PL: memiliki bebera/a kom/onen sebagai berikut a0 Kom/onen A ($a/a7it $"arge) dimaksudkan untuk /engembalian biaa /embangunan ang dika/italisasikan aitu biaa ka/ital dan biaa-biaa lain

#


LAPORAN AKHIR

ang terkait dengan konstruksi0 Biaa /engembalian ini dinatakan sebagai $a/ital $ost 4e7o.er $"arge 4ate ($$4)0 b0 Kom/onen B (&i
Base Tariff

Units

Tariff

Component A

Rp/ kWh

Year 1-20

957,0

Component B

Rp/ kWh

Year 1-20

12,0

Component C

Rp/ kWh

Year 1-20

5,0

Component 

Rp/ kWh

Year 1-20

10,0

Levellized Tariff

Rp/ kWh

984,0

7


+.+.

LAPORAN AKHIR

HASIL PENILAIAN IN=ESTASI

•

:ilai Total ?n.estasi= tidak termasuk ?D$

•

Kom/onen /embiaaan 

 4/ 2%2=%%%=63=1%%=-

o

+odal sendiri (uit)

 3%

o

Debt ' Bank Loan (+odal /in,aman)

 ;%

•

Tingkat Suku bunga /in,aman

 2

•

De/resiasi

 3% ta"un

•

:et Present Calue (:PC)

 4/

•

?nternal 4ate o# 4eturn (?44)

•

Bene#it $ost 4atio (B$4) ' /ro#itabilit indeks  2%%056 

•

Sim/le Paba7k Periods

223=65=%%%=%%%0%%

 206;

 30;8



Laporan Akhir Rev 202 Akhirrrrrrrrrr

Recommend Documents