BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Besarnya kebutuhan energi listrik di pulau sulawesi yakni di provinsi Sulawessi Tengah dan Sulawesi Selatan maupun provinsi lainnya yang ada di pulau sulawesi, baik untuk kebutuhan pasokan listrik industri maupun untuk kebutuhan penerangan rumah tinggal, menyebabkan krisis energi di Indonesia khususnya di pulau sulawesi semakin meningkat. Berdasarkan data PLN wilayah VII Sulutenggo tahun 2011 daftar tunggu calon pelanggan baru baik untuk kebutuhan industri maupun penerangan rumah tinggal sudah melebihi ambang batas wajar nasional, oleh karena itu potensi alam yang ada di Kabupaten Poso Kecamatan Sulewana Sulawesi Tengah yakni sungai poso yang bermuara dari danau poso merupakan sumber energi potensial yang dapat digunakan untuk menangani krisis Energi Nasional khususnya di Pulau Sulawesi dengan membangun beberapa unit Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) yang berkapasitas besar yakni dengan potensi daya terpasang 755 MW. MW. Adapun unit-unit Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) yang akan di bangun yaitu PLTA Poso-1 dengan kapasitas 160 MW, PLTA Poso-2 dengan kapasitas 195 MW dan PLTA Poso-3 dengan dengan kapasitas 400 MW. Untuk Untuk saat ini PLTA Poso-2 merupakan proyek awal dalam mega project ini, dimana prensentase progressn ya sudah mencapai 95% dan diperkirakan akhir tahun 2012
1
sudah bisa mensuplay kebutuhan energi listrik untuk sebagian provinsi di pulau sulawesi yakni provinsi Sulawesi Selatan dan Sulawesi Tengah. Selain unit-unit Pembangkit Listrik Tenaga Air dengan kapasitas besar, PT.Bukaka Teknik Utama dengan perusahaan pelaksana proyek yakni PT.Poso Energy juga membangun Pembangkit Listrik Tenaga Air dengan dengan kapasitas kapasitas kecil atau yang lebih di kenal sebagai Pembangkit
Listrik
Tenaga Mikro Hidro
(PLTMH) dengan kapasitas masing-masing PLTMH Poso-5 Poso-5 PLTMH Poso-6
2×500 Kw dan
1×1000Kw. Dimana output dari kedua kedua PLTMH tersebut
digunakan untuk mensuplay kebutuhan tenaga listrik di Kecamatan Sulewana dan untuk kebutuhan tenaga listrik di internal i nternal proyek. Untuk mengetahui bagaimana proses konversi energi potensial dari air sungai poso menjadi energi listrik, maka penulis mengambil study tentang Pembangkitan Tenaga Listrik yang dihasilkan oleh PLTMH Poso-6 dengan kapasitas 1000Kw.
1.2. Tujuan dan Manfaat
1.2.1. Tujuan 1) Mengetahui bagaimana proses konversi energi potensial air sungai poso menjadi energi listrik pada PLTMH Poso-6 1000Kw. 2) Mengetahui masalah-masalah apa saja yang terjadi saat mengonversi energi potensial air sungai poso menjadi energi listrik pada PLTMH Poso-6 1000Kw, serta bagaimana cara menanggulanginya. menanggulanginya.
2
1.2.2. Manfaat Di harapkan bagi para pembaca, setelah membaca dan mempelajari laporan ini dapat lebih memahami tentang Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH) serta pemecahan masalah yang terjadi pada proses pengkonversian energi potensial air menjadi energi listrik.
1.3.Sistematika 1.3.Sistematika Penulisan
Penulis mencantumkan sistematika penulisan dalam laporan ini untuk lebih memudahkan dan lebih memahami laporan ini secara keseluruhan, maka sistematika pembahasan disusun atas beberapa sub-sub pembahasan. Adapun sistematika pembahasan dalam laporan ini adalah sebagai berikut: BAB I
PENDAHULUAN Bab ini terdiri dari latar belakang, tujuan dan manfaat,
dan
sistematika Penulisan. BAB II TINJAUAN UMUM Bab ini menjelaskan profil perusahaan atau instansi tempat Penulis melakukan kerja praktek, struktur organisasinya, dan landasan teori yang mendukung dalam penyusunan kerja praktek ini. BAB III METODOLOGI Bab ini menjelaskan tentang
waktu dan tempat kerja praktek,
bahan dan alat kerja yang di gunakan, tahap lakukan selama kerja praktek berlangsung. BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
3
–
tahap yang di
Bab ini menjelaskan tentang hasil dan pembahasan dari apa yang Penulis
dapatkan
selama
pelaksanaan
kerja
praktek
yang
berlangsung lebih dua bulan. BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Bab ini menjelaskan kesimpulan dan saran berdasarkan materimateri yang terdapat pada bab-bab sebelumnya. DAFTAR PUSTAKA Daftar pustaka yang memuat panduan
–
panduan yang di gunakan selama
penyusunan laporan ini serta lampiran yang berisi keterangan, tabel, dan gambar yang mendukung isi laporan ini.
4
BAB II TINJAUAN UMUM
2.1. Gambaran Umum Instansi 2.1.1. Sejarah Singkat PT.Poso Energy
Cikal bakal didirikannya PT.Poso Energy ini berawal dari melihat kebutuhan akan tambahan kapasitas pembangkit listrik masa depan di Pulau Sulawesi dan melihat potensi alam yang ada diwilayah pulau tersebut, Poso Energy memprakarsai pembangunan PLTA Poso-2 dengan memanfaatkan aliran air sungai Poso yang bersumber dari danau Poso. Proses pembangunan PLTA Poso-2 dirintis sejak tahun 2003 dengan persiapan proyek dibawah koordinator PT.Hadji Kalla dan persiapan studi kelayakan internal dibantu oleh konsultan PT.Bukaka Hydropower Engineering and Consulting, anak Perusahaan dari PT.Bukaka Teknik Utama. Kemudian pada tanggal 31 mei 2005 2005 PT.Poso Energy sebagai Perusahaan pelaksana proyek PLTA Poso-2 dibentuk berdasarkan Akte No.5, Notaris Andy Aziz, SH. yang berkedudukan di Tanggerang dan telah disahkan oleh Menteri Hukum dan Hak Asasi Manusia Republik Indonesia denga Surat Keputusan No. W29-00018-HT01.01-HT2006 tanggal 1 September 2006. Anggaran Dasar Perusahaan telah mengalami perubahan ,yang terahir mengenai susunan Direksi Perseroan dengan akta No.2 tanggal 16 Oktober 2006 oleh Notaris Andy Aziz, SH.
5
Adapun maksud dan tujuan pendirian perusahaan adalah: 1. Berusaha dalam bidang industri dan jasa pembangkit listrik tenaga air (PLTA) 2. Berusaha
dalam
bidang
jasa
operator
(pelaksana)
dan
distributor energi listrik tenaga air 3. Berusaha dalam bidang konsultasi energy.
2.1.2. Susunan Pengurus
Bertindak sebagai Chief Executive Officer PT. PT.Poso Energy adalah Bapak Ir.Achmad Kalla yang memiliki pengalaman panjang dalam bidang Industrial Engineering and Construction, terutama dalam posisinya sebagai Direktur Utama PT. Bukaka Teknik Utama yang saat ini juga merupakan Group Company dari Hadji Kalla. Berdasarkan Pernyataan Keputusan/Persetujuan Pemegang Saham di luar Rapat No. 7 tanggal 24 April 2007 dan kemudian Akte Notaris No. 7 tanggal 24 April 2007 oleh Notaris Andy Azis, susunan Dewan Komisaris dan Direksi Perusahaan adalah sebagai berikut: Susunan Komisaris Komisaris Utama
: Solihin Yusuf Kalla
Komisaris
: Ir. H. Halim Kalla
Komisaris
: Ny. Dra. Hj. Fatimah Kalla
Susunan Direksi
6
Direktur Utama
: Ir. Achmad Kalla
Direktur
: Drs. H. Suhaeli Kalla
Direktur
: Ir Heru Priyadi Husaini, MsE. MBA
Direktur
: Ir. Mohammad Imron Zubaidy
2.1.3. Legalitas Perusahaan
PT.Poso Energy yang melaksanakan pembangunan proyek PLTA Poso-2 di Desa Sulewana,Kecamatan Pamona Utara, Kabupaten Poso, Provinsi Sulawesi Tangah ini memiliki kantor pusat dan berkedudukan di alamat: Kantor Pusat
: Jl. Amil No.07,Pejaten Barat,Pasar Minggu Jakarta Selatan
Telepon
: (021) 799 0218
Fax
: (021) 798 5164
Kegiatan Design Kegiatan Design and Engneering dilakukan Engneering dilakukan di: Kantor
: Bukaka Engineering Center, Jl.Raya Bekasi Nagorong Km19,5 Cileungsi Bogor
Adapun surat-surat perijinan yang telah dimiliki PT.Poso Energy diantaranya adalah sebagai berikut: a).
Tanda Daftar Perusahaan (TDP) No.09.03.1.40.48192, tanggal
29 Desember 2005 dikeluarkan oleh Kepala Dinas Perindustrian dan Perdagangan, selaku Kepala Kantor Pendaftaran Perusahaan Provinsi DKI Jakarta berlaku sampai dengan 29 Desember 2010. b).
Surat
Keterangan
Domisili
Perusahaan
No.
2036/1.824/VII/2005, tanggal 18 Juli 2005, yang dikelurakan oleh Kepala Kelurahan Pejaten Barat.
7
c).
02.291.068.9-017.000 Nomor Pokok Wajib Pajak (NPWP) No. 02.291.068.9-017.000 dikeluarkan oleh Dirjen Pajak Kantor Pelayanan Pajak Jakarta Selatan.
d).
Surat Persetujuan Penanaman Modal Dalam Negeri (PMDN)
No.142/I/PMDN/2005, No.142/I/PMDN/2005,
tanggal
26
September
2005,
yang
dikeluarkan oleh Ketua Badan Koordinasi Penanaman Modal (BKPM) Republik Indonesia. e).
Surat
Persetujuan
dari
BKPM
atas
Pemberian
Fasilitas
keringanan Bea Masuk dan Pembebasan PPN atas pemasukan Barang Modal seharga USD 108.408.800 untuk PT.Poso Energy dengan No.79/Pabean/2006 tanggal 3 Maret 2006 f).
No.466.2/1996, tanggal 23 Surat Ijin Prinsip dari Bupati No.466.2/1996, Oktober 2004 atas nama PT.Hadji Kalla.
g).
Surat Keputusan Ijin Lokasi dan Pembebasan Tanah dari
Bupati Poso No.188.45/3355/205, tanggal 29 Agustus 2005 untuk pembangunan proyek Pembangkit Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) Poso 1,2 dan 3 atas nama PT.Hadji Kalla. h).
Surat Ijin Prinsip dari Gubernur Sulawessi Tengah No.671-
21/297/DISTAMBEN-G-ST/2004, tanggal 23 November 2004 dalam rangka Izin Usaha Pembangkit Listrik Tanaga Air (PLTA) Poso atas nama PT.Hadji Kalla. i).
Surat
Ijin
Prinsip
dari
Gubernur
Sulawessi
Tengah
No.671.21/300/DISTAM-G-ST, No.671.21/300/DISTAM-G-ST, tanggal 25 Oktober 2004 tentang Pembangunan Jaringan Transmisi 150 KV atas nama PT.Hadji Kalla. j).
Surat Persetujuan dari Bupati Poso atas AMDAL, RKL, dan RPL PLTA Poso-2 didesa Sulewana Kecamatan Pamona Utara
tanggal 3 Agustus 2005 termasuk lembar pengesahan oleh komisi AMDAL Daerah Kabupaten Poso atas nama PT.Hadji Kalla. k).
Surat Persetujuan dari Bupati Luwu, Bupati Kolaka, Bupati Kolaka Utara dan Bupati Luwu Timur untuk izin Pembangunan
8
Jaringan Transmisi 275 KV untuk penyaluran daya yang dibangkitkan oleh PLTA Poso-2 dan melewati Sulteng,Sulsel,dan Sulawesi Tenggara atas nama PT.Hadji Kalla. l).
Surat Ijin Usaha Kelistrikan untuk Umum (IUKU) yang
dikeluarkan oleh Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral (ESDM) No.724-12/43/600.3/2005, tanggal 12 Agustus 2005 atas nama PT.Hadji Kalla. m).
H eads of of Agre greement (HoA) antara PT.Poso Energy dengan PT.PLN (Persero) tanggal 16 Januari 2007 tentang pembelian energi listrik dari PLTA Poso.
2.1.4. Pemegang Saham
Grup Usaha PT.Hadji Kalla dan PT.Bukaka Teknik Utama memiliki peran yang dominan di dalam proyek PLTA Poso-2 ini. Grup Usaha tersebut memberikan sinergi yang kuat terhadap keberlangsungan proyek, dimana PT.Hadji Kalla sebagai pemegang saham mayoritas yaitu sebesar 80% , memberikan dukungan permodalan dan keuangan yang kuat, dan PT.Bukaka Teknik
Utama
memberikan
kontribusi
personil
dan
tenaga
ahli
yang
berpengalaman di bidang Engineering,Procurement and Construction pada Proyek-proyek Pembangkit dan Jaringan Transmisi Tenaga Listrik di Indonesia. Sementara kepemilikan saham 20% oleh Yayasan Pendidikan dan Kesejahteraan Islam Hadji Kalla lebih dimaksudkan agar untuk menjalankan fungsi sosial Proyek kepada masyarakat di masa depan melalui pembagian deviden kepada Yayasan.
9
2.2. Landasan Teori 2.2.1. Pengertian Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH)
Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH) merupakan suatu pembangkit skala kecil yang mengubah energi potensial air menjadi kerja mekanis, memutar turbin dan generator untuk menghasilkan daya listrik skala kecil. Mikrohidro adalah istilah yang digunakan untuk instalasi pembangkit listrik yang mengunakan energi air. Kondisi air yang bisa dimanfaatkan sebagai sumber daya (resources) penghasil listrik adalah memiliki kapasitas aliran dan ketinggian tertentu dan instalasi. Semakin besar kapasitas aliran maupun ketinggiannya dari istalasi maka semakin besar energi yang bisa dimanfaatkan untuk menghasilkan energi listrik. Air yang mengalir dengan kapasitas dan ketinggian tertentu di salurkan menuju Rumah Pembangkit (Power House). Di Rumah Pembangkit, instalasi air tersebut akan menumbuk turbin, dalam hal ini turbin dipastikan akan menerima energi air tersebut dan mengubahnya menjadi energi mekanik berupa berputamya poros turbin. Poros yang berputar tersebut
kemudian ditransmisikan
/
dihubungkan ke generator dengan mengunakan kopling. Dari generator akan dihasilkan energi listrik yang akan masuk ke sistem kontrol arus listrik sebelum dialirkan ke rumah-rumah atau keperluan lainnya (beban). Begitulah secara ringkas proses Mikrohidro, merubah energi aliran dan ketinggian air menjadi energi listrik. Terdapat sebuah peningkatan kebutuhan suplai daya ke daerah-daerah pedesaan di sejumlah negara, sebagian untuk mendukung industri-industri, dan
10
sebagian untuk menyediakan penerangan di malam hari. Kemampuan pemerintah yang terhalang oleh biaya yang tinggi dari perluasan jaringan listrik, sering membuat Mikro Hidro memberikan sebuah alternatif ekonomi ke dalam jaringan. Ini karena Skema Mikro Hidro yang mandiri, menghemat biaya dari jaringan transmisi dan karena skema perluasan jaringan sering memerlukan biaya peralatan yang mahal. Sebuah skema mikrohidro memerlukan dua hal, yaitu debit air dan ketinggian jatuh air atau yang biasa disebut dengan head untuk menghasilkan tenaga yang bermanfaat. Ini merupakan suatu konversi tenaga, menyerap tenaga dari bentuk ketinggian dan aliran dan menyalurkan tenaga dalam bentuk daya listrik atau gagang mekanik. Tidak ada sistem konversi yang daya yang dapat mengirim sebanyak yang diserap, akan tetapi sebagain daya hilang oleh sistem itu sendiri dalam bentuk gesekan, panas dan sebagainya.
Pada pengukuran debit air, sering dihadapkan dengan keterbatasan data dan waktu
yang
tersedia
sehingga
pengukuran
air
sepanjang
tahun
tidak
memungkinkan. Sebagai jalan keluar, pengukuran debit dilakukan pada musim kemarau, dengan asumsi debit air yang terukur mendekati kondisi ketersediaan air minimum sepanjang tahun. Pada tahap perencanaan, perhitungan potensi daya suatu lokasi dilakukan pada 70%-80% debit air terukur tersebut,untuk menjamin ketersediaan air sepanjang tahunnya itu. Dengan demikian, konsep PLTMH direncanakan dengan memanfaatkan kondisi debit air minimum sepanjang tahun, untuk menjamin PLTMH beroperasi pada output optimum sepanjang tahun.
11
Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH) merupakan suatu bentuk perubahan tenaga dari tenaga air dengan ketinggian dan debit tertentu menjadi tenaga listrik, dengan menggunakan turbin air dan generator. Daya (power) yang dihasilkan dapat dihitung dengan rumus : PG = 9,8 . Q . Hg .
η
Dimana : PG = Potensi daya (kW) 9,8 = Konstanta gravitasi m/det2 Q = Debit aliran air (m3/s) Hg = Head kotor (m) η
= Efisiensi dari sistem
Daya yang keluar dari generator dapat diperoleh dari perkalian efisiensi turbin dan generator dengan daya yang keluar secara teoritis. Bentuk pembangkit tenaga mikro-hidro adalah bervariasi, tetapi prinsip kerjanya adalah sama, yaitu Perubahan tenaga potensial air menjadi tenaga listrik. Perubahan memang tidak langsung, tetapi berturut-turut melalui perubahan sebagai berikut : - Tenaga potensial Tenaga kinetik - Tenaga kinetik Tenaga mekanik - Tenaga mekanik Tenaga listrik Tenaga potensial adalah tenaga air karena berada pada ketinggian. Tenaga kinetik adalah tenaga air karena mempunyai kecepatan. Tenaga mekanik adalah tenaga kecepatan air yang terus memutar turbin. Tenaga elektrik adalah hasil dari generator yang berputar akibat berputarnya turbin.
12
2.2.2. Prinsip kerja PLTMH
Prinsip kerja PLTMH yang paling utama adalah memanfaatkan semaksimal mungkin energi air yang dapat ditangkap oleh peralatan utamanya yang disebut turbin/kincir air. Efisiensi kincir air yang dipilih untuk menangkap energi air tersebut menentukan besarnya energi mekanik atau energi poros guna memutar generator listrik. 2.2.3. Komponen PLTMH
Situasi umum PLTMH yang biasa ditemui di Indonesia dapat di lihat pada gambar dibawah ini.
Gambar 1. Miniatur PLTMH
PLTMH
mempunyai
beberapa
bagian
penting
yang
kemampuan kerjanya. Komponen penting yang ada antara lain: 1. Bendungan (Weir) dan Bangunan Penyadap (Intake)
13
mendukung
Bendungan merupakan bagian yang sangat penting pada suatu pembangkit listrik tenaga air, karena bendungan merupakan tempat penampungan air. Bendungan untuk instalasi PLTMH dapat berupa bendungan beton atau bendungan beronjong. Pemilihan jenis bendungan yang terbaik untuk suatu tempat tertentu merupakan suatu masalah kelayakan teknis dan biaya.
Gambar 2. Bendungan (Weir)
Gambar 3. Bangunan Penyadap (Intake)
14
Kelayakan dipengaruhi oleh keadaan topografi, geologis dan cuaca. Perlengkapan lainnya adalah penjebak/saringan sampah. Pada umumnya PLTMH, merupakan pembangkit type run of river sehingga bangunan intake dibangun berdekatan dengan bendungan dengan memilih dasar sungai yang stabil dan aman terhadap banjir.
2. Saluran Pembawa ( Head Pond )
Saluran Pembawa merupakan saluran yang mengalirkan air dari intake menuju pipa pesat dengan menjaga ketinggian muka airnya. Saluran ini biasanya mempunyai kemiringan relative kecil. Tipe saluran pembawa biasanya sangat tergantung pada kondisi topografi geologi daerah yang dilewati, dan dapat berupa saluran terbuka, pipa ataupun terowongan, baik bertekanan ataupun tidak bertekanan. Konstruksi saluran penghantar dapat berupa pasangan batu kali atau hanya berupa tanah yang digali. Pada saluran penghantar yang panjang perlu dilengkapi dengan saluran pelimpah untuk setiap jarak tertentu. Jika terjadi banjir pada saluran tersebut, kelebihan air akan terbuang melalui saluran pelimpah.
15
Gambar 4. Saluran Pembawa ( Head Pond )
3. Kolam Pengendap
Kolam ini biasanya dibuat dengan memperdalam dan memperlebar sebagian saluran penghantar dan menambahnya dengan saluran penguras. Fungsinya untuk mengendapkan pasir dan menyaring kotoran yang hanyut, sehingga air yang masuk ke turbin relatif bersih.
Gambar 5. Kolam Pengendap
16
4. Bak Penenang (Forebay)
Bak penenang (forebay) terletak diujung saluran pembawa. Fungsi bak penenang secara kasar ada dua jenis. a.) Mengontrol perbedaan debit dalam penstock dan sebuah saluran pembawa karena fluktuasi beban. b.) Pemindahan sampah terakhir (tanah dan pasir, kayu yang mengapung, dll.)
Gambar 6. Bak Penenang (Forebay)
Struktur bak penenang terdiri dari bak pengendap (setting basin), saluran pelimpah (spillway), trashrack, dan bak penenang sendiri. Bangunan ini sering kali dikenal dengan istilah head tank sebagai reservoir air yang terletak pada sisi atas untuk aliran ke unit turbin yang terletak dibagian bawah. Beda jatuh air ini yang dikenal dengan head. Kapasitas bak penenang didefinisikan sebagai kedalaman air dan panjang bak penenang. Untuk menentukan kapasitas dari bak penennang digunakan digunakan persamaan yaitu: Vsc = As×dsc
17
B×L×dsc
Dimana : As = area bak penenang B = lebar bak penenang L = panjang bak penenang Dsc = kedalaman air dari kedalaman aliran yang sama dari sebuah saluran ketika menggunakan debit maksimum menuju kedalaman kritis dari ujung tanggul untuk menjebak pasir dalam sebuah bak penenang. Untuk menghemat panjang pipa pesat, biasanya kolam atas ini diletakkan sedekat mungkin diatas powerhouse. Bak penenang dilengkapi dengan saluran pelimpah dan saringan agar sampah tidak masuk kedalam pipa pesat.
5. Pipa Pesat (Penstock)
Pipa pesat (penstock) merupakan pipa pengatur dengan diameter besar, berfungsi untuk menyalurkan air dari bendungan ke sudu-sudu turbin. Pipa pesat umumnya terbuat dari baja, bisa juga dengan beton bertulang dan ka yu dan tempat pemasukan pipa pesat terdapat saringan halus, sedangkan untuk pengosongan pipa terdapat pintu air.
18
Gambar 7. Pipa Pesat (Penstock)
Proses konversi energi dari energi potensial hidrolik menjadi energi kinetik yang akan dirubah menjadi energi mekanik oleh unit turbin terjadi melalui pemanfaatan potensi air yang berkumpul di bak penenang (head tank). Air dari bak penenang mengalir melalui penstock (pipa pesat) menuju turbin yang terdapat didalam rumah pembangkit. Untuk menentukan diameter dari penstock (pipa pesat) digunakan persamaan yaitu: D = H-1/7 x Qd3/7
Di mana : D = diameter pipa pesat (m) H = perkiraan tinggi jatuh bersih (m) Qd = desain debit (m3/dt)
19
6. Pondasi dan Dudukan Pipa Pesat
Dudukan pipa pesat harus mampu menahan beban statis dan dinamis dari pipa pesat dan air yang mengalir di dalamnya. Untuk itu, harus harus dihindari belokan belokan karena akan mengakibatkan gaya gaya yang cukup besar.
Gambar 8. Pondasi dan Dudukan Pipa Pesat
Bila gaya ini tak dapat ditahan oleh tanah (misalnya karena luas penampang dudukan pipa pesat terlalu kecil), maka pipa pesat akan terdorong bergeser dan rusak. Untuk itu, perencanaan dimensi dudukan pipa pesat ini harus dilakukan secara matang, tentu saja berdasarkan kondisi tanah yang ada pada lokasi PLTMH.
7. Rumah Pembangkit (Power House)
Di dalam rumah pembangkit (power house), dipasang turbin dan generator yang selalu mendapat beban dinamis dan bergetar, Dalam desain powerhouse, pondasi turbin t urbin - generator harus dipisahkan dari dar i pondasi bangunan power house. Di samping itu perlu dipikirkan keleluasaan bongkar pasang turbin dan generator.
20
Persoalan ini masih ditambah lagi dengan perlunya saluran pembuang di dalam sampai keluar powerhouse.
Gambar 9. Rumah Pembangkit (Power House)
Didalam Rumah Pembangkit ini terdapat beberapa komponen PLTMH yang berperan sangat penting dalam pengkonversian energi potensial air menjadi energi listrik, antara lain: a.) Turbin air Turbin air merupakan mesin penggerak mula (primer mover engine) dimana air sebagai fluida kerjanya. Air mempunyai sifat alami mengalir dari tempat yang lebih tinggi menuju ke tempat yang lebih rendah, dalam hal ini air memiliki energi potensial. Proses aliran energi potensial ini berangsur-angsur berubah menjadi energi kinetis, di dalam turbin energi kinetis tersebut diubah menjadi energi mekanis yaitu dengan terputarnya runner turbin. Selanjutnya energi mekanis dari runner turbin ditransmisikan ke poros generator dan mengubahnya menjadi energi listrik.
21
Gambar 10. Turbin Air
b.) Generator Generator
bekerja
berdasarkan
prinsip percobaan
faraday yaitu
memutar magnet dalam kumparan atau sebaliknya. ketika magnet digerakkan dalam kumparan maka terjadi perubahan fluks gaya magnet di dalam kumparan dan menembus tegak lurus terhadap kumparan sehingga menyebabkan beda potensial antara ujung-ujung kumparan kumparan (yang menimbulkan listrik).
Gambar 11. Generator
22
c.) Governor Governor berfungsi untuk mengatur putaran turbin agar selalu serempak dengan frekuensi generator (putaran turbin dan frekuensi) dapat berubah-ubah dengan terjadinya perubahan pemakaian beban listrik. Untuk mengatur perubahan beban tidak dapat kita lakukan dengan manual, karena adanya kesulitan-kesulitan sebagai berikut : a. Perubahan beban tidak dapat diduga sesuai dengan pemakaian listrik b. Konstruksi relative besar c. Menambah biaya operasional
Gambar 12. Governor
d.) Panel Eksitasi Sistem eksitasi adalah sistem pasokan listrik DC sebagai penguatan pada generator listrik atau sebagai pembangkit medan magnet, sehingga suatu generator dapat menghasilkan energi listrik dengan besar tegangan keluaran generator bergantung pada besarnya arus eksitasinya.
23
Gambar 13. Panel Eksitasi
Sistem ini merupakan sistem yang vital pada proses pembangkitan listrik dan pada perkembangannya, sistem Eksitasi pada generator listrik ini dapat dibedakan menjadi 2 macam yaitu, Sistem Eksitasi dengan menggunakan sikat (brush excitation) dan Sistem Eksitasi tanpa sikat (brushless excitation)
e.) Panel Distribusi dan Proteksi Sistem distribusi ini berguna untuk menyalurkan tenaga listrik dari sumber daya listrik besar (Bulk Power Source) sampai ke konsumen melalui jaringan distribusi sedangkan sistem proteksinya berfungsi untuk melindungi peralatan peralatan listrik yang lain dari gangguan jaringan maupun gangguan dari generator dan gangguan lainnya seperti gangguan tegangan lebih (over voltage), tegangan kurang (under voltage), serta gangguan over frekuensi.
24
Gambar 14. Panel Distribusi dan Proteksi
f.) Transformator Khusus pada unit pembangkit, transformator yang digunakan adalah Transformator step up, dimana funsinya adalah menaikan tegangan keluaran dari generator menuju ke jaringan distribusi. Dalam hal ini pada PLTMH Poso-6 Tegangan yang dinaikan sebesar 6,3 KV dari keluaran generator menjadi 20 KV menuju saluran distribusi.
Gambar 15. Transformator
25
BAB III METODOLOGI
3.1. Waktu dan Tempat Kerja Praktek
Pelaksanaan kerja praktek berlangsung dari tanggal 21 Mei sampai dengan tanggal 20 Juli 2012. Kegiatan kerja praktek dilaksanakan di PT.Poso Energy, Penulis melaksanakan kerja praktek dibagian divisi operator Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH) Poso-6 dengan kapasitas daya output 1000KW. Serta membantu melakukan penanganan terhadap permasalahan dan kerusakan yang terjadi.
3.2. Bahan dan Alat Kerja Praktek
Selama kerja praktek, penulis menggunakan beberapa perangkat atau peralatan yang digunakan untuk melalukan kegiatan kerja praktek di divisi operator Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH) Poso-6,antara lain: 1) Toolset
Gambar 16. Toolset
26
Keterangan: 1.Obeng Plus dan Minus 2.Tespen 3.Tang kombinasi dan sejenisnya 4.Kunci berbagai ukuran 5.Palu
2) Alat ukur (AVO meter) 3) Peralatan keamanan kerja (Helm dan sepatu kerja)
3.3. Teknik Pengumpulan Data
Selama mengikuti proses kerja praktek, dalam melakukan pengumpulan data penulis menggunakan metode observasi. Penulis melakukan observasi terhadap setiap proses kerja yang berjalan di divisi Pembangkitan Tenaga Listrik Poso-6 PT.Poso Energy, baik dalam hal pengoperasian maupun cara-cara penanganan permasalahan yang sering terjadi, serta melakukan dialog dengan beberapa tenaga ahli mengenai berbagai penanganan masalah yang tidak bisa kami selesaikan sendiri.
27
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil
Selama dua bulan kegiatan kerja praktek berjalan, penulis mendapatkan beberapa permasalahan dalam bidang pembangkitan dan kualitas output daya listrik untuk konsumen, adapun beberapa permasalahan tersebut adalah sebagai berikut: 1.) Frekuensi dan tegangan yang dihasilkan tidak stabil ini diakibatkan diakibatkan oleh beban yang yang di tanggung
Pembangkit Listrik
Tenaga Mikro Hidro (PLTMH) yang berkapsitas berkapsitas 1000KW ini ini sangat berfluktuasi dan faktor sistem pengaturan beban yang belum handal. Dalam hal ini 80% beban yang di tanggung oleh Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH) merupakan motor listrik 3 fasa dengan kapasitas rata-rata 15KVA yang beroperasi di internal proyek PLTA Poso.
2.) Automatic Governor Hidrolic Pump tidak bekerja dengan dengan baik Yaitu ketidakseimbangan suplai air yang masuk keturbin dengan beban yang sementara di tanggung oleh generator. Efek samping dari gangguan jenis ini adalah generator tidak mampu berakselerasi dengan beban sehingga sistem proteksi akan mendeteksi terjadinya overload
28
lalu mentripkan sistem yang berakibat pada putusnya distribusi tenaga listrik ke konsumen.
3.) Timbulnya percikan api pada karbon sikat arang eksitasi Ini diakibatkan oleh faktor teknis, dimana umur dari sikat arang eksitasi sudah melebihi standar prosedur. Efek dari ganguan ini adalah pasokan arus DC menuju poros generator menjadi berkurang dari keadaan normal dan berimbas pada fluks magnet yang dihasilkan sehingga tegangan keluaran generator berada dibawah tegangan normal.
4.) Aliran air menuju penstock tersumbat Akibatnya tekanan air pada turbin menjadi rendah di bawah normal dan berimbas pada generator mengalami under speed dan tidak mampu melayani beban sehingga operator akan mentripkan sistem.
4.2. Pembahasan
Dari permasalahan
–
permasalah yang ada pada sistem PLTMH Poso-6
1000KW ini, telah dilakukan beberapa upaya dalam mengatasi masalah tersebut antara lain: 1). Untuk Untuk mengatasi mengatasi permasalahan Frekuensi dan Tegangan yang yang
tidak
stabil dapat dilakukan dengan pemasangan AVR (Automatic Voltage Regulator) pada unit pembangkit, dimana AVR ini dirancang untuk menstabilkan regulasi tegangan, jika tegangan output generator
29
menurun, maka AVR akan bekerja menambah arus belitan medan melalui panel eksitasi. Dan sebaliknya jika tegangan output generator menaik, maka AVR akan mengurangi arus belitan medan sehingga tegangan output generator output generator diharapkan tetap stabil. 2). Untuk mengatasi permasalahan Automatic Governor Governor
Hidrolic Pump
yang tidak bekerja dengan baik, biasanya operator dan tenaga maintenance akan melakukan pengecekan pada tabung hidrolik governor yang merupakan sumber permasalahan penyebab macetnya pompa hidrolik, dalam hal ini oli pada tabung hidrolik sudah terkontaminasi dengan udara(o2) dan dalam kurun waktu tertentu akan mengendap menjadi uap air dan uap air ini akan menggangu performa kerja pompa hidrolik governor. Oleh karena itu untuk menstabilkan performa kerja pompa hidrolik dilakukan pembuangan gas atau udara yang berada pada tabung hidrolik tersebut dengan membuka katup tabung hidrolik secara kontinyu hingga tekanan oli pada tabung hidrolik sesuai dengan settingan awal. Apabila tekanan oli pada pompa hidrolik sudah normal selanjutnya dilakukan sinkronisasi dengan turbin dan generator. Indikator bahwa pompa hidrolik sudah bekerja dengan baik adalah jika beban naik maka governor akan membuka secara perlahan katup air yang masuk kerturbin hingga mencapai keadaan steady state (beban seimbang dengan putaran generator) dalam hal ini frekuensi berada pada range 50Hz - 51,5 Hz. Dan begitu juga sebaliknya, apabila beban turun.
30
3). Timbulnya percikan api pada karbon sikat arang eksitasi dapat diatasi dengan menggantinya dengan karbon sikat arang yang baru, adapun langkah-langkah yang harus dilakukan adalah, pertama sistem di switch off (generator dalam keadaan mati), semua terminal dari panel eksitasi di grounding (ditanahkan) untuk menetralkan listrik sisa (induksi), apabila dipastikan terminal sudah tidak bertegangan dilanjutkan dengan membuka karbon sikat arang yang telah aus dan menggantinya dengan karbon sikat arang yang baru. Setelah terpasang dengan baik, grounding terminal eksitasi di lepas dan sistem di switch on, indikator bahwa karbon sikat arang bekerja dengan
baik adalah tidak timbulnya
percikan api (arus eksitasi berada pada range 114,5 -116 A), serta frekuensi dan tegangan berada dalam keadaan normal. 4.) Cuaca yang ekstrim dan sistem intake yang tidak sesuai standar merupakan penyebab utama tersumbatnya aliran air ke penstock ,di musim penghujan debit air sungai poso menjadi naik dan membawa sisa-sisa sampah hutan masuk ke intake (bendungan), dan dalam kurun waktu tertentu sisa-sisa sampah ini menempel pada saringan air menuju penstock yang berakibat pada berkurangnya pasokan air ai r yang mengalir ke turbin dan berimbas pada generator yang mengalami under speed pada saat berbeban. Untuk mengatasi hal ini, sistem harus di switch off dan katup governor berada pada posisi full close, selanjutnya saringan air pada intake dibersihkan. Untuk memastikan pasokan air keturbin sudah normal sistem harus di switch on dan mengecek tekanan air yang
31
masuk turbin (tekanan air normal pada PLTMH Poso-6 adalah 10 Bar), apabila tekanan air sudah mencapai 10 bar, maka generator siap dibebani (beroperasi).
32
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Dari pembahasan pada bab IV, dapat di tarik beberapa kesimpulan yaitu : Bahwa dalam pembangkitan suatu tenaga listrik baik dalam skala besar maupun kecil kecil harus selalu memperhatikan kualitas dan kontinyunitas kontinyunitas dari tenaga listrik yang dihasilkan tersebut. Dalam hal ini kualitas listrik yang dimaksud adalah kestabilan atau regulasi tegangan dan frekuensi yang dihasilkan dari unit pembangkit tersebut tidak melebihi regulasi yang ditetapkan oleh standar PLN yakni ± 5% dari kondisi normal. Sedangkan
kontinyunitas
tenaga
listrik
yang
dimaksud
adalah
kemampuan suatu unit pembangkit untuk terus menyalurkan tenaga listrik ke konsumen tanpa adanya gangguan, namun hal ini sangat sulit diterapkan dalam suatu pembangkitan dan penyaluran tenaga listrik, mengingat efesiensi dan kehandalan suatu sistem pembangkit sangatlah sangatlah mustahil untuk mencapai 100%, hal ini disebabkan oleh faktor alam maupun faktor teknis lainnya seperti human error dan efeisensi dari peralatan. Oleh karena itu untuk meminimalisir hal tersebut terjadi maka diperlukan sistem peralatan yang handal dan kesiapan dari tenaga teknis terkait untuk selalu berinovasi dan mengevaluasi unit-unit pembangkit melalui data-data harian yang ada.
33
5.2. Saran
Mengingat MegaProject PLTA Poso Unit 1-2 dan 3 yang diperkirakan selesai pada tahun 2017 mendatang. Dengan perencanaan daya terpasang sebesar 755MVA, dipastikan sistem yang mengelola pembagian beban dari unit-unit pembangkit tersebut sangatlah kompleks dan sistem yang mampu mengelolanya adalah SCADA (Supervisory (Supervisory Control And Data Aquisition). Aquisition ).
Oleh karena itu penulis menyarankan kepada pihak Perusahaan dalam hal ini PT.Poso energy untuk melakukan training tentang sistem SCADA kepada seluruh mahasiswa ataupun siswa SMK yang melakukan kerja praktek di perusahaan tersebut. Selain dari pihak perusahaan penulis juga mengharapkan Jurusan Teknik Elektro UNTAD kedepannya mempunyai kurikulum baru dengan mata kuliah khusus mengenai sistem kontrol SCADA.
34
DAFTAR PUSTAKA
Dunia Listrik
: http://dunia-listrik.blogspot.com/2008/09/panduan pembangunan-pembangkit-listrik.html pembangunan-pembangkit-listrik.html diakses diakses : 2 agustus 2012
Wikipedia
: Mikrohidro, http://id.wikipedia.org/wiki/Mikrohidro diakses: 30 juli 2012
Poso Energy
: http://www.hidroproyek.com/poso/thumbnail s.php?album diakses : 2 agustus 2012
Buwono, Hendro, 2008, Automatic Voltage Regulator Pada Pada Generator Tiga Fasa, Teknik Elektro, Malang Marsudi, Djiteng, 2005. Pembangkitan 2005. Pembangkitan Energi Listrik. Erlangga, Surabaya Diesel Emergensi, Materi Emergensi, Materi kursus Teknisi Turbin/Mesin PLTA Modul II , PT PLN Jasa Pendidikan dan Pelatihan, Jakarta 1995.
35
