PLTA PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA AIR

OLEH KELOMPOK 3

PENGERTIANPembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) adalah sebuah pembangkit yang memanfaatkan energi mekanis aliran air sebagai sumber energi primer. Pada pembangkitan tenaga listrik energi primer tersebut akan dikonversi menjadi energi mekanik penggerak generator yang selanjutnya dikonversi oleh generator menjadi tenaga listrik.

• Pembagian Menurut Daya yang Dihasilkan

• Pembagian Menurut Cara Pengambilan Air

• Pembagian Menurut Tinggi Jatuhnya Air

• Pembagian Menurut Bangunan Hidrolik/Secara Teknis

KLASIFIKASI PLTA

• PLTA berukuran mikro dengan daya < 100 kW,

• PLTA dengan daya kapasitas listrik rendah antara 100–1.000 kW,

• PLTA dengan daya kapasitas listrik menengah antara 1.000–10.000 kW

• PLTA dengan daya kapasitas listrik tinggi di atas 10.000 kW

PEMBAGIAN MENURUT DAYA YANG DIHASILKAN

• PLTA menggunakan run off river

• PLTA menggunakan tampungan

• PLTA semi run off river

• PLTA danau

PEMBAGIAN MENURUT CARA PENGAMBILAN AIRPLTA ini bersifat mengambil air dari sungai dalam debit tertentu dengan menggunakan bendung (weir) dengan cara membelokkan air ke dalam intakePLTA yang menggunakan bendungan pada suatu sungai hingga ketinggian tertentu yang kemudian mengalirkan air dari bawah bendungan yang kemudian diteruskan ke power house untuk menghasilkan listrik

PLTA tipe ini hampir sama dengan sistem run off river tapi bedanya menggunakan kolam tando harian (KTH) yang bertujuan untuk menyimpan air pada saat tertentuPLTA jenis ini menggunakan danau sebagai kolam tampungan sehingga dari hulu sungai bisa langsung digunakan sebagai penstock menuju power house

• PLTA dengan tekanan rendah < 15 meter,

• PLTA dengan tekanan menengah 15–70 meter,

• PLTA dengan tekanan tinggi 70-250 meter,

• PLTA dengan tekanan sangat tinggi > 250 meter.

PEMBAGIAN MENURUT TINGGI JATUHNYA AIR

• PLTA dengan air sungai atau air waduk

• PLTA dengan menggunakan pasang surut air laut

• PLTA dengan menggunakan energi ombak

• PLTA dengan menggunakan air yang telah dipompa ke suatu reservoar yang letaknya lebih tinggi

PEMBAGIAN MENURUT BANGUNAN HIDROLIK/TEKNIS

SKEMA POTENSI TENAGA AIR

Daya yang dibangkitkan generator

P = daya [kW]H = tinggi terjun air [meter]Q = debit air [detik] = efisiensi turbin bersama generatorK = konstanta

𝑃=𝑘 .𝜂 .𝐻 .𝑞

BLOK DIAGRAM

PRINSIP KERJAPembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) bekerja dengan cara merubah energy potensial (energi yang disebabkan gaya jatuh air) menjadi energi mekanik (dengan bantuan turbin air yang mengkonversi tenaga gerak jatuh air ke dalam daya mekanik) dan dari energi mekanik menjadi energi listrik (dengan bantuan generator yang mengkonversi daya mekanik tersebut dari turbin ke dalam tenaga elektrik).

KONSTRUKSI PLTAPLTA mempunyai konstruksi sebagai berikutBendunganKatup Pengaman dan Saluran PenghantarKolam PenenangPipa PesatTurbineGenerator Jalur TransmisiSaluran Pembuang

BENDUNGANBendungan berfungsi menaikkan permukaan air sungai untuk menciptakan tinggi jatuh air. Selain menyimpan air, bendungan juga dibangun dengan tujuan untuk menyimpan energi. Tujuan menampung air dalam jumlah besar karena turbin memerlukan pasokan air yang cukup dan stabil.

SALURAN PENGHANTAR

Saluran Penghantar berfungsi untuk mengalirkan air dari intake sampai ke kolam penenang, Kecepatan aliran pada saluran penghantar harus direncanakan sedemikian rupa sehingga tidak boleh terjadi penggerusan akibat kecepatan tinggi dan tidak boleh terjadi sedimentasi akibat kecepatan rendah

KOLAM PENENANGKolam ini berfungsi untuk mengatur sifat aliran air, karena pada prinsipnya sifat aliran adalah aliran seragam dengan syarat tidak terjadi turbelensi.

PIPA PESAT (PENSTOK)

Pipa pesat adalah pipa yang berfungsi untuk mengalirkan air dari tanki atas (head tank)atau langsung dari bangunan pengambilan sampai ke turbin.

Pipa pesat ditempatkan di atas atau di bawah permukaan tanah sesuai dengan keadaan geografis dan geologi dimana pipa tersebut ditempatkan

TURBINTurbin digunakan untuk mengubah energi potensial air menjadi energi mekanik, yaitu gaya jatuh air akan mendorong baling-baling menyebabkan turbin berputar. Turbin air kebanyakan seperti kincir angin, dengan menggantikan fungsi dorong angin untuk memutar baling-baling digantikan air untuk memutar turbin.

TURBINMenurut cara kerjanya terdapat dua jenis utama turbin, yaitu turbin impuls dan turbin reaksi. Pada turbin impuls, air disemprotkan ke mangkok-mangkok turbin. Sedangkan pada turbin reaksi, baling-baling dari turbin berputar bersama-sama dengan air lalu turun kebawah melalui pipa isap menuju ke saluran pembuang.

Terdapat 3 macam turbin yaitu :

a. Turbin Pelton

b. Turbin Francis

c. Turbin Kaplan/Propeller

TURBIN PELTONTurbin Pelton adalah turbin untuk tinggi terjun yang tinggi, yaitu diatas 300 meter. Teknik mengkonversikan energi potensial air menjadi energi mekanik pada roda air turbin dilakukan melalui proses impuls sehingga turbin Pelton juga disebut sebagai turbin impuls

TURBIN FRANCISTurbin Francis paling banyak digunakan di Indonesia. Turbin ini digunakan pada PLTA dengan tinggi terjun sedang, yaitu antara 20-400 meter. Teknik mengkonversikan energi potensial air menjadi energi mekanik pada roda air turbin dilakukan melalui proses reaksi sehingga turbin Francis juga disebut sebagai turbin reaksi.

TURBIN KAPLAN/PROPELLER

Disebut turbin Propeller apabila mangkok-mangkok turbinnya tetap, sedangkan turbin Kaplan memiliki mangkok-mangkok turbin yang dapat diatur. Turbin Kaplan/Propeller baik digunakan pada PLTA dengan tinggi terjun yang rendah, yaitu dibawah 20 meter. Teknik mengkonversikan energi potensial air menjadi energi mekanik pada roda air turbin dilakukan melalui pemanfaatan kecepatan air

PEMILIHAN JENIS TURBIN

Pemilihan jenis turbin dapat diperhitungkan dengan mempertimbangkan 3 (tiga) parameter khusus yang mempengaruhi sistem operasi turbin. Ketiga faktor diatas dinyatakan sebagai kecepatan spesifik turbin (Ns), dan dirumuskan :

Dimana : Kecepatan spesifik [ppm atau rpm], = putaran per menit pada keadaan katup terbuka penuh [ppm atau rpm], = tinggi terjun [feet] dan = daya keluar rotor [Horse Power/HP]

PEMILIHAN JENIS TURBIN

Dari kecepatan spesifik [] dapat diketahui jenis turbin :

• = 9 s/d 25 untuk turbin Pelton dengan satu pancaran

• = 25 s/d 60 untuk turbin Pelton dengan lebih dari satu pancaran

• = 40 s/d 400 untuk turbin Francis

• = 260 s/d 860 untuk turbin Kaplan

• = 340 s/d 860 untuk turbin Propeller

GENERATORGenerator dihubungkan dengan turbin melalui gigi-gigi putar sehingga ketika baling-baling turbin berputar maka generator juga ikut berputar. Generator selanjutnya merubah energi mekanik dari turbin menjadi energi elektrik. Generator di PLTA bekerja seperti halnya generator pembangkit listrik lainnya.

JALUR TRANSMISIJalur Transmisi, berfungsi menyalurkan energi listrik dari PLTA menuju rumah-rumah dan pusat industri.

SALURAN PEMBUANGAkibat pengaruh kecepatan aliran pada draftubeyang bersifat sub kritis, maka sisa energi masih harus diredam dengan memberikan peredaman pada bagian hilir, sehingga kecepatan pada saluran irigasi kembali normal. Saluran Pembuang ini dimensinya harus sama atau lebih besar dari Saluran Pemasukan

KELEBIHAN PLTA• Sumber energi bersih yang terbarukan

• Relatif tidak menimbulkan kerusakan lingkungan

• Tidak mencemari planet bumi dengan emisi CO2

• Tidak memerlukan bahan bakar

• Biaya operasional dan pemeliharaan yang relatif rendah

• Bendungan untuk PLTA mempunyai multifungsi

• Turbin PLTA dapat dioperasikan atau dihentikan pengoperasiannya setiap saat

KEKURANGAN PLTA•Memerlukan dana yang besar untuk membangun

•Waktu pembangunan yang lama

• Jika terjadi kekeringan dan tidak ada air yang cukup maka tidak bisa menghasilkan energi listrik

• PLTA yang menggunakan waduk akan menenggalamkan lahan disekitar pembangunan waduk tersebut

DISKUSI !!!!

SEKIAN