Pembangkit Listrik Tenaga Falling Water
-
Upload
harry-tambunan -
Category
Documents
-
view
215 -
download
0
Transcript of Pembangkit Listrik Tenaga Falling Water
8/18/2019 Pembangkit Listrik Tenaga Falling Water
http://slidepdf.com/reader/full/pembangkit-listrik-tenaga-falling-water 1/13
PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA FALLING WATER
Pendahuluan
Air merupakan sumber energi yang murah dan relatif mudah didapat, karena pada air
tersimp an energi potensial (pada air jatuh) dan energi kinetik (pada air mengalir).
Tenaga air ( Hydropower ) adalah energi yang diperoleh dari air yang mengalir. Energi yang
dimiliki air dapat dimanfaatkan dan digunakan dalam wujud energi mekanis maupun energi
listrik. Pemanfaatan energi air banyak dilakukan dengan menggunakan kincir air atau turbin
air yang memanfaatkan adanya suatu air terjun atau aliran air di sungai. ejak awal abad !"
kincir air banyak dimanfaatkan sebagai penggerak penggilingan gandum, penggergajian kayu
dan mesin tekstil. #emasuki abad !$ turbin air mulai dikembangkan.
Aliran sungai dengan sejumlah anak sungainya dibendung dengan sebuah %am.
Airnya ditampung dalam waduk yang kemudian dialirkan melaui Pintu Pengambilan Air
(&ntake 'ate) yang selanjutnya masuk ke dalam Terowongan Tekan (eadrace Tunnel).
ebelum memasuki Pipa Pesat (Penstock), air harus melewati Tangki Pendatar (urge Tank)
yang berfungsi untuk mengamankan pipa pesat apabila terjadi tekanan kejut atau tekanan
mendadak yang biasa disebut sebagai pukulan air (water hammer) saat atup *tama (&nlet
+ale) ditutup seketika. etelah atup *tama dibuka, aliran air memasuki -umah eong
(piral ase). Aliran air yang bergerak memutar Turbin dan dari turbin, air mengalir keluarmelalui Pipa /epas (%raft Tube) dan selanjutnya dibuang ke aluran Pembuangan (Tail
-ace). Poros turbin yang berputar tersebut dikopel dengan poros 'enerator sehingga
menghasilkan energi listrik. #elalui Trafo *tama (#ain Transformer), energi listrik
disalurkan melewati aluran *dara Tegangan Tinggi (*TT) 01 k+ ke konsumen melalui
'ardu &nduk.
Turbin air dikembangkan pada abad !$ dan digunakan secara luas untuk pembangkit
tenaga listrik.. Turbin air mengubah energi potensial air menjadi energi mekanis. Energi
mekanis diubah dengan generator listrik menjadi tenaga listrik. 2erdasarkan prinsip kerja
turbin dalam mengubah energi potensial air menjadi energi mekanis, turbin air dibedakan
menjadi dua kelompok yaitu turbin impuls dan turbin reaksi.
Tabel !.! Pengelompokan Turbin
high head medium head low head
impulse turbines Pelton
Turgo
cross3flow
multi3jet Pelton
cross3flow
8/18/2019 Pembangkit Listrik Tenaga Falling Water
http://slidepdf.com/reader/full/pembangkit-listrik-tenaga-falling-water 2/13
Turgo
reaction turbines 4rancis propeller
aplan
Air merupakan sumber energi yang murah dan relatif mudah didapat, karena pada air
tersimpan energi potensial (pada air jatuh) dan energi kinetik (pada air mengalir). Tenaga air
( Hydropower ) adalah energi yang diperoleh dari air yang mengalir. Energi yang dimiliki air
dapat dimanfaatkan dan digunakan dalam wujud energi mekanis maupun energi listrik.
Pemanfaatan energi air banyak dilakukan dengan menggunakan kincir air atau turbin air yangmemanfaatkan adanya suatu air terjun atau aliran air di sungai. ejak awal abad !" kincir air
banyak dimanfaatkan sebagai penggerak penggilingan gandum, penggergajian kayu dan
mesin tekstil. #emasuki abad !$ turbin air mulai dikembangkan.
2esarnya tenaga air yang tersedia dari suatu sumber air bergantung pada besarnya
head dan debit air. %alam hubungan dengan reseroir air maka head adalah beda ketinggian
antara muka air pada reseroir dengan muka air keluar dari kincir air5turbin air. Total energi
yang tersedia dari suatu reseroir air adalah merupakan energi potensial air yaitu 6
(!.!)
dengan
m adalah massa air
h adalah head (m)
g adalah percepatan graitasi
%aya merupakan energi tiap satuan waktu , sehingga persamaan (!.!) dapat dinyatakan
sebagai 6
%engan mensubsitusikan P terhadap dan mensubsitusikan terhadap maka 6
(!.7)
dengan
8/18/2019 Pembangkit Listrik Tenaga Falling Water
http://slidepdf.com/reader/full/pembangkit-listrik-tenaga-falling-water 3/13
P adalah daya (watt) yaitu
8 adalah kapasitas aliran adalah densitas air
elain memanfaatkan air jatuh hydropower dapat diperoleh dari aliran air datar.
%alam hal ini energi yang tersedia merupakan energi kinetik
(!.9)
dengan
v adalah kecepatan aliran air
%aya air yang tersedia dinyatakan sebagai berikut 6
(!.:)
atau dengan menggunakan persamaan kontinuitas maka
(!.;)
dengan
A adalah luas penampang aliran air
Pembangkit listrik tenaga air (P/TA) merupakan salah satu pembangkit listrik yang
menggunakan energi terbarukan berupa air. alah satu keunggulan dari pembangkit ini adalah
responnya yang cepat sehingga sangat sesuai untuk kondisi beban puncak maupun saat terjadi
gangguan di jaringan. elain kapasitas daya keluarannya yang paling besar diantara energi
terbarukan lainnya, pembangkit listrik tenaga air ini juga telah ada sejak dahulu kala. 2erikut
ini merupakan penjelasan singkat mengenai pembangkit listrik tenaga air serta keberadaan
potensi energi air yang masih belum digunakan.
P/TA merubah energi yang disebabkan gaya jatuh air untuk menghasilkan listrik.
Turbin mengkonersi tenaga gerak jatuh air ke dalam daya mekanik. emudian generator
mengkonersi daya mekanik tersebut dari turbin ke dalam tenaga elektrik.
<enis P/TA bermacam3macam, mulai yang berbentuk =mikro3hidro> dengan
kemampuan mensupalai untuk beberapa rumah saja sampai berbentuk raksasa seperti
2endungan arangkates yang menyediakan listrik untuk berjuta3juta orang3orang. Photo
dibawah ini menunjukkan P/TA di ungai ?isconsin, merupakan jenis P/TA menengah yang
mampu mensuplai listrik untuk ".111 orang.
8/18/2019 Pembangkit Listrik Tenaga Falling Water
http://slidepdf.com/reader/full/pembangkit-listrik-tenaga-falling-water 4/13
Tenaga air telah berkontribusi banyak bagi pembangunan kesejahteraan manusia sejak
beberapa puluh abad yang lalu. 2eberapa catatan sejarah mengatakan bahwa penggunaan
kincir air untuk pertanian, pompa dan fungsi lainnya telah ada sejak 911 # di @unani,
meskipun peralatan3peralatan tersebut kemungkinan telah digunakan jauh sebelum masa itu.
Pada masa3masa antara jaman tersebut hingga reolusi industri, aliran air dan anginmerupakan sumber energi mekanik yang dapat digunakan selain energi yang dibangkitkan
dari tenaga hewan. Perkembangan penggunaan energi dari air yang mengalir kemudian
berkembang secara berkelanjutan sebagaimana dicontohkan pada desain tenaga air yang
menakjubkan pada tahun !113an untuk istana +ersailles dibagian luar Paris, Prancis. istem
tersebut memiliki kapasitas yang sepadan dengan ; k? energi listrik.
istem tenaga air mengubah energi dari air yang mengalir menjadi energi mekanik
dan kemudian biasanya menjadi energi listrik. Air mengalir melalui kanal ( penstock )
melewati kincir air atau turbin dimana air akan menabrak sudu3sudu yang menyebabkan
kincir air ataupun turbin berputar. etika digunakan untuk membangkitkan energi listrik, perputaran turbin menyebabkan perputaran poros rotor pada generator. Energi yang
dibangkitkan dapat digunakan secara langsung, disimpan dalam baterai ataupun digunakan
untuk memperbaiki kualitas listrik pada jaringan.
<umlah daya listrik yang dapat dibangkitkan pada suatu pusat pembangkit listrik
tenaga air tergantung pada ketinggian (h) dimana air jatuh dan laju aliran airnya. etinggian
(h) menentukan besarnya energi potensial (EP) pada pusat pembangkit (EP B m C g C h). /aju
aliran air adalah olume dari air (m9) yang melalui penampang kanal air per detiknya ( q
m95s). %aya teoritis kasar (P k?) yang tersedia dapat ditulis sebagai6
%aya yang tersedia ini kemudian akan diubah menggunakan turbin air menjadi daya
mekanik. arena turbin dan peralatan elektro3mekanis lainnya memiliki efisiensi yang lebih
rendah dari !11D (biasanya $1D hingga $;D), daya listrik yang dibangkitkan akan lebih
kecil dari energi kasar yang tersedia.
/aju q dimana air jatuh dari ketinggian efektif h tergantung dari besarnya luas
penampang kanal. <ika luas penampang kanal terlalu kecil, daya keluaran akan lebih kecil
dari daya optimal karena laju air q dapat lebih besar. %i lain pihak, ukuran kanal tidak dapat
dibuat besar secara sembarangan karena laju air q yang melalui kanal tergantung dari laju pengisian air pada reseroir air di belakang bendungan.
+olume air pada reseroir dan ketinggian h yang bersangkutan, tergantung dari laju
air yang masuk ke dalam reseroir. elama musim kering, ketinggian air pada reseroir dapat
berkurang karena jumlah air dalam reseroir lebih sedikit. elama musim hujan,
ketinggiannya dapat naik kembali karena air yang masuk dari berbagai aliran air yang
mengisi bendungan. 4asilitas pembangkit listrik tenaga air harus di desain untuk
menyeimbangkan aliran air yang digunakan untuk membangkitkan energi listrik dan jumlah
air yang mengisi reseroir melalui sumber alami seperti curahan hujan, salju, dan aliran air
lainnya.
8/18/2019 Pembangkit Listrik Tenaga Falling Water
http://slidepdf.com/reader/full/pembangkit-listrik-tenaga-falling-water 5/13
Pembangkit listrik tenaga air merupakan aplikasi energi terbarukan yang terbesar dan
paling matang secara teknologi, dimana terdapat 0".111 #? kapasitas daya listrik yang
terpasang di seluruh dunia, yang menghasilkan lebih dari 77D listrik dunia (7;: T?h5tahun
pada !$$"). %alam hal ini, 70.$11 #? merupakan pembangkit skala kecil yang
menghasilkan listrik !!; T?h5tahun. %i eropa barat, pembangkit listrik tenaga air berkontribusi sebesar ;71 T?h listrik pada tahun !$$", atau sekitar !$D dari energi listrik di
Eropa (sehingga menghindari emisi dari sejumlah 01 juta ton 7 per tahun3nya). Pada
sejumlah negara di Afrika dan Amerika elatan, pembangkit listrik tenaga air merupakan
sumber listrik yang menghasilkan lebih $1D kebutuhan energi listriknya. 'ambar 7
memperlihatkan pembangkitan energi listrik dari air dunia yang meningkat secara dinamis
tiap tahunnya. %i samping pembangkit listrik tenaga air yang berkapasitas besar yang telah
ada, masih terdapat ruang untuk pengembangan lebih jauh dimana diperkirakan hanya sekitar
!1D dari total potensi air di dunia yang telah digunakan.
ampir semua proyek pembangkit listrik tenaga air memiliki skala yang besar, yang biasanya didefinisikan kapasitasnya lebih besar dari 91 #?. Tabel ! menampilkan
perbandingan antara beberapa ukuran pembangkit listrik tenaga air.
Air yang tersimpan dapat digunakan ketika dibutuhkan, baik secara terus3menerus
(jika ukuran reseroirnya cukup besar) atau hanya saat beban listrik sangat dibutuhkan (beban
puncak). euntungan dari pengaturan penyimpanan air ini tergabung dengan kapabilitas
alami dari pembangkit listrik tenaga air yang memiliki respon yang cepat dalam ukuran menit
terhadap perubahan beban. leh karena itu, pembangkit jenis ini sangat berharga karena
memiliki pembangkitan listrik yang fleksibel untuk mengikuti perubahan beban yang terdugamaupun yang tak terduga.
Pembangkit listrik tenaga air berskala besar telah berkembang dengan baik dan
digunakan secara luas. %i perkirakan bahwa 71D hingga 7;D dari potensi air skala besar di
dunia telah dikembangkan. Pembangkit listrik tenaga air skala besar merupakan sumber
energi terbarukan yang paling diinginkan berdasarkan ketersediaan dan fleksibilitas dari
sumber energinya. Pada tahun 711" telah dibangun proyek Three 'orges %am yaitu P/TA
dengan skala 77.; '? dengan membendung sungai @angtse di ina dan merupakan P/TA
terbesar di dunia saat ini. Pembangunan P/TA berskala besar membutuhkan biaya awal yang
besar sementara biaya operasinya sangat kecil. al ini berbeda dengan pembangkit listrik
berbahan bakar fosil seperti batu bara dan diesel.
%i &ndonesia terdapat banyak sekali potensi air yang masih belum dimanfaatkan.
eperti sungai3sungai besar maupun kecil yang terdapat di berbagai daerah. al ini
merupakan peluang yang bagus untuk pengembangan energi listrik di daerah khususnya
daerah yang belum terjangkau energi listrik. Pengembangan dapat dilakukan dalam bentuk
mikrohidro ataupun pikohidro yang biayanya relatif kecil. Proyek ini dapat dilakukan secara
mandiri, seperti yang telah dilakukan oleh tim PA/APA F #E &T2 di kampung ilutung
dan Awilega, desa <ayamukti kabupaten 'arut, <awa 2arat.
8/18/2019 Pembangkit Listrik Tenaga Falling Water
http://slidepdf.com/reader/full/pembangkit-listrik-tenaga-falling-water 6/13
A. <EG&3<EG& P/TA
Potensi tenaga air didapat pada sungai yang mengalir di daerah pegunungan. *ntuk
dapat memanfaatkan potensi dari sungai ini, maka kita perlu membendung sungai tersebut
dan airnya disalurkan ke bangunan air P/TA. %itinjau dari cara membendung air, P/TA dapat
dibagi menjadi 7 kategori yaitu 6
!. P/TA run off river
7. P/TA dengan kolam tando (reservoir )
Pada P/TA run off river , air sungai dialihkan dengan menggunankan dam yang
dibangun memotong aliran sungai. Air sungai ini kemudian disalurkan ke bangunan airP/TA.Pada P/TA dengan kolam tando (reservoir ), air sungai dibendung dengan bendungan
besar agar terjadi penimbunan air sehingga terjadi kolam tando. elanjutnya air di kolam
tando disalurkan ke bangunan air P/TA. %engan adanya penimbunan air terlebih dahulu
dalam kolam tando, maka pada musim hujan di mana debit air sungai besarnya melebihi
kapasitas penyaluran air bangunan air P/TA, air dapat ditampung dalam kolam tando. Pada
musim kemarau di mana debit air sungai lebih kecil daripada kapasitas penyaluran air
bangunan air P/TA, selisih kekurangan air ini dapat diatasi dengan mengambil air dari
timbunan air yang ada dalam kolam tando. &nilah keuntungan penggunaan kolam tando pada
P/TA. al ini tidak dapat dilakukan pada P/TA run off river .
Pada P/TA run off river , daya yang dapat dibangkitkan tergantung pada debit air
sungai, tetapi P/TA run off river biaya pembangunannya lebih murah daripada P/TA dengan
kolam tando (reservoir ), karena kolam tando memerlukan bendungan yang besar dan juga
memerlukan daerah genangan yang luas.
<ika ada sungai yang mengalir keluar dari sebuah danau, maka dapat dibangun P/TA
dengan menggunakan danau tersebut sebagai kolam tando. ontoh mengenai hal ini yaitu
P/TA Asahan yang menggunakan %anau Toba sebagai kolam tando, karena ungai Asahan
mengalir dari %anau Toba.
2. P-&G&P P/TA %AG G+E-& EGE-'&
Pada prinsipnya P/TA mengolah energi potensial air diubah menjadi energi kinetis
dengan adanya head, lalu energi kinetis ini berubah menjadi energi mekanis dengan adanya
aliran air yang menggerakkan turbin, lalu energi mekanis ini berubah menjadi energi listrik
melalui perputaran rotor pada generator. <umlah energi listrik yang bisa dibangkitkan dengan
sumber daya air tergantung pada dua hal, yaitu jarak tinggi air (head) dan berapa besar
jumlah air yang mengalir (debit).
'ambar kema onersi Energi P/TA
8/18/2019 Pembangkit Listrik Tenaga Falling Water
http://slidepdf.com/reader/full/pembangkit-listrik-tenaga-falling-water 7/13
*ntuk bisa menghasilkan energi listrik dari air, harus melalui beberapa tahapan perubahan
energi, yaitu6
!. Energi Potensial
Energi potensial yaitu energi yang terjadi akibat adanya beda potensial, yaitu akibat adanya
perbedaan ketinggian.
2esarnya energi potensial yaitu6
Ep B m . g . h
%imana6
Ep 6 Energi Potensial
m 6 massa (kg)
g 6 graitasi ($." kg5m7)
h 6 head (m)
7. Energi inetis
Energi kinetis yaitu energi yang dihasilkan akibat adanya aliran air sehingga timbul air
dengan kecepatan tertentu, yang dirumuskan
Ek B 1,; m . .
%imana6Ek 6 Energi kinetis
m 6 massa (kg)
6 kecepatan (m5s)
9. Energi #ekanis
Energi mekanis yaitu energi yang timbul akibat adanya pergerakan turbin. 2esarnya energi
mekanis tergantung dari besarnya energi potensial dan energi kinetis. 2esarnya energi
mekanis
dirumuskan6
Em B T . H . t
8/18/2019 Pembangkit Listrik Tenaga Falling Water
http://slidepdf.com/reader/full/pembangkit-listrik-tenaga-falling-water 8/13
%imana6
Em 6 Energi mekanis
T 6 torsi
H 6 sudut putar
t 6 waktu (s)
:. Energi /istrik
etika turbin berputar maka rotor juga berputar sehingga menghasilkan energi listrik sesuai
persamaan6
El B + . & . t
%imana6
El 6 Energi /istrik
+ 6 tegangan (+olt)
& 6 Arus (Ampere)
t 6 waktu (s)
. A-A E-<A P/TA
Aliran sungai dengan sejumlah anak sungainya dibendung dengan sebuah %am. Airnya
ditampung dalam waduk yang kemudian dialirkan melaui Pintu Pengambilan Air (&ntake
'ate) yang selanjutnya masuk ke dalam Terowongan Tekan (eadrace Tunnel). ebelum
memasuki Pipa Pesat (Penstock), air harus melewati Tangki Pendatar (urge Tank) yang berfungsi untuk mengamankan pipa pesat apabila terjadi tekanan kejut atau tekanan
mendadak yang biasa disebut sebagai pukulan air (water hammer) saat atup *tama (&nlet
+ale) ditutup seketika. etelah atup *tama dibuka, aliran air memasuki -umah eong
(piral ase). Aliran air yang bergerak memutar Turbin dan dari turbin, air mengalir keluar
melalui Pipa /epas (%raft Tube) dan selanjutnya dibuang ke aluran Pembuangan (Tail
-ace). Poros turbin yang berputar tersebut dikopel dengan poros 'enerator sehingga
menghasilkan energi listrik. #elalui Trafo *tama (#ain Transformer), energi listrik
disalurkan melewati aluran *dara Tegangan Tinggi (*TT) 01 k+ ke konsumen melalui
'ardu &nduk.
8/18/2019 Pembangkit Listrik Tenaga Falling Water
http://slidepdf.com/reader/full/pembangkit-listrik-tenaga-falling-water 9/13
omponen F kompnen dasar P/TA berupa dam, turbin, generator dan transmisi.
%am berfungsi untuk menampung air dalam jumlah besar karena turbin memerlukan pasokan
air yang cukup dan stabil. elain itu dam juga berfungsi untuk pengendalian banjir. contoh
waduk <atiluhur yang berkapasitas 9 miliar kubik air dengan olume efektif sebesar 7, miliar
kubik.
Turbin berfungsi untuk mengubah energi potensial menjadi energi mekanik. gaya
jatuh air yang mendorong baling3baling menyebabkan turbin berputar. Turbin air kebanyakan
seperti kincir angin, dengan menggantikan fungsi dorong angin untuk memutar baling3baling
digantikan air untuk memutar turbin. Perputaran turbin ini di hubungkan ke generator. Turbin
terdiri dari berbagai jenis seperti turbin 4rancis, aplan, Pelton, dll.
'enerator dihubungkan ke turbin dengan bantuan poros dan gearboC. #emanfaatkan
perputaran turbin untuk memutar kumparan magnet didalam generator sehingga terjadi
pergerakan elektron yang membangkitkan arus A.
Trao digunakan untuk menaikan tegangan arus bolak balik (A) agar listrik tidak
banyak terbuang saat dialirkan melalui transmisi. Trao yang digunakan adalah trao step up.
Transmisi berguna untuk mengalirkan listrik dari P/TA ke rumah F rumah atau
industri. ebelum listrik kita pakai tegangannya di turunkan lagi dengan trao step down.
%. #PGEG3#PGEG P/TA
!. 2EG%*G'AG
2endungan atau dam adalah konstruksi yang dibangun untuk menahan laju air menjadi
waduk, danau, atau tempat rekreasi. 2endungan juga digunakan untuk mengalirkan air ke
sebuah Pusat /istrik Tenaga Air. ebanyakan dam juga memiliki bagian yang disebut pintu
air untuk membuang air yang tidak diinginkan secara bertahap atau berkelanjutan. <enis
bendungan antara lain6
!. 2endungan 2eton
a) 2endungan 'raitasi
b) 2endungan 2usur
c) 2endungan -ongga
7. 2endungan *rugan
a) 2endungan *rugan 2atu
8/18/2019 Pembangkit Listrik Tenaga Falling Water
http://slidepdf.com/reader/full/pembangkit-listrik-tenaga-falling-water 10/13
b) 2endungan Tanah
9. 2endungan erangka 2aja
:. 2endungan ayu
7. T*-2&G
Turbin merupakan peralatan yang tersusun dan terdiri dari beberapa peralatan suplai air
masuk turbin, diantaranya sudu (runner), pipa pesat (penstock), rumah turbin (spiral chasing),
katup utama (inlet ale), pipa lepas (draft tube), alat pengaman, poros, bantalan (bearing),
dan distributor listrik. #enurut momentum air turbin dibedakan menjadi dua kelompok yaitu
turbin reaksi dan turbin impuls. Turbin reaksi bekerja karena adanya tekanan air, sedangkan
turbin impuls bekerja karena kecepatan air yang menghantam sudu.
Prinsip erja Turbin -eaksi yaitu udu3sudu (runner) pada turbin francis dan propeller
berfungsi sebagai sudu3sudu jalan, posisi sudunya tetap (tidak bisa digerakkan). edangkan
sudu3sudu pada turbin kaplan berfungsi sebagai sudu3sudu jalan, posisi sudunya bisa
digerakkan (pada sumbunya) yang diatur oleh seromotor dengan cara manual atau otomatis
sesuai dengan pembukaan sudu atur. Proses penurunan tekanan air terjadi baik pada sudu3
sudu atur maupun pada sudu3sudu jalan (runner blade). Prinsip Terja Turbin Pelton berbeda
dengan turbin rekasi udu3sudu yang berbentuk mangkok berfungsi sebagai sudu3sudu jalan,
posisinya tetap (tidak bisa digerakkan).
%alam hal ini proses penurunan tekanan air terutama terjadi didalam sudu3sudu aturnya saja
(nosel) dan sedikit sekali (dapat diabaikan) terjadi pada sudu3sudu jalan (mangkok3mangkok
runner).Air yang digunakan untuk membangkitkan listrik bisa berasal dari bendungan yang
dibangun diatas gunung yang tinggi, atau dari aliran sungai bawah tanah. arena sumber air
yang berariasi, maka turbin air didesain sesuai dengan karakteristik dan jumlah aliran
airnya. 2erikut ini merupakan berbagai jenis turbin yang biasa digunakan untuk P/TA.
9. 'EGE-AT-
'enerator listrik adalah sebuah alat yang memproduksi energi listrik dari sumber energi
mekanis. 'enerator terdiri dari dua bagian utama, yaitu rotor dan stator. -otor terdiri dari !"
buah besi yang dililit oleh kawat dan dipasang secara melingkar sehingga membentuk $
pasang kutub utara dan selatan. <ika kutub ini dialiri arus eksitasi dari Automatic +oltage
-egulator (A+-), maka akan timbul magnet. -otor terletak satu poros dengan turbin,
sehingga jika turbin berputar maka rotor juga ikut berputar. #agnet yang berputar
memproduksi tegangan di kawat setiap kali sebuah kutub melewati =coil> yang terletak di
stator. /alu tegangan inilah yang kemudian menjadi listrik. Agar generator bisa menghasilkan
listrik, ada tiga hal yang harus diperhatikan, yaitu6
8/18/2019 Pembangkit Listrik Tenaga Falling Water
http://slidepdf.com/reader/full/pembangkit-listrik-tenaga-falling-water 11/13
!. Putaran
Putaran rotor dipengaruhi oleh frekuensi dan jumlah pasang kutub pada rotor, sesuai dengan
persamaan6
I B 1 . f 5 P
dimana6
I 6 putaran
f 6 frekuensi
P 6 jumlah pasang kutub
<umlah kutub pada rotor di P/TA aguling sebanyak $ pasang, dengan frekuensi system
sebesar ;1 ertJ, maka didapat nilai putaran rotor sebesar 999 rpm.
a. umparan
2anyak dan besarnya jumlah kumparan pada stator mempengaruhi besarnya daya listrik yang
bisa dihasilkan oleh pembangkit
b. #agnet
#agnet yang ada pada generator bukan magnet permanen, melainkan dihasilkan dari besi
yang dililit kawat. <ika lilitan tersebut dialiri arus eksitasi dari A+- maka akan timbul magnet
dari rotor.
ehingga didapat persamaan6
E B 2 . + . /
%imana6
E 6 'aya elektromagnet
2 6 uat medan magnet
+ 6 ecepatan putar
/ 6 Panjang penghantar
%ari ketiga hal tersebut, yang bernilai tetap adalah putaran rotor dan kumparan, sehingga agar
beban yang dihasilkan sesuai, maka yang bisa diatur adalah sifat kemagnetannya, yaitudengan mengatur jumlah arus yang masuk. #akin besar arus yang masuk, makin besar pula
8/18/2019 Pembangkit Listrik Tenaga Falling Water
http://slidepdf.com/reader/full/pembangkit-listrik-tenaga-falling-water 12/13
nilai kemagnetannya, sedangkan makin kecil arus yang masuk, makin kecil pula nilai
kemagnetannya.
#enurut jenis penempatan thrust bearingnya, generator dibedakan menjadi empat, yaitu6
• <enis biasa F thrust bearing diletakkan diatas generator dengan dua guide bearing.
• <enis Payung (*mbrella 'enerator) F thrust bearing dan satu guide bearing diletakkan
dibawah rotor.
• <enis setengah payung (emi *mbrella 'enerator) F kombinasi guide dan thrust
bearing diletakkan dibawah rotor dan second guide bearing diletakkan diatas rotor.
• <enis Penunjang 2awah F thrust bearing diletakkan dibawah coupling.
'enerator yang digunakan di aguling adalah jenis etengah Payung.
8/18/2019 Pembangkit Listrik Tenaga Falling Water
http://slidepdf.com/reader/full/pembangkit-listrik-tenaga-falling-water 13/13
esimpulan
omponen F kompnen dasar P/TA berupa dam, turbin, generator dan transmisi.
%am berfungsi untuk menampung air dalam jumlah besar karena turbin memerlukan pasokan
air yang cukup dan stabil. elain itu dam juga berfungsi untuk pengendalian banjir. contoh
waduk <atiluhur yang berkapasitas 9 miliar kubik air dengan olume efektif sebesar 7, miliar
kubik.
Turbin berfungsi untuk mengubah energi potensial menjadi energi mekanik. gaya jatuh air
yang mendorong baling3baling menyebabkan turbin berputar. Turbin air kebanyakan seperti
kincir angin, dengan menggantikan fungsi dorong angin untuk memutar baling3balingdigantikan air untuk memutar turbin. Perputaran turbin ini di hubungkan ke generator. Turbin
terdiri dari berbagai jenis seperti turbin 4rancis, aplan, Pelton, dll.
'enerator dihubungkan ke turbin dengan bantuan poros dan gearboC. #emanfaatkan
perputaran turbin untuk memutar kumparan magnet didalam generator sehingga terjadi
pergerakan elektron yang membangkitkan arus A.
Trao digunakan untuk menaikan tegangan arus bolak balik (A) agar listrik tidak banyak
terbuang saat dialirkan melalui transmisi. Trao yang digunakan adalah trao step up.
Transmisi berguna untuk mengalirkan listrik dari P/TA ke rumah F rumah atau industri.
ebelum listrik kita pakai tegangannya di turunkan lagi dengan trao step down.