2.1.2 Komponen PLTA
Secara garis besar komponen – kompnen PLTA berupa dam, turbin, generator ,transmisi dan reservoir air. Adapun penjelasan beberapa macam
komponen PLTA tersebut disajikan dalam penjelasan berikut ini : 1. Dam
Dam berfungsi untuk menampung air dalam jumlah besar karena turbin memerlukan pasokan air yang cukup dan stabil. Selain itu dam juga berfungsi
untuk pengendalian banjir. contoh bendungan Jatiluhur yang berkapasitas 3 miliar kubik air dengan volume efektif sebesar 2,6 miliar kubik.
2. Intake Intake adalah suatu bangunan pada bendung yang berfungsi sebagai penyadap
aliran sungai, mengatur pemasukan air dan sedimen serta menghindarkan sedimen dasar sungai dan sampah masuk ke intake. Terletak di bagian sisi
bendung, di tembok pangkal dan merupakan satu kesatuan dengan bangunan pembilas.
3. Penstock Penstock adalah saluran dimana air dari resevoir bergerak untuk menuju turbin.
Aliran fluida pada penstock mempengaruhi unjuk kerja sebuah turbin. Hal yang perlu diperhatikan dalam pemilihan penstock untuk PLTA adalah
diameter. Dimana semakin kecil diameter maka kecepatan air dalam penstock akan semakin naik untuk debit yang sama, kerugian pada penstock disebabkan
debit air dan tinggi jatuh yang relatif kecil dan ketersediaan material di daerah lokal.
8 Penstock
Power House
Gambar 2.2 Penstock
Dibawah ini perhitungan dari penampang pipa saluran penstock dengan menggunakan pipa beton :
- Rumus penampang saluran
A = ¼ π.d
2
- Rumus debit
Q = A x V Setelah diketahui A = Q V
maka diperoleh diameter pipa sebesar D =
Dalam perencanaan pembangkit ini, direncanakan menggunakan pipa pesat atau penstock terbuat dari pipa beton dibuat lurus untuk mengurangi rugi
– rugi pusaran dan rugi gesekan. Untuk mengurangi rugi-rugi pusaran air pada sisi masuk penstock maka minimum intake penstok dari permukaan air forebay:
- Jarak minimum batang pipa dari permukaan penampung air :
- Ketebalan dinding batang pipa adalah : P = V + [ 20 x V ]
4. Turbin Turbin berfungsi untuk mengubah energi potensial menjadi energi
mekanik. Air akan memukul sudu-sudu dari turbin sehingga turbin berputar. Perputaran turbin ini di hubungkan ke generator. Turbin terdiri dari berbagai
jenis seperti turbin Francis, Kaplan, Pelton, dan lain-lain. Turbin memiliki prinsip kerja yakni sebagai berikut gaya jatuh air yang
mendorong baling-baling menyebabkan turbin berputar. Turbin air kebanyakan seperti kincir angin, dengan menggantikan fungsi dorong angin untuk memutar
9
baling-baling digantikan air untuk memutar turbin. Selanjutnya turbin merubah energi.
Perencanaan mesin turbin
Dari pengukuran diperoleh Hn dalam m dengan Q dalam m
3
det digunakan turbin Impuls aliran radial yaitu turbin Crossflow dengan konversi :
- Hn dalam m dikonversikan ke ft
- Q dalam m
3
det dikonversikan ke ft
3
det
Gambar 2.3 Jalan Air Pada Turbin Crossflow
10
Lebar dan Diameter Runner L = 144.QN862Ck2g
12
H Dengan:
C = 0,98 k = 0,087
N = 862 D
1
H
12
Maka:
L = = 210,6.Q D
1
H
12
Untuk mencari lebar turbin : Dimana L dan D dalam inch, dan nilai D mulai dari 50 cm sampai 100 cm.
Pemilihan lebar L turbin akan berpengaruh pada N, D
1
, s
o
, dan t.
Tabel Jarak Diameter Runner Berdasarkan Lebar Turbin
L inch D inch L cm D cm 104,06
94,59 86,71
80,03 74,31
69,35 65,02
61,21 57,80
54,76 52,02
19,69 21,65
23,62 25,59
27,56 29,53
31,50 33.46
35,43 37,40
39,37 264,31
240,23 220,24
203,28 188,75
176,05 165,15
155,45 146,81
139,07 132,13
50 55
60 65
70 75
80 85
90 95
100 Putaran Turbin
N = 862D
1
H
12
Tebal Pancaran
11
Luas pancaran dengan V adalah kecepatan absolut air : A = QV
sehingga tebal pancaran s
o
: s
o
= AL Jarak Antar Sudut
s
1
= kD
1
maka t = s
1
sinβ
1
Jumlah Sudut Jika jarak antar sudut, maka jumlah sudut dan diperoleh :
n = π.D
1
t Lebar Keliling Radial
a = 0,17.D
1
Kelengkungan Sudut ρ = 0,326.r
1
Jarak Pancaran dari Pusat Poros y
1
= 0,1986 - 0,945.kD
1
Jarak Pancaran dari Tepi Dalam Runner y
2
= 0,1314 – 0,945.kD
1
Daya Output Turbin Dari persamaan house power dengan efisiensi maksimum turbin 0,87 :
HP = QHη
t
8,8 Dikonversikan dalam kW
P = HP x 0,746 Perhitungan Pembanding
Dari persamaan umum daya output : P = η
t
. 9,81.QH 5. Generator
Generator dihubungkan ke turbin dengan bantuan poros dan gearbox. Memanfaatkan perputaran turbin untuk memutar kumparan magnet didalam
generator sehingga terjadi pergerakan elektron yang membangkitkan arus AC.
12
Gambar 2.4 Komponen Generator Dalam PLTA
Berdasarkan perhitungan dalam perencanaan digunakan generator dengan kapasitas tertentu. Generator tersebut merupakan generator yang mempunyai
kecepatan putar dalam rpm dengan tegangan keluaran dalam volt, cos φ dan frekuensi output dalam Hz. Untuk menaikan kecepatan dalam rpm digunakan
speed increaser dengan gearing ratio :
Besarnya daya yang dapat dihasilkan setelah memperhitungkan besarnya efisiensi turbin, efisiensi speed increaser, efisiensi generator adalah sekitar 0,70
diperoleh : P = η.9,81.Q.H
Keterangan : - P : Daya KW
- η : Efisiensi Generator - Q: Debit aliran m
3
s
13
- H : Tinggi jatuh Head m - Arus Generator Sinkron :
- Dimensi Utama Generator : S = 1,11 x kω.π
2
.B.ac.D
2
.Ln x 10
-3
Jika jumlah saluran adalah 3 buah dengan panjang masing-masing 10 cm maka panjang bersih inti armatur :
L
arm
= L – 3x10 = 970 mm
6. Travo Travo digunakan untuk menaikan tegangan arus bolak balik AC agar listrik
tidak banyak terbuang saat dialirkan melalui transmisi. 7. Transmisi
Transmisi berguna untuk mengalirkan listrik dari PLTA ke rumah – rumah atau industri. Sebelum listrik kita pakai tegangannya di turunkan lagi dengan travo
step down.
Gambar 2.5 Komponen PLTA Secara Keseluruhan
14
2.1.3 Jenis-jenis PLTA 2.1.3.1 PLTA Berdasarkan Tinggi Terjun
Kategori