MACAM MACAM PEMBANGKIT TENAGA LISTRIK DI
PEMBANGKIT TENAGA LISTRIK
TIM Pembangkit
D3-2C
PEMBANGKIT DI INDONESIA
• Pembangkit dengan generator
- PLTA
- PLTU-PLTGU
- PLTD
- PLTP
• Pembangkit tanpa generator
- PLTS
Prinsip Kerja
&Komponen
PLT
A
Aliran air sungai pada waduk dibendungan dialirkan melalui
saringan Intake Gate kemudian masuk ke Pipa Pesat
(Penstock) untuk merubah energi potensial menjadi energi
kinetik. Pada ujung pipa pesat dipasang Main Inlet Valve untuk
mengalirkan air ke turbin. Air yang telah mempunyai tekanan dan
kecepatan tinggi (energi kinetik) dirubah menjadi energi mekanik
dengan dialirkan melalui sirip-sirip pengarah (guide vane) akan
mendorong sudu jalan/runner yang terpasang pada Turbin. Energi
putar yang diterima oleh turbin selanjutnya digunakan untuk
menggerakkan generator yang kemudian menghasilkan tenaga
listrik. Air yang keluar dari turbin melalui Tail Race selanjutnya
kembali ke sungai . Tenaga listrik yang dihasilkan oleh generator,
tegangannya masih rendah (11 kV). Oleh karena itu, tegangan
tersebut terlebih dahulu dinaikkan dengan Trafo Utama menjadi
154 kV untuk penyaluran energi dari pembangkit kepusat beban
melalui saluran transmisi.
Prinsip Kerja
&Komponen
PLT
G
Fluida kerja untuk memutar Turbin Gas adalah gas panas yang
diperoleh dari proses pembakaran. Proses pembakaran
memerlukan tiga unsur utama yaitu Bahan Bakar ,Udara,
Panas.
Dalam proses pembakaran ini bahan bakar disuplai oleh
pompa bahan bakar (fuel oil pump) apabila digunakan
bahan bakar minyak, atau oleh kompresor gas apabila
menggunakan bahan bakar gas alam. Pada umumnya
kompresor gas disediakan oleh pemasok gas tersebut. Udara
untuk pembakaran diperoleh dari kompresor utama,
sedangkan panas untuk awal pembakaran dihasilkan oleh
Ignitor (busi). Proses pembakaran dilaksanakan didalam
Combustion Chamber (ruang bakar). Energi mekanis yang
dihasilkan oleh turbin gas digunakan untuk memutar
generator listrik, sehingga diperoleh energi listrik. Tentu saja
untuk dapat berjalannya operasi PLTG dengan baik perlu
Prinsip Kerja
&Komponen
PLT
U
Serbuk batubara ini dicampur dengan udara panas dari Primary
Air Fan dan dibawa ke Coal Burner yang menyemburkan batubara
tersebut ke dalam ruang bakar untuk proses pembakaran dan
terbakar seperti gas untuk mengubah air menjadi uap. Udara
pembakaran yang digunakan pada ruang bakar dipasok dari Forced
Draft Fan (FDF) yang mengalirkan udara pembakaran melalui Air
Heater. Gas hasil pembakaran dihisap keluar dari boiler oleh
Induce Draft Fan (IDF) dan dilewatkan melalui Electric
Precipitator yang menyerap 99,5% abu terbang dan debu dengan
sistem
elektroda,
lalu
dihembuskan
ke
udara
melalui
cerobong/Stak. Panas yang dihasilkan dari pembakaran bahan
bakar, diserap oleh pipa pipa penguap (water walls) menjadi uap
jenuh atau uap basah yang kemudian dipanaskan di Super Heater
(SH) yang menghasilkan uap kering. Kemudian uap tersebut
dialirkan ke Turbin tekanan tinggi High Pressure Turbine
Prinsip Kerja
&Komponen
PLTG
U
Di dalam sistem turbin gas gas panas hasil pembakaran bahan
bakar dialirkan untuk memutar turbin gas sehingga
menghasilkan energi mekanik yang digunakan untuk memutar
generator. Gas buang dari turbin gas yang masih mengandung
energi panas tinggi dialirkan ke HRSG untuk memanaskan air
sehingga dihasilkan uap. Setelah menyerahkan panasnya gas
buang di buang ke atmosfir dengan temperatur yang jauh
lebih rendah. Uap dari HRSG dengan tekanan dan temperatur
tertentu diarahkan untuk memutar turbin uap yang dikopel
dengan generator sehingga dihasilkan energi listrik. Uap
bekas keluar turbin uap didinginkan didalam kondensor
sehingga menjadi air kembali. Air kondensat ini dipompakan
sebagai air pengisi HRSG untuk dipanaskan lagi agar berubah
menjadi uap dan demikian seterusnya.
Prinsip Kerja
&Komponen
PLT
D
Mesin diesel adalah motor bakar berfungsi menghasilkan
tenaga mekanis yang dipergunakan untuk memutar rotor
generator. Mesin diesel menggunakan bahan bakar minyak
diesel dengan kecepatan tinggi, bekerja dengan prinsip
pembakaran kompresidan menggunakan dua langkah putaran
dalam operasi, ini digunakan bilamana mesin berkapasitas tinggi
Prinsip Kerja
&Komponen
PLT
P
Uap dari sumur produksi mula-mula dialirkan ke steam
receiving
header,
selanjutnya
uap dialirkan
ke separator dan demister untuk memisahkan zat-zat padat,
silika dan bintik-bintik air yang terbawa didalamnya. Uap yang
telah bersih itu dialirkan melalui main steam valve/electric
control valve/governor valve menuju ke turbine. Di dalam
turbine, uap tersebut berfungsi untuk memutar double flow
condensing yang dikopel dengan generator, pada kecepatan
3000 rpm. Proses ini menghasilkan energi listrik dengan arus 3
phase, frekuensi 50 Hz, dan tegangan 11,8 kV. Melalui step-up
transformer , arus listrik dinaikkan tegangannya hingga 150
kV
Prinsip Kerja
&Komponen
PLT
S
Jika cahaya matahari mengenai panel surya, maka elektron – elektron
yang ada pada sel surya akan bergerak dari N ke P, sehingga pada
terminal keluaran dari panel surya akan menghasilkan energi listrik.
Keluaran dari panel surya ini adalah berupa listrik arus searah (DC)
dan sudah dapat digunakan langsung ke beban yang memerlukan
sumber tegangan DC dengan konsumsi arus yang kecil. Jika kita
menginginkan hasil keluaran listrik dari PLTS ini berupa listrik arus
bolak-balik (AC) maka PLTS yang sudah dapat mengeluarkan listrik
arus searah (DC) ini harus dihubungkan ke sebuah rangkaian
elektronik / modul elektronik yang bernama Inverter DC – AC.
POLA STARTING
PEMBANGKIT (PLTU)
Cold Starting , Warm Starting, Hot
Starting
Cold
Starting
Apabila temperatur first stage metal 120 C. Temperatur first
stage metal < 120 C ini tercapai ketika turbin telah stop
(shutdown) lebih dari 72 jam atau 3 hari. Start dingin
memerlukan total waktu start yang paling
lama. Hal ini
disebabkan karena temperatur metal dari seluruh komponen
masih dalam keadaan dingin sehingga memerlukan waktu yang
cukup lama guna mencapai pemerataan panas (heat soak).
Faktor lain yang juga perlu diperhatikan pada termal stress
akibat perbedaan temperatur. Yakinkan bahwa perbedaan
temperatur dari setiap komponen tidak melebihi batas yang
diizinkan oleh pabrik.
Warm
Starting
Start unit diklasifikasikan menjadi start hangat apabila
temperatur first stage metal turbin berada diantara 120
0C s.d 350 C. Temperatur ini terjadi apabila turbin telah
stop selama sekitar 30 jam. Karena temperatur metal
turbin masih cukup tinggi, maka lama start menjadi
lebih singkat dibanding start dingin. Hal yang perlu
dipertimbangkan pada start hangat diantaranya adalah
pengaturan temperatur temperatur uap sesudah proses
throtling pada stop valve sesuai dengan
Hot Starting
Start panas merupakan jenis start yang membutuhkan
waktu start paling cepat dibanding jenis start yang lain.
Start panas dilakukan apabila ketika turbin baru shut down
sebentar, yaitu sekitar 12 jam. Hal yang perlu
dipertimbangkan pada start hangat juga berlaku untuk start
panas. Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta
nilai-nilai perusahaan
Pendinginan Generator
• Sistem Pendinginan Absorbsi
Seperti pada siklus pendingin kompresi uap, untuk
pendapatkan efek pendinginan pada sistem absorpsi juga
dilakukan pemanfaatan kalor laten dari proses evaporasi
refrigeran untuk menyerap kalor dari air yang hendak
didinginkan (Entering Chilled water). Pada sistem kompresi
uap, refrigeran bersirkulasi dengan menggunakan kompresor,
sedangkan pada sistem absorpsi refrigeran bersirkulasi
dengan memanfaatkan panas yang diperoleh di generator
dan dibantu dengan larutan penyerap (absorbent) untuk
menyerap uap refrigeran (water vapor) dari evaporator dan
dibantu oleh pompa untuk kembali ke generator.
Sistem Pendingin Kompresi
Siklus pendingin kompresi uap merupakan system yang banyak digunakan
dalam
system
refrigrasi,pada
sistem
ini
terjadi
proses
kompresi,pengembunan,ekspansi dan penguapan. Kompresi mengisap uap
refrigerant dari sisi keluar evaporator ini, tekanan diusahakan tetap rendah
agar refrigerant senantiasa berada dalam fasa gas dan bertemperatur rendah.
Didalam kompresor uap refrigerant ditekan sehingga tekanan dan temperature
tinggi untuk menghindarkan terjadinya kondensasi dengan membuang energy
kelingkungan. Energi yang diperlukan untuk proses komporesi diberikana oloh
motor listrik atau penggerak mula lainnya. Jadi dalam proses kompresi energy
diberikan kepada uap refrigerant. Pada waktu uap refrigerant diisap masuk
kedalam kompresor
temperature masih tetap rendah akan tetapi ketika
selama proses kompresi berlangsung temperature dan tekanannya naik.
SISTEM
INTERKONEKSI
Sistem interkoneksi yang terdiri dari sebuah pusat listrik, dua
buah GI beserta subsistem distribusinya. Karena operasi
pusat-pusat listrik dalam sistem interkoneksi saling
mempengaruhi satu sama lain, maka perlu koordinasi operasi.
Koordinasi operasi ini dilakkukan oleh ousat pengatur beban.
Koordinasi terutama meliputi:
a. Koordinasi pemeliharaan.
b. Pembagian beban yang ekonomis.
c. Pengaturan frekuensi.
d. Pengaturan tegangan.
e. Prosedur mengatasi gangguan.
TIM Pembangkit
D3-2C
PEMBANGKIT DI INDONESIA
• Pembangkit dengan generator
- PLTA
- PLTU-PLTGU
- PLTD
- PLTP
• Pembangkit tanpa generator
- PLTS
Prinsip Kerja
&Komponen
PLT
A
Aliran air sungai pada waduk dibendungan dialirkan melalui
saringan Intake Gate kemudian masuk ke Pipa Pesat
(Penstock) untuk merubah energi potensial menjadi energi
kinetik. Pada ujung pipa pesat dipasang Main Inlet Valve untuk
mengalirkan air ke turbin. Air yang telah mempunyai tekanan dan
kecepatan tinggi (energi kinetik) dirubah menjadi energi mekanik
dengan dialirkan melalui sirip-sirip pengarah (guide vane) akan
mendorong sudu jalan/runner yang terpasang pada Turbin. Energi
putar yang diterima oleh turbin selanjutnya digunakan untuk
menggerakkan generator yang kemudian menghasilkan tenaga
listrik. Air yang keluar dari turbin melalui Tail Race selanjutnya
kembali ke sungai . Tenaga listrik yang dihasilkan oleh generator,
tegangannya masih rendah (11 kV). Oleh karena itu, tegangan
tersebut terlebih dahulu dinaikkan dengan Trafo Utama menjadi
154 kV untuk penyaluran energi dari pembangkit kepusat beban
melalui saluran transmisi.
Prinsip Kerja
&Komponen
PLT
G
Fluida kerja untuk memutar Turbin Gas adalah gas panas yang
diperoleh dari proses pembakaran. Proses pembakaran
memerlukan tiga unsur utama yaitu Bahan Bakar ,Udara,
Panas.
Dalam proses pembakaran ini bahan bakar disuplai oleh
pompa bahan bakar (fuel oil pump) apabila digunakan
bahan bakar minyak, atau oleh kompresor gas apabila
menggunakan bahan bakar gas alam. Pada umumnya
kompresor gas disediakan oleh pemasok gas tersebut. Udara
untuk pembakaran diperoleh dari kompresor utama,
sedangkan panas untuk awal pembakaran dihasilkan oleh
Ignitor (busi). Proses pembakaran dilaksanakan didalam
Combustion Chamber (ruang bakar). Energi mekanis yang
dihasilkan oleh turbin gas digunakan untuk memutar
generator listrik, sehingga diperoleh energi listrik. Tentu saja
untuk dapat berjalannya operasi PLTG dengan baik perlu
Prinsip Kerja
&Komponen
PLT
U
Serbuk batubara ini dicampur dengan udara panas dari Primary
Air Fan dan dibawa ke Coal Burner yang menyemburkan batubara
tersebut ke dalam ruang bakar untuk proses pembakaran dan
terbakar seperti gas untuk mengubah air menjadi uap. Udara
pembakaran yang digunakan pada ruang bakar dipasok dari Forced
Draft Fan (FDF) yang mengalirkan udara pembakaran melalui Air
Heater. Gas hasil pembakaran dihisap keluar dari boiler oleh
Induce Draft Fan (IDF) dan dilewatkan melalui Electric
Precipitator yang menyerap 99,5% abu terbang dan debu dengan
sistem
elektroda,
lalu
dihembuskan
ke
udara
melalui
cerobong/Stak. Panas yang dihasilkan dari pembakaran bahan
bakar, diserap oleh pipa pipa penguap (water walls) menjadi uap
jenuh atau uap basah yang kemudian dipanaskan di Super Heater
(SH) yang menghasilkan uap kering. Kemudian uap tersebut
dialirkan ke Turbin tekanan tinggi High Pressure Turbine
Prinsip Kerja
&Komponen
PLTG
U
Di dalam sistem turbin gas gas panas hasil pembakaran bahan
bakar dialirkan untuk memutar turbin gas sehingga
menghasilkan energi mekanik yang digunakan untuk memutar
generator. Gas buang dari turbin gas yang masih mengandung
energi panas tinggi dialirkan ke HRSG untuk memanaskan air
sehingga dihasilkan uap. Setelah menyerahkan panasnya gas
buang di buang ke atmosfir dengan temperatur yang jauh
lebih rendah. Uap dari HRSG dengan tekanan dan temperatur
tertentu diarahkan untuk memutar turbin uap yang dikopel
dengan generator sehingga dihasilkan energi listrik. Uap
bekas keluar turbin uap didinginkan didalam kondensor
sehingga menjadi air kembali. Air kondensat ini dipompakan
sebagai air pengisi HRSG untuk dipanaskan lagi agar berubah
menjadi uap dan demikian seterusnya.
Prinsip Kerja
&Komponen
PLT
D
Mesin diesel adalah motor bakar berfungsi menghasilkan
tenaga mekanis yang dipergunakan untuk memutar rotor
generator. Mesin diesel menggunakan bahan bakar minyak
diesel dengan kecepatan tinggi, bekerja dengan prinsip
pembakaran kompresidan menggunakan dua langkah putaran
dalam operasi, ini digunakan bilamana mesin berkapasitas tinggi
Prinsip Kerja
&Komponen
PLT
P
Uap dari sumur produksi mula-mula dialirkan ke steam
receiving
header,
selanjutnya
uap dialirkan
ke separator dan demister untuk memisahkan zat-zat padat,
silika dan bintik-bintik air yang terbawa didalamnya. Uap yang
telah bersih itu dialirkan melalui main steam valve/electric
control valve/governor valve menuju ke turbine. Di dalam
turbine, uap tersebut berfungsi untuk memutar double flow
condensing yang dikopel dengan generator, pada kecepatan
3000 rpm. Proses ini menghasilkan energi listrik dengan arus 3
phase, frekuensi 50 Hz, dan tegangan 11,8 kV. Melalui step-up
transformer , arus listrik dinaikkan tegangannya hingga 150
kV
Prinsip Kerja
&Komponen
PLT
S
Jika cahaya matahari mengenai panel surya, maka elektron – elektron
yang ada pada sel surya akan bergerak dari N ke P, sehingga pada
terminal keluaran dari panel surya akan menghasilkan energi listrik.
Keluaran dari panel surya ini adalah berupa listrik arus searah (DC)
dan sudah dapat digunakan langsung ke beban yang memerlukan
sumber tegangan DC dengan konsumsi arus yang kecil. Jika kita
menginginkan hasil keluaran listrik dari PLTS ini berupa listrik arus
bolak-balik (AC) maka PLTS yang sudah dapat mengeluarkan listrik
arus searah (DC) ini harus dihubungkan ke sebuah rangkaian
elektronik / modul elektronik yang bernama Inverter DC – AC.
POLA STARTING
PEMBANGKIT (PLTU)
Cold Starting , Warm Starting, Hot
Starting
Cold
Starting
Apabila temperatur first stage metal 120 C. Temperatur first
stage metal < 120 C ini tercapai ketika turbin telah stop
(shutdown) lebih dari 72 jam atau 3 hari. Start dingin
memerlukan total waktu start yang paling
lama. Hal ini
disebabkan karena temperatur metal dari seluruh komponen
masih dalam keadaan dingin sehingga memerlukan waktu yang
cukup lama guna mencapai pemerataan panas (heat soak).
Faktor lain yang juga perlu diperhatikan pada termal stress
akibat perbedaan temperatur. Yakinkan bahwa perbedaan
temperatur dari setiap komponen tidak melebihi batas yang
diizinkan oleh pabrik.
Warm
Starting
Start unit diklasifikasikan menjadi start hangat apabila
temperatur first stage metal turbin berada diantara 120
0C s.d 350 C. Temperatur ini terjadi apabila turbin telah
stop selama sekitar 30 jam. Karena temperatur metal
turbin masih cukup tinggi, maka lama start menjadi
lebih singkat dibanding start dingin. Hal yang perlu
dipertimbangkan pada start hangat diantaranya adalah
pengaturan temperatur temperatur uap sesudah proses
throtling pada stop valve sesuai dengan
Hot Starting
Start panas merupakan jenis start yang membutuhkan
waktu start paling cepat dibanding jenis start yang lain.
Start panas dilakukan apabila ketika turbin baru shut down
sebentar, yaitu sekitar 12 jam. Hal yang perlu
dipertimbangkan pada start hangat juga berlaku untuk start
panas. Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta
nilai-nilai perusahaan
Pendinginan Generator
• Sistem Pendinginan Absorbsi
Seperti pada siklus pendingin kompresi uap, untuk
pendapatkan efek pendinginan pada sistem absorpsi juga
dilakukan pemanfaatan kalor laten dari proses evaporasi
refrigeran untuk menyerap kalor dari air yang hendak
didinginkan (Entering Chilled water). Pada sistem kompresi
uap, refrigeran bersirkulasi dengan menggunakan kompresor,
sedangkan pada sistem absorpsi refrigeran bersirkulasi
dengan memanfaatkan panas yang diperoleh di generator
dan dibantu dengan larutan penyerap (absorbent) untuk
menyerap uap refrigeran (water vapor) dari evaporator dan
dibantu oleh pompa untuk kembali ke generator.
Sistem Pendingin Kompresi
Siklus pendingin kompresi uap merupakan system yang banyak digunakan
dalam
system
refrigrasi,pada
sistem
ini
terjadi
proses
kompresi,pengembunan,ekspansi dan penguapan. Kompresi mengisap uap
refrigerant dari sisi keluar evaporator ini, tekanan diusahakan tetap rendah
agar refrigerant senantiasa berada dalam fasa gas dan bertemperatur rendah.
Didalam kompresor uap refrigerant ditekan sehingga tekanan dan temperature
tinggi untuk menghindarkan terjadinya kondensasi dengan membuang energy
kelingkungan. Energi yang diperlukan untuk proses komporesi diberikana oloh
motor listrik atau penggerak mula lainnya. Jadi dalam proses kompresi energy
diberikan kepada uap refrigerant. Pada waktu uap refrigerant diisap masuk
kedalam kompresor
temperature masih tetap rendah akan tetapi ketika
selama proses kompresi berlangsung temperature dan tekanannya naik.
SISTEM
INTERKONEKSI
Sistem interkoneksi yang terdiri dari sebuah pusat listrik, dua
buah GI beserta subsistem distribusinya. Karena operasi
pusat-pusat listrik dalam sistem interkoneksi saling
mempengaruhi satu sama lain, maka perlu koordinasi operasi.
Koordinasi operasi ini dilakkukan oleh ousat pengatur beban.
Koordinasi terutama meliputi:
a. Koordinasi pemeliharaan.
b. Pembagian beban yang ekonomis.
c. Pengaturan frekuensi.
d. Pengaturan tegangan.
e. Prosedur mengatasi gangguan.