MAKALAH SISTEM PENGGERAK PEMBANGKIT LIST

MAKALAH SISTEM PENGGERAK
PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA AIR

Dosen Pembimbing :
Dr.Eng.Dany Yuniawan,ST.MMT

Disusun Oleh :

1. Eric Asprilla Santo

( 14440006 )

2. Nurahman

( 14440013 )

3. Erul Erliansyah

( 14440016 )

UNIVERSITAS MERDEKA MALANG

FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN TEKNIK INDUSTRI
TAHUN AJARAN 2015/2016

DAFTAR ISI

1. Pengertian PLTA .................................................................................................1
2. Prinsip Kerja PLTA .............................................................................................1
3. Bagian-Bagian PLTA ...........................................................................................3
4. Turbin pada PLTA ...............................................................................................4
5. Kegunaan PLTA ...................................................................................................6
6. Kerugian PLTA ....................................................................................................6
7. Daftar Pustaka .....................................................................................................ii

1

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA AIR
1.Pengertian PLTA
Pembangkit listrik tenaga air (PLTA) adalah pembangkit yang mengandalkan energi
potensial dan kinetik dari air untuk menghasilkan energi listrik. Energi listrik yang

dibangkitkan ini biasa disebut sebagai hidroelektrik. Bentuk utama dari pembangkit listrik
jenis ini adalah generator yang dihubungkan ke turbin yang digerakkan oleh tenaga kinetik
dari air. Namun, secara luas, pembangkit listrik tenaga air tidak hanya terbatas pada air dari
sebuah waduk atau air terjun, melainkan juga meliputi pembangkit listrik yang menggunakan
tenaga air dalam bentuk lain seperti tenaga ombak. Hidroelektrisitas adalah sumber energi
terbarukan.

2. Prinsip Kerja PLTA
Bagian-bagian utama dari sebuah pusat listrik tenaga air (PLTA) terdiri dari sbb. :
1. Bendungan/dam (water reservoir).
2. Pipa pesat (pipe line).
1

3. Turbin air (water turbine).

Air sungai merupakan salah satu potensi yang cukup besar untuk dapat membangkitkan
tenaga listrik. Aliran sungai dengan jumlah debit air yang cukup besar ditampung dalam
waduk yang ditunjang dengan bangunan bendungan . Air tersebut dialirkan melalui saringan
Power Intake kemudian masuk ke Pipa Pesat (Penstock) untuk merubah energi potensial
menjadi energi kinetik. Pada ujung pipa pesat dipasang Katup Utama (Main Inlet Valve)

untuk mengalirkan air ke turbin. Katup utama akan ditutup otomatis apabila terjadi gangguan
atau di stop atau dilakukan perbaikan/pemeliharaan turbin.
Air yang telah mempunyai tekanan dan kecepatan tinggi (energi kinetik) dirubah menjadi
energi mekanik dengan dialirkan melalui sirip-sirip pengarah (sudu tetap) 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 (13,8 kV). Oleh karena itu,
tegangan tersebut terlebih dahulu dinaikkan dengan Trafo Utama menjadi 154 kV untuk
efisiensi penyaluran energi dari pembangkit ke pusat beban. Tegangan tinggi tersebut
kemudian diatur/dibagi di Switch Yard 150 kV Gardu Induk dan selanjutnya
disalurkan/interkoneksi ke sistem tenaga listrik melalui kawat saluran Tegangan Tinggi 150
kV . Disamping itu pada waduk dengan sungai yang menjadi sumber energi utamanya apabila
terjadi banjir maka kelebihan air tersebut akan dibuang melalui pintu pelimpas otomatis
(spillway).
Pada pusat listrik tenaga air (PLTA) ini energi listrik yang dihasilkan generator
sangatlah bergantung dari tingkat ketersediaan air yang ada dan sumber-sumber air yang
mampu untuk dimanfaatkan serta kondisi geografis yang ada. Seperti pada pusat listrik tenaga
air (PLTA) dinegeri Cina energi listrik yang mampu dihasilkan oleh generator sampai diatas
1000 MW karena tingkat ketersediaan air yang sangat berlimpah dan berlangsung dalam

periode tahunan, dimana air sebagai sumber energi utamanya diambil dari aliran sungai
kuning (yellow river).Sedangkan pada pusat listrik tenaga air (PLTA) dengan skala energi
listrik yang dihasilkan oleh generator kecil dapat diambil contoh pada PLTA Sudirman di
Banjarnegara, dimana air sebagai sumber energi utamanya diambil dari aliran beberapa sungai
yang ada dan ditampung didalam bendungan/dam, sehingga hal ini tingkat ketersediaan air
sangatlah terbatas. Sedangkan pada pusat listrik tenaga air (PLTA) dengan skala energi listrik
yang dihasilkan oleh generator adalah skala menengah seperti pada PLTA Saguling di Jawa
Barat, dimana air sebagai sumber energi utamanya diambil dari aliran beberapa sungai yang
ada dan ditampung didalam bendungan/dam serta ditambah dengan curah hujan yang relative
cukup tinggi dan dalam rentang periode yang cukup lama, maka air sebagai sumber energi
utama PLTA tersebut dapat dimanfaatkan secara optimal.

2

3. Bagian-Bagian PLTA
1. Waduk ,berfungsi untuk menahan air
2. Main gate, katup prmbka
3. Bendungan, berfungsi menaikkan permukaan air sungai untuk menciptakan tinggi
jatuh air. Selain menyimpan air, bendungan juga dibangun dengan tujuan untuk
menyimpan energi.

4. Pipa pesat (penstock) ,berfungsi untuk menyalurkan dan mengarahkan air ke
cerobong turbin. Salah satu ujung pipa pesat dipasang pada bak penenang minimal 10
cm diatas lantai dasar bak penenang. Sedangkan ujung yang lain diarahkan pada
cerobong turbin. Pada bagian pipa pesat yang keluar dari bak penenang, dipasang pipa
udara (Air Vent) setinggi 1 m diatas permukaan air bak penenang. Pemasangan pipa
udara ini dimaksudkan untuk mencegah terjadinya tekanan rendah (Low Pressure)
apabila bagian ujung pipa pesat tersumbat. Tekanan rendah ini akan berakibat
pecahnya pipa pesat. Fungsi lain pipa udara ini untuk membantu mengeluarkan udara
dari dalam pipa pesat pada saat start awal PLTMH mulai dioperasikan. ½
inchDiameter pipa udara ±
5. Katup utama (Main Inlet Valve), berfungsi untuk mengubah energi potensial
menjadi energi kinetik
6. 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 valve), pipa lepas (draft tube), alat pengaman,
poros, bantalan (bearing), dan distributor listrik. Menurut 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.
7. Generator, Generator listrik adalah sebuah alat yang memproduksi energi listrik dari

sumber energi mekanis. Generator terdiri dari dua bagian utama, yaitu rotor dan stator.
Rotor terdiri dari 18 buah besi yang dililit oleh kawat dan dipasang secara melingkar
sehingga membentuk 9 pasang kutub utara dan selatan. Jika kutub ini dialiri arus
eksitasi dari Automatic Voltage Regulator (AVR), maka akan timbul magnet. Rotor
terletak satu poros dengan turbin, sehingga jika turbin berputar maka rotor juga ikut
berputar. Magnet yang berputar memproduksi tegangan di kawat setiap kali sebuah
kutub melewati “coil” yang terletak di stator. Lalu tegangan inilah yang kemudian
menjadi listrik
8. Draftube atau disebut pipa lepas, air yang mengalir berasla dari turbin
9. Tailrace atau disebut pipa pembuangan
10. Transformator adalah trafo untuk mengubah tegangan AC ke tegangan yang lebih
tinggi.
3

11. .Switchyard (controler)
12. Kabel transmisi
13. Jalur Transmisi, berfungsi menyalurkan energi listrik dari PLTA menuju rumahrumah dan pusat industri.
14. Spillway adalah sebuah lubang besar di dam (bendungan) yang sebenarnya adalah
sebuah metode untuk mengendalikan pelepasan air untuk mengalir dari bendungan
atau tanggul ke daerah hilir.


4. Turbin pada PLTA
Ada beberapa jenis turbin air yang dapat digunakan/diaplikasikan didalam pusat listrik tenaga
air (PLTA) sebagai berikut :
1.

Turbin Kaplan.

Turbin Kaplan adalah turbin tekanan lebih yang special, sudu jalan turbin ini
kemurniannya sangat kecil dan pada saluran sudu jalan belokannya hanya sedikit. Pada waktu
keja sudu jalan turbin ini bisa diatur posisinya, disesuaikan dengan perubahan tinggi air jatuh
sehingga turbin ini cocok untuk pusat listrik tenaga air yang dibangun di sungai.

2. Turbin Pelton (turbin tekanan sama)
Turbin tekanan sama disebut juga sebagai turbin pancaran bebas atau turbin impuls,
karena aliran air yang keluar dari nosel tekanannya adalah sama dengan tekanan atmosfir
sekitarnya. Semua energi tinggi tempat dan tekanan ketika ke sudu jalan turbin dirubah
menjadi energi kecepatan.
Turbin pelton dipakai untuk tinggi air jatuh yang besar, aliran air didalam pipa akan
keluar dengan kecepatan tinggi air jatuh H dihitung dari permukaan air diatas sampai ke

tengah-tengah pancaran air bawah. Dibagian bawah roda turbin terdapat suatu tempat yang
dinamakan sebagai ruang bebas. Ruang bebas tersebut harus sekecil mungkin, sedemikian
rupa sehingga dalam batas-batas yang diijinkan.
4

3.

Turbin Francis.

Turbin francis bekerja dengan memakai proses tekanan lebih, pada waktu air masuk ke
roda jalan sebagian dari energi tinggi jatuh telah bekerja didalam sudu pengarah diubah
sebagai kecepatan arus masuk. Sisa energi tinggi jatuh dimanfaatkan/bekerja didalam sudu
jalan, dengan adanya pipa isap memungkinkan energi tinggi jatuh bekerja didalam sudu jalan
dengan semaksimal mungkin. Pada sisi sebelah keluar roda jalan terdapat tekanan kerendahan
(kurang dari 1 atmosfir) dan kecepatan aliran air yang tinggi. Didalam pipa isap kecepatan
aliran akan berkurang dan tekanannya akan kembali naik, sehingga air bisa dialirkan keluar
lewat saluran air bawah dengan tekanan dan kecepatan air ketika melewati dan berproses
didalam turbin. Pipa isap pada turbin ini mempunyai tugas yang mirip dengan sudu hantar
yang terdapat pada pompa sentrifugal yakni sama-sama mengubah energi kecepatan menjadi
energi tekanan.

Adapun sebagai pendukung pusat listrik tenaga air ini digunakan beberapa alat bantu
(auxiliary equipments) untuk membantu turbin air berjalan dengan baik, seperti:

1. Sistem pelumas (lube oil system).
2. Sistem pendingin (cooler system).
3. Sistem udara kontrol (air control system).
4. Sistem udara servis (air service system).
5

5. Sistem hidrolik (hydraulic system)

5. Kegunaan PLTA
Pembangkit listrik tenaga air tidak "menghabiskan" air, semua air dikembalikan ke
sumber asalnya. PLTA dapat dibuat bekerja 24 jam, 7 hari seminggu. PLTA juga adalah
sumber energi yang bersih, tidak menghasilkan polusi udarai. Pembangkit listrik, sekali di
tempat, tidak menciptakan produk sampingan limbah dalam konversi mereka. Bendungan
yang dibangun juga dapat menutup gerbang mereka dan menyimpan air untuk digunakan oleh
PLTA ketika beban tinggi.

6. Kerugian PLTA

Seperti semua pembangkit listrik, pembangkit listrik tenaga air membutuhkan biaya
yang sangat mahal untuk pembangunan, dan harus dibangun untuk standar yang sangat tinggi.
Tingginya biaya berarti bahwa pembangkit harus beroperasi untuk waktu yang lama untuk
menjadi menguntungkan. Pembangunan bendungan juga dapat menyebabkan banjir, yang
berarti lingkungan dan habitat alami hewan, dan bahkan manusia mungkin hancur.
Pembangunan bendungan untuk pembangkit listrik tenaga air juga dapat menyebabkan
banyak masalah akses air. Penciptaan sebuah bendungan di satu lokasi mungkin berarti bahwa
aliran sungai tersebut turun dan tidak lagi memiliki kontrol aliran air. Hal ini dapat menjadi
kontroveesi di tempat-tempat di mana negara-negara yang bertetangga berbagi pasokan air.

6

DAFTAR PUSTAKA

https://id.wikipedia.org/wiki/Pembangkit_listrik_tenaga_air

http://asrofimursalin.blogspot.co.id/2015/05/pembangkit-listrik-tenaga-air-plta.html

https://rahmanta13.wordpress.com/2011/05/09/pembangkit-listrik-tenaga-air-plta/


http://rohmattullah.student.telkomuniversity.ac.id/2015/09/30/prinsip-kerja-bagian-bagianplta/

http://www.satuenergi.com/2015/03/kelebihan-dan-kekurangan-plta.html

2