Makalah PLTA Wadaslintang

TUGAS UJIAN TENGAH SEMESTER

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA AIR WADASLINTANG

  

Oleh :

Zya Jamaluddin Al-Rasyid Arief Rahman

21060113120066

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS DIPONEGORO

SEMARANG

2014/2015

BAB I

PENDAHULUAN

1.1.     Latar Belakang

     Sekarang ini energi listrik merupakan salah satu komponen  yang penting dalam kehidupan. Dalam keseharian masyarakat banyak sekali aspek kehidupan yang secara langsung maupun secara tidak langsung menggunakan energi listrik. Energi listrik saat ini telah menjadi kebutuhan umum bagi masyarakat luas. Untuk memenuhi kebutuhan energi listrik yang semakin meningkat dari waktu ke waktu, dibutuhkan pembangkit tenaga listrik.

Energi listrik dapat dibangkitkan dengan berbagai cara. Salah satunya memanfaatkan air. Karena pembangkit ini menggunakan air maka disebut pembangkit listrik tenaga air (PLTA). Pembangkit ini memanfaatkan energi potensial dan kinetik yang dimiliki oleh air.

Keberadaan air di Indonesia sendiri cukup melimpah. Hal ini lah yang mendasari dikembangkannya PLTA di Indonesia. Potensi PLTA di Indonesia itu sendiri cukup besar, diperkirakan mencapai 76.670 Megawatt (MW). Salah satu PLTA di Indonesia itu sendiri adalah PLTA Wadaslintang.

1.2.     Rumusan Masalah

a.       Apa itu pembangkit listrik tenaga air?

b.      Bagaimana cara kerja komponen penyusun PLTA?

c.       Apa itu PLTA Wadaslintang?

d.      Apa saja komponen penyusun PLTA Wadaslintang?

1.3.     Tujuan Penelitian

a.       Menjelaskan pengertian pembangkit listrik tenaga air

b.      Menjelaskan cara kerja komponen penyusun PLTA

c.       Menjelaskan PLTA Wadaslintang

d.      Menjelaskan komponen penyusun PLTA Wadaslintang

1.4.     Metode Penulisan

                 Dalam penyusunan  laporan ini banyak dilakukan kajian pustaka dari internet dan sumber-seumber terkait. Laporan ini diharapkan dapat membantu pembaca khususnya orang awam dalam memahami dan mengetahui komponen dan cara kerja suatu pembangkit listrik tenaga air.

1.5.     Sistematika Penyajian

Ø  Halaman Judul

Ø  Bab I Pendahuluan

§  Latar Belakang

§  Rumusan Masalah

§  Tujuan Penelitian       

§  Metode Penulisan      

§  Sistematika Penyajian 

Ø  Bab II Landasan Teori           

§  Pengertian Pembangkit Listrik Tenaga Air    

§  Prinsip Kerja dan Pengoperasian PLTA        

§  Komponen PLTA      

§  Pembangkit Listrik Tenaga Air Wadaslintang

§  Komponen PLTA Wadaslintang       

Ø  Bab III Penutup         

§  Kesimpulan    

§  Saran  

Ø  Daftar Pustaka

BAB II

DASAR TEORI

  2.1.          Pengertian Pembangkit Listrik Tenaga Air

         Pembangkit listrik tenaga air adalah sebuah pembangkit tenaga listrik yang memanfaatkan air untuk menghasilkan energi listrik. Pembangkit ini memanfaatkan energi potensial dan kinetik yang dimiliki oleh air.

            Keberadaan air di Indonesia itu sendiri cukup melimpah. Hal ini tentunya dapat kita syukuri keberadaannya dengan cara memanfaatkannya secara maksimal salah satunya digunakan sebagai pembangkit tenaga listrik.

            Pembangkit listrik tenaga air merupakan salah satu pembangkit yang menggunakan energi terbarukan sekaligus merupakan energi yang ramah lingkungan. Keberadaannya diharapkan mampu membantu memenuhi kebutuhan akan energi listrik di Indonesia, yang sebagian besar di suplai oleh pembangkit listrik tenaga uap (batu bara).

Secara umum, PLTA bekerja dengan cara memanfaatkan aliran air untuk menggerakan turbin yang dikopel dengan generator sehingga menghasilkan energi listrik.

PLTA itu sendiri memiliki kelebihan dan kekurangan :

      Kelebihan PLTA :

1.      Biaya Operasi relatif ringan

2.  \Respon pembangkit listrik yang cepat dalam menyesuaikan kebutuhan beban. Sehingga pembangkit listrik ini sangat cocok digunakan sebagai pembangkit listrik tipe peak untuk kondisi beban puncak maupun saat terjadi gangguan di jaringan.

3.      Kapasitas daya keluaran PLTA relatif besar dibandingkan dengan pembangkit energi terbarukan lainnya dan teknologinya bisa dikuasai dengan baik oleh Indonesia

4.  Waduk dan bendungan yang digunakan selain digunakan sebagai PLTA dapat digunakan sebagai sarana irigasi hingga pariwisata

5.      Ramah lingkungan

      Kekurangan PLTA

1.      Tergantung adanya sumber air

2.      Biaya pembangunan besar, serta pembangunannya butuh waktu yang lama

3.      Biasanya letaknya berjauhan dengan pusat beban

Untuk memanfaatkan energi air kita dapat menggunakan dua cara. Yang pertama yaitu memanfaatkan aliran air sungai tanpa membangun bendungan dan reservoir atau yang sering disebut dengan Run-of-river Hydropower. Kemudian cara kedua adalah  membangun bendungan dan membuat reservoir untuk mengalirkan air ke turbin.

  2.2.          Prinsip Kerja dan Pengoperasian Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Air

Secara umum cara kerja PLTA adalah dengan memanfaatkan energi dari aliran air dalam jumlah debit tertentu dari sumber air (sungai, danau, atau waduk) melalui intake, kemudian dengan menggunakan pipa pembawa (headrace) air diarahkan menuju turbin. Beberapa PLTA biasanya menggunakan pipa pesat (penstock) sebelum dialirkan menuju turbin/kincir air, dengan tujuan meningkatkan energi dalam air dengan memanfaatkan gravitasi dan mempertahankan tekanan air jatuh.

PLTA memanfaatkan aliran air untuk memutar turbin yang akan merubah energi kinetik menjadi energi mekanik. Turbin tersebut dikopel dengan generator, sehingga energi mekanik akan diubah menjadi energi listrik oleh generator. Sementara air yang tadi digunakan untuk memutar turbin dikembalikan ke alirannya. Energi listrik yang dibangkitkan dapat digunakan secara langsung, disimpan dalam baterai ataupun digunakan untuk memperbaiki kualitas listrik pada jaringan. Daya yang dihasilkan pada PLTA dapat dihitung dengan persamaan :

            Dalam pengoperasiannya sendiri, terdapat parameter yang dapat mempengaruhi PLTA itu sendiri yaitu :

1.      Waduk

Sebagai tempat penampung utama kebutuhan air PLTA

2.      Main Gate

Merupakan katup pembuka (pintu utama) yang bisa diatur kapan dan seberapa besar air akan disalurkan menuju ke penstock

3.      Bendungan

Berfungi untuk menaikkan permukaan air sungai untuk menciptakan tinggi jatuh air

4.      Penstock

Berfungsi untuk menyalurkan dan mengarahkan air kecerobong turbin. Pada fase ini air begerak sehingga memiliki energi kinetik

5.      Katup Utama (Main Inlet Valve)

Katup yang digunakan untuk membuka/tutup

6.      Turbin

Aliran air memutar baling-baling yang dimiliki turbin sehingga turbin mengubah energi kinetik menjadi energi mekanik.

7.      Generator

Generator dikopel dengan turbin sehingga mengubah energi mekanik menjadi energi listrik.

8.      Draftube

Merupakan penampung air sebelum dibuang

9.      Tailrace

Merupakan pipa pembuangan air menuju sungai

10.  Transformator

Transformer merupakan suatu alat yang memiliki dua kumparan yaitu primer dan sekunder yang menghasilkan medan magnet dalam inti besi. Transformer ada dua jenis yaitu step-up (penaik tegangan) dan step-down (penurun tegangan)

11.  Switchyard (kontroler)

Pusat pengontrolan pengoperasian PLTA

12.  Kabel Transmisi

Kabel yang digunakan untuk mendistribusikan energi listrik yang dihasilkan menuju beban

13.  Spillways

Sebuah lubang besar di dam (bendungan) yang sebenarnya adalah sebuah metode untuk mengendalikan pelepasan air untuk mengalir dari bendungan atau tanggul ke daerah hilir.

  2.4.          Pembangkit Listrik Tenaga Air Wadaslintang

PLTA Wadaslintang merupakan salah satu pembangkit listrik tenaga air yang terletak di wilayah kecamatan Wadaslintang, kabupaten Wonosobo, Jawa Tengah, Indonesia.

Gambar 1 PLTA Wadaslintang

PLTA Wadaslintang memiliki kapasitas 18 MW. PLTA ini memanfaatkan air pada waduk Wadaslintang yang menggunakan Kali Gede sebagai sumber air utamanya serta beberapa anak sungai kecil lainnya. Waduk Wadaslintang itu sendiri merupakan waduk multi fungi. Hal ini karena selain digunakan untuk PLTA, waduk ini juga digunakan untuk irigasi, karamba (tempat pembudidayaan air), dan wisata.

Waduk Wadaslintang terletak di bagian selatan wilayah kecamatan Wadaslintang berbatasan dengan kecamatan Prembun di kabupaten Kebumen. Dalam proses pembangunannya, waduk Wadaslintang memakan beberapa desa sehingga mengharuskan warganya untuk berpindah tempat tinggal. Proses pembangunan waduk ini dilakukan dalam masa pemerintahan Presiden Suharto pada tahun 1992.

PLTA Wadaslintang termasuk dalam Unit Bisnis Pembangkitan (UBP) Mrica. UBP Mrica adalah salah satu dari delapan UBP di Jawa Tengah yang dimiliki dan dioperasikan oleh PT. Indonesia Power di Jawa Tengah. UBP Mrica adalah pembangkit listrik tenaga air memanfaatkan dam (bendungan), reservoir (waduk) atau aliran dari sistem sungai.

UBP Mrica memiliki 25 pembangkit listrik dalam 14 lokasi dan memiliki total 318,84 MW kapasitas terpasang.

Tabel 2.1 Data UBP Mrica

Tipe	Hydro power plant
Wilayah	Jawa Tengah
Kapasitas Pembangkit	1.      PB. Sudirman  = 180,90 MW 2.      Jelok   = 20,48 MW 3.      Timo  = 12,00 MW 4.      Wonogiri  = 12,40 MW 5.      Garung   = 16,40 MW 6.      Sempor  = 1,00 MW 7.      Ketanger  = 8,04 MW 8.      Wadaslintang  = 18,00 MW 9.      Kedungombo  = 22,50 MW 10.  Klambu = 1,17 MW 11.  Pejengkolan  = 1,40 MW 12.  Tapen  = 0,75 MW 13.  Sidorejo  = 1,40 MW 14.  Tulis  = 12,40 MW       Total  = 318,84 MW

  2.5.          Data Teknis PLTA Wadaslintang

           2.5.1.            Bendungan dan Bangunan Pelengkapnya

a.     Bangunan utama (main dam)

Tabel 2.2 Bangunan utama (main dam)

Tipe	Bendungan urugan dengan urugan (rockfill) dan inti kedap air (impervious wet core)
Panjang puncak bendungan	650 m
Lebar puncak bendungan	10 m
Elevasi puncak bendungan	191 m
Tinggi maksimum di atas dasar	123 m
Kemiringan up stream (H : V)	2,25 : 1
Kemiringan down stream (H : V)	2,00 : 1
Volume urugan	8,2 juta m3

b.     Bendungan pengelak (cover dam)

Tabel 2.3 Bendungan pengelak (cover dam)

Tipe	Timbunan batu dengan lapisan kedap air dan padat
Tinggi	35 m pada elevasi puncak +110,0 m

c.     Bangunan pelimpah (spillway)

Tabel 2.4 Bangunan pelimpah (spillway)

Lokasi	Tumpuan kanan bendungan
Tipe	Pelimpah bebas dengan 2 lubang udara dengan flip bucket
Elevasi flip bucket	76,0 m
Lebar pada flip bucket	26,0 m
Elevasi puncak	185,0 m
Panjang puncak	54,0 m
Debit maksimum pada elevasi 190,3 m	1.570,0 m3/detik
Debit banjir rencana	3.880,0 m3/detik
Panjang saluran peluncur	341,0 m

d.    Bangunan pengambilan (intake)

Tabel 2.5 Bangunan pengambilan (intake)

Tipe intu intake	Hemisphericl bulkhead
Elevasi intake	123,0 m

e.     Terowongan irigasi/PLTA

Tabel 2.6 Terowongan irigasi/PLTA

Lokasi	Tumpuan kiri bendungan
Tipe	Lingkaran dengan dinding beton
Diameter terowongan	3,0 m
Panjang terowongan	437,0 m

           2.5.2.            Tenaga Listrik (Hydro Power)

a.    Turbin

Tabel 2.7 Turbin

Tipe	Vertical Francis
Jumlah	2 unit
Pabrikan	Fuji Elektric Co. Ltd.
Kapasitas terpasang	2 x 9,0 MW
Tinggi terjun rencana	95,0 m
Tinggi terjun maksimum	115,0 m
Tinggi terjun minimum	57,5 m
Putaran normal	500 rpm
Runway speed	1000 rpm
Debit maksimum	24,0 m3/detik
Produksi pertahun	92,0 GWH

b.    Generator

Tabel 2.8 Generator

Tipe	Sycronous Generator Vertical System Hydroulic turbin driver, indoor
Sistem pendingin	Udara (air cooling system)
Pabrikan	Fuji Electric Co. Ltd.
Jumlah	2 unit
Kapasitas	2 x 8889 KVA
Jumlah phase	3 phase
Rated voltage	6,3 KV
Putaran	500 rpm
Frekuens	50 Hz
Fly wheel effect (GD2)	110 ton.m2
Short circuit ratio	1,1
Exciter	Static exciter
Berat total per unit generator	81,2 ton
Efficiency at 100% rated output p.f. 0,9 lag	96,4%

c.    Main power transformer

Tabel 2.9 Main power transformer

Pabrikan	PT. Unindo Indonesia
Jumlah	2 unit
Kapasitas per unit	10 MVA
Efficiency at rated capacity	93,35 %
Rated voltage	150/6,3 KV
Conection	YNd 5
Jumlah phase	3 phase
Frekuensi	50 Hz
Pendingin	Unair
Berat total per unit	34 ton

d.   Power house

Tabel 2.10 Power house

Tipe power house	Dalam ruangan (indoor)
Dimensi	Tinggi maksimum di atas pondasi = 6,7 m Panjang = 37,82 m Lebar    = 16,2 m

           2.5.3.            Pintu-Pintu Pengoperasian Air Waduk

a.    Pintu intake

Tabel 2.11 Pintu intake

Elevasi intake	123 m
Tipe	Steel hemispherical bulkhead
Diameter	3,0 m
Kecepatan angkat	0,23 m/menit
Kapasitas mengangkat	15.000 kg
Diameter tali pengangkat	25 mm

b.    Gate chamber

Tabel 2.12 Gate chamber

Tipe	Fix wheel gate
Lebar	2,5 m
Tinggi	2,8 m
Kecepatan membuka	1,5 m/menit
Tenaga listrik	AC 3 phase, 380 V, 50 A

c.    Pintu pengeluaran/outlet

1.      Outlet guard valve (OGV)

Tabel 2.13 Outlet guard valve (OGV)

Tipe	Flow trough butterfly valve
Diameter	2,5 m
Tipe	Hydrauliuc cylinder, tekanan maksimalnya adalah 140 kg/cm2

2.      Hollow cone valve (HGV)

Tabel 2.14 Hollow cone valve (HGV)

Tipe	Hollow cone valve
Diameter	2,25 m
Kecepatan	0,1 m/menit

BAB III

PENUTUP

3.1  Kesimpulan

1.      PLTA  memanfaatkan energi potensial dan kinetik yang dimiliki oleh air untuk kemudian diubah menjadi enegi listrik.

2.      Untuk menghasilkan energi listrik dari air, harus melalui beberapa tahapan perubahan energi (potensial  à kinetik à mekanik à listrik)

3.      Daya yang dihasilkan oleh PLTA sangat tergantung dengan pasokan air, karena merupakan sumber energi primer dari PLTA itu sendiri.

4.      PLTA Wadaslintang menggunakan air dari waduk Wadaslintang. Waduk wadaslintang itu sendiri selain digunakan untuk PLTA juga digunakan sebagai sarana irigasi serta pariwisata (multi fungsi).

5.      Potensi PLTA di Indonesia itu sendiri cukup besar, diperkirakan mencapai 76.670 MW. Sehingga sudah sepatutnya kita manfaatkan dengan baik.

3.2  Saran

1.      Diperjelas lagi dengan data produksi daya yang teraktual sehingga terlihat jelas dalam kurun waktu beberapa tahun terakhir.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim 1. 2014. Pembangkit Listrik Tenaga Air. (http://id.wikipedia.org/wiki/Pembangkit_listrik_tenaga_air, diakses 1 Mei 2015)

Anonim 2. 2014. Daftar Pembangkit Listrik di Indonesia. (http://id.wikipedia.org/wiki/Daftar_pembangkit_listrik_di_Indonesia, diakses pada 1 Mei 2015).

Anonim 3. 2012. PLTA Wadaslintang. (http://id.wikipedia.org/wiki/PLTA_Wadaslintang, diakses 2 Mei 2015).

Anonim 4. 2015. Indonesia Power. (http://id.wikipedia.org/wiki/Indonesia_Power, diakses 2 Mei 1015).

Wiratama. 2013. PLTA Skala Bendungan. (http://wiratamatama.blogspot.com/, diakses 3 Mei 2015).

Noor, Syah Muhammad. 2013. Makalah Pembangkit Listrik Tenaga Air. (http://syahmuhammadnoor.blogspot.com/2013/10/makalah-pembangkit-listrik-tenaga-air.html, dikases ada 3 Mei 2015).

Sutrisna, Fendy. 2011. Pembangkit Listrik Tenaga Air PLTA altenatif Energi Masa Depan Indonesia.(http://indone5ia.wordpress.com/2011/05/13/pembangkit-listrik-tenaga-air-plta-alternatif-energi-masa-depan-indonesia/, diakses 3 Mei 2015).

Sanjaya, Sabri. 2013. Cara Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Air. (http://4bri.blogspot.com/2012/11/cara-kerja-pembangkit-listrik-tenaga.html, diakses 3  Mei 2015).

W Asmoro. 2007. Deskripsi Sistem Waduk Wadaslintang. (http://eprints.undip.ac.id/34245/7/1773_chapter_IV.pdf, diakses pada 3 Mei 2105).

Anonim 5. 2013. Pembangkit Listrik Tenaga Air (http://teknik-listrik-unbari.blogspot.com/2013/02/pembangkit-listrik-tenaga-air.html, diakses 3 Mei 2015).