Embed Size (px)
DESCRIPTION
Oleh Aditya Mahendra. S
Citation preview
LAPORAN SURVEY LAPANGAN & SEMINAR 1
PERHITUNGAN EFISIENSI PLTA JELOK
Disusun Guna Memenuhi Tugas Mata Kuliah Survey Lapangan & Seminar 1
Pada Program DIII Kerjasama FT UNDIP – PT. PLN
Bidang Teknik Mesin Universitas Diponegoro
Disusun Oleh:
ADITYA MAHENDRA SASMITA
21050112083011
Program Studi Diploma III Teknik Mesin
Fakultas Teknik
Universitas Diponegoro
2014
LEMBAR PENGESAHAN
Dengan ini menerangkan bahwa laporan survey lapangan yang
dilaksanakan pada tanggal 19 Mei 2014 sampai dengan 23 Mei 2014 dengan
judul: “PERHITUNGAN EFISIENSI PLTA JELOK” yang disusun oleh :
Nama : Aditya Mahendra Sasmita
NIM : 21050112083011
Telah disetujui dan disahkan pada :
Hari :
Tanggal :
Tempat : Semarang
Mengesahkan,
Ketua Program DIII Kerjasama Dosen Pembimbing
FT Undip – PT PLN
Ir. Bambang Winardi, M.Kom Sri Utami Handayani ST.MT
NIP 196106161993031002 NIP 195203211987031001
i
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT, yang telah mencurahkan
rahmat dan kasih-Nya, sehingga Laporan Survey Lapangan I di PT. Indonesia
Power UBP Mrica Sub Unit PLTA Jelok ini dapat diselesaikan. Survey Lapangan
I yang dilakukan penulis merupakan salah satu syarat dalam kurikulum
pendidikan DIII Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Diponegoro.
Survey Lapangan I yang dilakukan bertujuan untuk mengetahui penerapan
teori yang diperoleh di bangku kuliah ke dalam dunia industry dan mendapatkan
gambaran mengenai iklim dan suasana kerja di lingkungan industri. Selain itu
Survey Lapangan I ini juga mendekatkan hubungan dunia perguruan tinggi
dengan dunia industri selama melaksanakan Survey Lapangan I di PT. Indonesia
Power UBP Mrica Sub Unit PLTA Jelok.
Tugas pembuatan Laporan Survey Lapangan I merupakan salah satu syarat
yang harus ditempuh guna memenuhi syarat mata kuliah pada jurusan DIII Teknik
Mesin Universitas Diponegoro kerjasama PT.PLN (Persero). Laporan ini disusun
berdasarkan hasil observasi lapangan, interview dan data-data dari literature yang
didapat oleh penulis dan bantuan pihak-pihak yang terkait yang selalu membantu
penulis.
Tak lupa penulis ucapkan terimakasih kepada pihak-pihak yang telah
membantu dalam menyelesaikan laporan Survey Lapangan I ini, antara lain:
1. Bapak Ir. H. Zainal Abidin, MS ,selaku Ketua Program Diploma III Fakultas
Teknik Universitas Diponegoro Semarang.
ii
2. Bapak Ir. Bambang Winardi, MKom, Selaku Ketua Program Kerjasama DIII
FT UNDIP-PT PLN.
3. Bapak Bambang Setyoko ST. MEng. Selaku Ketua Program Studi Diploma III
Teknik Mesin Universitas Diponegoro.
4. Bapak Drs. Ireng Sigit Atmanto MKes, selaku Koordinator Program DIII
Kerjasama FT Undip – PT.PLN bidang Teknik Mesin Universitas Diponegoro
5. Ibu Sri Utami Handayani ST. MT.selaku dosen pembimbing Survey Lapangan.
6. Karyawan PT. Indonesia Power UBP Mrica Sub Unit PLTA Jelok yang
senantiasa membantu dalam kelancaran menyelesaikan Survey Lapangan.
10. Dan semua pihak yang telah memberi saran-saran serta kritik.
Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan laporan ini tak luput dari
kesalahan dan kekurangan. Karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran
yang membangun dari semua pihak.
Akhir kata penulis berharap semoga laporan survey lapangan ini dapat
berguna bagi kita semua, Amin.
Semarang, 31 Mei 2014
Penulis
iii
DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAN......................................................................................i
KATA PENGANTAR.............................................................................................ii
DAFTAR ISI...........................................................................................................iv
DAFTAR GAMBAR..............................................................................................vi
BAB I.......................................................................................................................8
PENDAHULUAN...................................................................................................8
1.1 Latar Belakang................................................................................................8
1.2 BatasanMasalah..............................................................................................9
1.3 Tujuan.............................................................................................................9
1.4 Sistematika Penulisan Laporan.......................................................................9
BAB II....................................................................................................................11
GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN...............................................................11
2.1 Sejarah Singkat PLTA Jelok............................................................................11
2.2 Lokasi PLTA Jelok..........................................................................................12
2.3 Struktur Organisasi..........................................................................................13
BAB III..................................................................................................................14
PROSES PRODUKSI PLTA JELOK....................................................................14
3.1. Pendahuluan..................................................................................................14
3.2. Proses Produksi PLTA Jelok........................................................................15
3.3. Komponen PLTA Jelok................................................................................16
3.3.1. Dam / Bendungan.......................................................................................16
3.3.2. Water way...................................................................................................18
3.3.3. Turbin Air...................................................................................................20
3.3.4. Generator....................................................................................................22
3.3.5. Transformator.............................................................................................23
3.3.6. Pemutus Tenaga (PMT).............................................................................23
3.3.7. Rumah Katup.............................................................................................24
3.3.8. Tail Race....................................................................................................25
3.3.9. Main Inlet Valve (MIV).............................................................................26
3.3.10. Over Pressure Valve...................................................................................27
3.3.11. Sistem Pendinginan....................................................................................27
iv
3.3.12. Sistem Pelumasan.......................................................................................29
3.3.13. Mesin HA...................................................................................................29
3.3.14. Auxiliary Power Supply..............................................................................30
3.3.15. Battery dan Inverter...................................................................................31
3.3.16. Panel LVDB dan HVSG............................................................................32
BAB IV..................................................................................................................33
PERHITUNGAN EFISIENSI PLTA.....................................................................33
4.1 Pengertian Efisiensi..........................................................................................33
4.2 Perhitungan Efisiensi PLTA............................................................................33
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
v
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Lokasi PT. Indonesia Power UBP Mrica Sub Unit PLTA Jelok.......12
Gambar 2.2 Struktur Organisasi.............................................................................13
Gambar 3.1 PLTA Jelok........................................................................................14
Gambar 3.2 Skema Pembangkit Listrik Tenaga Air..............................................15
Gambar 3.3 Dam Tuntang dan Saringan Kasar.....................................................17
Gambar 3.4 Saringan Halus dan Saluran Intake....................................................17
Gambar 3.5 Bangunan Pelimpah (Spillway)..........................................................18
Gambar 3.6 Penstock.............................................................................................19
Gambar 3.7 Aquaduct............................................................................................19
Gambar 3.8 Leiding................................................................................................20
Gambar 3.9 Turbin Air PLTA Jelok......................................................................20
Gambar 3.10 Skema Turbin Air.............................................................................21
Gambar 3.11 Runner PLTA Jelok..........................................................................21
Gambar 3.12 Guide Vane PLTA Jelok..................................................................22
Gambar 3.13 Draft Tube PLTA Jelok....................................................................22
Gambar 3.14 Generator PLTA Jelok.....................................................................23
Gambar 3.15 Tranformator PLTA Jelok................................................................23
Gambar 3.16 PMT unit 4 PLTA Jelok...................................................................24
Gambar 3.17 Rumah Katup PLTA Jelok...............................................................25
Gambar 3.18 Tail Race PLTA Jelok......................................................................26
Gambar 3.19 Governor MIV.................................................................................26
Gambar 3.20 Pengatur Over Pressure Valve.........................................................27
Gambar 3.21 Pendingin Minyak Pelumas (Cooler)...............................................28
Gambar 3.22 Ruang intake pendingin udara Generator.........................................28
Gambar 3.23 Sistem Pelumasan PLTA Jelok........................................................29
Gambar 3.24 Skema Bantalan PLTA Jelok...........................................................29
Gambar 3.25 Mesin HA.........................................................................................30
Gambar 3.26 Auxiliary Power Supply...................................................................31
Gambar 3.27 Battery PLTA Jelok..........................................................................31
Gambar 3.28 Inverter PLTA Jelok........................................................................32
vi
Gambar 3.29 High Voltage Switchgear (HVSG) PLTA Jelok..............................32
Gambar 4.1 Skema Produksi Listrik PLTA...........................................................33
vii
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi yang berkembang
pesat seolah menjadikan energi listrik menjadi kebutuhan pokok. PT. PLN
selaku pemain utama dalam industri ini di tuntut untuk terus mencari
energy terbarukan, salah satunya dengan energi air, mengingat air
merupakan sumber energi yang murah dan relatif mudah di dapat
meskipun daya yang dihasilkan relatif kecil namun cukup bisa diandalkan
di tengah harga minyak dunia yang terus melambung tinggi. Salah satu
pembangkit listrik tenaga air yang sudah cukup lama beroperasi di
Indonesia adalah PLTA Jelok. PLTA Jelok merupakan bagian dari PT.
Indonesia Power yang juga merupakan anak perusahaan dari PT.
PLN(Persero). PLTA Jelok sendiri merupakan PLTA yang saat ini
beroperasi di sektor Unit Bisnis Pembangkitan Mrica.
PLTA memiliki komponen-komponen yang berperan penting
dalam setiap produksi listrik yang dihasilkan terutama komponen-
komponen seperti penstock (pipa pesat), turbin dan generator. Komponen-
komponen tersebut lah yang berfungsi untuk mengubah energi potensial
air menjadi energi listrik. Namun, tidak semua energi potensial dari air
diubah menjadi energi listrik. Oleh karena itu kita mengenal konsep
efisiensi.
9
1.2 BatasanMasalah
Dalam pembuatan laporan survey lapangan kali ini, penulis akan
membatasi pada masalah mengenai perhitungan efisiensi PLTA.
1.3 Tujuan
Secara umum Survey lapangan yang dilaksanakan di PT. Indonesia Power
UBP Mrica Sub Unit PLTA Jelok ini bertujuan untuk:
1. Untuk memenuhi Satuan Kredit Semester (SKS) yang harus ditempuh
sebagai persyaratan akademis pada Program Studi DIII Teknik Mesin
Program Kerjasama FT. Undip – PT. PLN.
2. Menambah wawasan mahasiswa tentang pemahaman antara teori kuliah
dengan praktek yang dihadapi di lapangan.
3. Memperoleh keterampilan untuk menjadi tenaga kerja yang profesional di
bidang pembangkitan listrik.
4. Membekali diri dengan pengetahuan tentang dunia kerja dan lingkungan
kerja serta mengaplikasikan ilmu teoritis yang di dapat saat kuliah.
1.4 Sistematika Penulisan Laporan
Sistematika penulisan laporan dibuat dengan maksud memberi gambaran
garis-garis besar tentang materi yang akan dipaparkan pada setiap bab dalam
laporan ini. Adapun sistematika laporan survey ini adalah sebagai berikut:
BAB I : PENDAHULUAN
Bab ini menjelaskan tentang pendahuluan yang berisi latar belakang,
tujuan dan batasan masalah serta sistematika penulisan laporan.
BAB II : GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN
Pada bab ini dijelaskan tentang gambaran umum dari perusahaan
tempat penulis melaksanakan kegiatan survey lapangan yang berisi
10
tentang sejarah perusahaan, lokasi perusahaan dan struktur oganisasi
perusahaan tersebut.
BAB III : PROSES PRODUKSI DI PLTA JELOK
Bab ini menjelaskan tentang proses produksi listrik pada PT.
Indonesia Power UBP Mrica Sub Unit PLTA Jelok.
BAB IV : PERHITUNGAN EFISIENSI PLTA JELOK
Bab ini adalah inti dari topik yang telah di dapat oleh penulis untuk
survey lapangan, yaitu perhitungan efisiensi PLTA Jelok. Pada bab ini
akan dibahas tentang perhitungan efisiensi pada PLTA Jelok.
BAB V : PENUTUP
Pada bab ini akan berisi tentang kesimpulan tentang terhadap topik
yang di bahas oleh penulis. Juga akan dituliskan tentang saran yang
diberikan oleh penulis sesuai dengan materi bahasan perhitungan
efisiensi PLTA Jelok.
BAB II
GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN
2.1 Sejarah Singkat PLTA Jelok
Sejarah PLTA Jelok dimulai dari berdirinya PLTA Sentral Susukan pada
tahun 1912 yang dibangun oleh pemerintah Hindia-Belanda dan dikelola oleh
ANIEM (Algemene Nederlandsche Indische Maatshappii). Sentral Susukan yang
berlokasi di desa Susukan ini hanya menghasilkan daya 2,8 MW dari 7 unit.
Padatahun 1935 untuk memenuhi kebutuhan listrik yang semakin
meningkat dibangun Sentral Jelok yang berlokasi sekitar 100 m dari Sentral
Susukan. Operasi awal pembangkit ini dilakukan pada tahun 1938 menggunakan
3 unit pembangkit dengan kapasitas daya output masing-masing sebesar 6400
kVA. Daya tersebut bersumber dari tenaga air yang disalurkan melalui
terowongan air sepanjang 2.676 m berdiameter 2,3 m dan melalui pipa pesat
(pentstock) sepanjang 591,9 m berdiameter 19,5 m di sisi masuk dan 1,6 m di sisi
keluar.
Pemerintah Indonesia mengambil alih pengoperasian PLTA Jelok dari
ANIEM padatahun 1955. Padatahun 1957 PLTA Jelok menambah sebuah unit
pembangkit lagi dengan kapasitas daya output yang sama dengan 3 unit lainnya.
Bersamaan dengan itu dibangun pula PLTA Timo yang berlokasi 4 km dari PLTA
Jelok dengan memanfaatkan air buangangan PLTA Jelok. Beberapa tahun
kemudian PLTA Jelok dikelola PLN wilayah XIII yang berpusat di Kota
Semarang. Pada tahun 1973 dibangun Gardu Induk Jelok 150 kV.
12
Pada tahun 1991 PLTA Jelok bergabung dengan PT. PLN KJB Sektor
Mrica yang kemudian berubah menjadi PT. PLN PJB 1 UBP Mrica. Pada tahun
1993 PLTA Jelok direnovasi dan selesai pada tahun 1994 serta dilakukan
commissioning test pada bulan Agustus 1994.
2.2 Lokasi PLTA Jelok
PLTA Jelok berlokasi di DusunSusukan, Desa Delik, Kecamatan Tuntang,
Kabupaten Semarang, Jawa Tengah. PLTA Jelok memanfaatkan aliran sungai
Tuntang yang berasal dari waduk Rawa Pening. Luas keseluruhan PLTA Jelok
meliputi: Gedung Sentral, Kantor Tata Usaha, Rumah Katup, Area Tail Race,
Area PMT 30 kV dan Area Dam Tuntang. Luas PLTA Jelok keseluruhannya
sekitar 34 Ha.
Gambar 2.1 Lokasi PT. Indonesia Power UBP Mrica Sub Unit PLTA Jelok
13
2.3 Struktur Organisasi
Gambar 2.2 Struktur Organisasi
SUPERVISOR UTAMA
SUB UNIT PLTA JELOK
SUPERVISOR
OPERASI
SUPERVISOR
PEMELIHARAAN
SUPERVISOR
UMUM
TEKNISI
MESIN
TEKNISI
LISTRIK
TEKNISI
KONTROL
TEKNISI
ALAT MESIN
TEKNISI
ALAT
TEKNISI
ALAT BANTU
TEKNISI
SIPIL
PL.
KEUANGA
PL.
PEGAWAI
PL. UMUM
PL.
KAMTIB
OP.
KONTROL
OP. TURBIN
GENERATO
OP. PINTU
AIR
BAB III
PROSES PRODUKSI PLTA JELOK
3.1. Pendahuluan
Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) merupakan pembangkit listrik
yang mengandalkan energi potensial dan kinetik dari air untuk menghasilkan
listrik. Pada PT. Indonesia Power UBP Mrica Sub Unit PLTA Jelok sendiri
memiliki daya produksi mencapai 15 MW. Saat ini PLTA Jelok bekerja selama 24
jam non stop untuk memenuhi kebutuhan listrik konsumen. PLTA Jelok akan
berhenti beroperasi bila tinggi elevasi pada dam Tuntang kurang dari 460.50
mdpl.
Gambar 3.1 PLTA Jelok
PLTA Jelok sendiri memiliki total 4 unit yang beroperasi untuk bisnis dan
1 unit untuk pemakaian sendiri. PLTA Jelok memanfaatkan air dari Rawa Pening
dan di bendung pada dam Tuntang.
15
3.2. Proses Produksi PLTA Jelok
Gambar 3.2 Skema Pembangkit Listrik Tenaga Air
Proses produksi listrik pada PLTA Jelok dimulai dari dam Tuntang.
Ketinggian elevasi minimal pada dam Tuntang sebesar 460.50 mdpl. Bila kurang
dari itu maka PLTA tidak dapat beroperasi. Air dari dam Tuntang di saring
melalui saringan kasar dan halus serta kemudian masuk ke saluran intake dan
mengalir menuju rumah katup. Pada rumah katup air dibagi ke dua pipa pesat
untuk dinaikan kecepatannya.
Air kemudian mengalir dan melewati MIV, lalu memutar turbin yang
seporos dengan generator, sehingga generator ikut berputar dan menghasilkan
listrik. Listrik yang dihasilkan generator sebesar 6 kV di naikkan tegangannya
pada transformator menjadi 30 kV. Kemudian tegangan 30 kV tadi digabungkan
dengan tegangan dari PLTA Timo dan disalurkan menuju Gardu Induk (GI) 150
kV.
16
3.3. Komponen PLTA Jelok
Komponen PLTA Jelok terdiri dari: dam, water way, turbin, generator,
transformator, pemutus tenaga (PMT), rumah katup, tail race, main inlet valve
(MIV), over pressure valve, sistem pendinginan, sistem pelumasan, mesin HA,
auxiliary power supply, battery, inverter, low voltage distribution board (LVDB),
dan high voltage switchgear (HVSG)
3.3.1. Dam / Bendungan
Dam atau bendungan merupakan penampung air yang digunakan
sebagai tenaga utama pada proses produksi listrik di PLTA. Pada PLTA
Jelok digunakan dam Tuntang dengan sumber air dari Rawa Pening. Dam
sendiri komponennya terdiri dari:
Saringan kasar
Saringan kasar berfungsi sebagai penyaring kotoran berukuran
besar seperti eceng gondok. Saringan kasar terbuat dari besi yang
dibentuk seperti pagar dengan jarak antar tiangnya 15 cm.
Saringan Halus
Saringan halus berfungsi sebagai penyaring kotoran yang
berukuran kecil seperti sampah plastik. Saringan halus berbentuk
pagar besi yang jarak antar tiangnya 2cm.
Bangunan Pelimpah (Spillway)
Spillway berfungsi sebagai tempat pembuangan air bila terjadi
kelebihan debit air agar tidak terjadi banjir pada waterway.
Saluran Intake
Saluran Intake berfungsi sebagai tempat masukan air ke waterway.
17
Pos Pemantauan
Pos Pemantauan berguna untuk mengatur buka tutup dam dan
pemantauan tinggi elevasi air
Gambar 3.3 Dam Tuntang dan Saringan Kasar
Gambar 3.4 Saringan Halus dan Saluran Intake
18
Gambar 3.5 Bangunan Pelimpah (Spillway)
3.3.2. Water way
Water way sendiri merupakan tempat mengalirnya air dari intake
dam menuju ke turbin. Pada PLTA Jelok total panjang dari water way
3.267,9 m yang terdiri dari 2676 m untuk terowongan dan 591,9 m untuk
penstock.
Terowongan merupakan saluran air yang menghubungkan saluran
intake dam dengan pipa pesat (penstock). Terowongan ini sendiri terdiri
dari 3 bagian yaitu: bangunan terowongan bawah tanah (tunnel), pipa
tunggal atas tanah (leiding) dan pipa tunggal menggantung di atas air
(aquaduct). Diameter pada terowongan sendiri sebesar 2,3 m serta
memiliki tebal 2 cm untuk tunnel dan 0,85 cm untuk pipa.
Penstock atau pipa pesat merupakan pipa yang berguna
mengkonversi energi potensial pada air menjadi energi kinetik.
terowongan dan penstock sendiri dihubungkan pada rumah katup. Pada
PLTA Jelok penstock mempunyai 2 buah berukuran sama yang memiliki
19
diameter 1,95 m di bagian masuknya dan 1,6 m di bagian keluarnya. Tebal
penstock sendiri yaitu 1 cm dan terbuat dari plat baja.
Gambar 3.6 Penstock
Gambar 3.7 Aquaduct
20
Gambar 3.8 Leiding
3.3.3. Turbin Air
Turbin Air berfungsi mengkonversi energi potensial dari penstock
dan mengubahnya menjadi energi mekanik yang selanjutnya digunakan
untuk memutar generator. Pada PLTA Jelok memiliki turbin Francis
horizontal sebanyak 4 unit yang berputar searah jarum jam.
Gambar 3.9 Turbin Air PLTA Jelok
Bagian-bagian turbin air:
21
1. Runner : Berfungsi untuk mengubah energi potensial
air menjadi energi mekanik (putaran).
2. Guide Vane : Berfungsi untuk mengatur sudut masuknya
air yang menuju runner.
3. Draft Tube : Berfungsi untuk tempat mengalirnya air
buangan yang sudah digunakan memutar runner.
Gambar 3.10 Skema Turbin Air
Gambar 3.11 Runner PLTA Jelok
22
Gambar 3.12 Guide Vane PLTA Jelok
Gambar 3.13 Draft Tube PLTA Jelok
3.3.4. Generator
Generator merupakan mesin listrik yang dapat membangkitkan
energi lisrik apabila rotor di dalamnya berputar. Pada PLTA Jelok 4 unit
generator nya merupakan jenis generator sinkron 3 fasa berpendingin
udara.
23
Gambar 3.14 Generator PLTA Jelok
3.3.5. Transformator
Transformator merupakan sebuah alat untuk menaikan atau
menurunkan tegangan listrik. Pada PLTA Jelok transformator digunakan
untuk menaikan tegangan 6 kV yang dihasilkan generator menjadi 30 kV.
Gambar 3.15 Tranformator PLTA Jelok
3.3.6. Pemutus Tenaga (PMT)
Pemutus Tenaga merupakan peralatan switching mekanis yang
mampu menutup, mengalirkan dan memutus arus beban dalam kondisi
normal maupun gangguan. Terdapat 4 PMT pada PLTA Jelok yang
masing-masing melayani satu unit pembangkit.
24
Gambar 3.16 PMT unit 4 PLTA Jelok
3.3.7. Rumah Katup
Rumah Katup merupakan bangunan penghubung tunnel dan
penstock, yang juga sebagai pengaman arus air tekanan balik. Alat
pengaman arus air tekanan balik dinamakan sustank yang berbentuk
seperti cerobong. Bila terjadi tekanan balik yang disebabkan tertutupnya
main inlet valve (MIV) maka air balik akan berbenturan dengan air datang.
Untuk menghindari turbulensi dan mencegah rusaknya pipa karena aliran
turbulen, maka secara otomatis air yang turbulen akan dipaksa keluar
melalui sustank.
25
Gambar 3.17 Rumah Katup PLTA Jelok
3.3.8. Tail Race
Tail race merupakan saluran air buangan sehabis dipakai untuk
memutar turbin. Pada PLTA Jelok tail race digunakan untuk menyalurkan
air lagi ke kolam penampungan PLTA Timo yang berjarak 4 km dari
PLTA Jelok. Selain itu juga terdapat pintu air yang berguna untuk
mengembalikan air ke dalam sungai apabila terjadi banjir maupun ketika
PLTA Timo sedang tidak beroperasi.
26
Gambar 3.18 Tail Race PLTA Jelok
3.3.9. Main Inlet Valve (MIV)
Main inlet valve (MIV) merupakan sebuah katup yang berfungsi
untuk mengatur masuk nya air dari penstock menuju ke turbin. MIV pada
PLTA Jelok bekerja secara mekanis dan diatur oleh sebuah governor.
Gambar 3.19 Governor MIV
27
3.3.10. Over Pressure Valve
Over pressure valve merupakan katup pengaman tekanan berlebih
pada turbin dan bekerja secara mekanik. Bila terjadi tekanan berlebih
maka PLC memerintahkan katup over pressure membuka dan mengalirkan
air menuju tail race untuk menyelamatkan guide vane agar tidak rusak.
Gambar 3.20 Pengatur Over Pressure Valve
3.3.11. Sistem Pendinginan
Sistem Pendinginan yang digunakan pada PLTA Jelok dibagi
menjadi dua yaitu pendiginan air dan pendinginan udara. Pendinginan air
terdapat pada turbin air dengan cooler yang memanfaatkan air sungai
untuk mendinginkan pelumas pada bantalan poros turbin dan generator.
28
Gambar 3.21 Pendingin Minyak Pelumas (Cooler)
Pendinginan udara terjadi pada transformator dan generator.
Transformator memanfaatkan bentuknya yang bersirip untuk membiarkan
udara alami mendinginkannya. Sedangkan generator memanfaatkan
perbedaan tekanan luar sehingga udara luar tertarik masuk lalu digunakan
untuk mendinginkan rotor dan statornya.
Gambar 3.22 Ruang intake pendingin udara Generator
29
3.3.12. Sistem Pelumasan
Sistem pelumasan pada PLTA Jelok terdapat pada bantalan-
bantalan poros turbin dan generator untuk mengurangi panas, korosi dan
gesekan serta keausan. Bantalan pada PLTA Jelok berjumlah 3 pasang
thrust bearing untuk menahan beban gaya aksial pada poros turbin dan
generator. Pelumas yang dipakai yaitu merk Turbo T-68.
Gambar 3.23 Sistem Pelumasan PLTA Jelok
Gambar 3.24 Skema Bantalan PLTA Jelok
3.3.13. Mesin HA
Mesin HA merupakan 1 unit pembangkitan kecil dari PLTA Jelok
yang berguna untuk menyuplai kebutuhan listrik di PLTA Jelok sendiri.
Mesin HA terdiri dari turbin Pelton dan generator yang memiliki daya 0,56
30
MW. Kontrol Mesin HA diatur oleh LVDB (Low Voltage Distribution
Board) dan dialirkan untuk penerangan pembangkit serta sebagai sumber
tenaga penggerak pintu dam Tuntang.
Gambar 3.25 Mesin HA
3.3.14. Auxiliary Power Supply
Auxiliary Power Supply memiliki beberapa fungsi yaitu:
Suplai arus untuk membangkitkan medan magnet generator
Suplai tegangan pada control room dan Main Circuit Breaker
(MCB)
Suplai tegangan sistem eksitasi generator 1-4
Suplai tegangan control unit 1-4
31
Gambar 3.26 Auxiliary Power Supply
3.3.15. Battery dan Inverter
Battery mempunyai fungsi sebagai penyimpan daya untuk
digunakan pada system control PLTA Jelok. Inverter berguna untuk
mengubah arus DC menjadi AC dengan tegangan sesuai kebutuhan. Disini
listrik yang didapatkan dari trafo akan masuk ke inverter, dirubah menjadi
arus AC dan di supply ke battery sebelum menjadi tenaga dari sistem
kontrol.
Gambar 3.27 Battery PLTA Jelok
32
Gambar 3.28 Inverter PLTA Jelok
3.3.16. Panel LVDB dan HVSG
Panel LVDB (Low Voltage Distribution Board) berfungsi untuk
mengatur tegangan listrik yang dihasilkan oleh Mesin HA. Panel HVSG
(High Voltage Switchgear) berfungsi untuk mengatur tegangan listrik yang
dihasilkan oleh generator sebelum masuk ke trasformator.
Gambar 3.29 High Voltage Switchgear (HVSG) PLTA Jelok
BAB IV
PERHITUNGAN EFISIENSI PLTA
4.1 Pengertian Efisiensi
“Efisiensi merupakan suatu ukuran dalam membandingkan rencana
penggunaan masukan dengan penggunaan yang direalisasikan atau dengan kata
lain penggunaan yang sebenarnya”. (SP.Hasibuan 1984;233-4)
Efisiensi pada pembangkitan merupakan ukuran untuk mengetahui
seberapa efisienkah unit pembangkit tersebut dalam menghasilkan energi, hal ini
akan berpengaruh pada daya yang nantinya dihasilkan oleh sebuah pembangkit.
Semakin besar nilai efisiensi dalam sebuah pembangkit akan menghasilkan
keuntungan energi yang cukup tinggi pula.
4.2 Perhitungan Efisiensi PLTA
Gambar 4.1 Skema Produksi Listrik PLTA
Proses produksi listrik pada PLTA Jelok dimulai dari dam Tuntang dengan
ketinggian elevasi minimal adalah sebesar 460.50 mdpl. Bila kurang dari itu maka
PLTA tidak dapat beroperasi dikarenakan debit air yang kurang mencukupi.
34
Antara dam dengan turbin yang terletak di power house memiliki beda ketinggian
atau disebut Head. Head merupakan selisih antara ketinggian elevasi air pada dam
dengan ketinggian tempat turbin berada, pada PLTA Jelok turbin berada pada
+319,25 mdpl. Air dari dam Tuntang akan masuk ke pipa pesat yang kemudian
oleh pipa pesat air dialirkan menuju turbin yang berada di power house. Dari
uraian diatas maka dapat disimpulkan bahwa untuk menghitung efisiensi PLTA
diperlukan data sebagai berikut:
1. Beda ketinggian antara bagian atas aliran air sebelum masuk pipa pesat
dengan ketinggian air saat keluar pipa pesat, atau yang disebut sebagai Head
(meter).
2. Debit (Q) kapasitas air yang mengalir melalui pipa pesat dan menggerakkan
turbin (m3/s).
3. Daya (P) yang keluar dari generator (Mega Watt).
Berikut adalah data debit, head, dan daya output generator di PLTA Jelok:
Tabel 4.1 Data debit, head dan daya PLTA Jelok
HariDebit (Q) (m3/s)
Daya Output Generator (Pout) (mW) Head
(m)turbin I
Turbin II
Turbin III
Turbin IV
Gen I Gen II
Gen III
Gen IV
Senin 3,58 3,58 3,65 3,75 3.66 3,73 3,70 3,68 143,02
Selasa 3,61 3,61 3,74 3,78 3,74 3.71 3,72 3,78 143
Rabu 3,62 3,62 3,81 3,81 3,74 3,72 3,84 3,75 143,01
Kamis 3,61 3,60 3,80 3,90 3,72 3,69 3,81 3,98 142,98
Jumat 3,59 3,59 3,80 3,91 3,74 3,72 3,82 3,98 142,92
35
Tabel diatas merupakan data debit air yang masuk ke turbin dan daya
output tiap unit di PLTA Jelok yang berjumlah 4 unit. Data tersebut diambil setiap
pukul 8 pagi.
Berikut ini rumus untuk menghitung efisiensi PLTA Jelok:
1. Mencari daya masuk turbin :
Pin turbin = ρ x g x H x Q
2. Mencari nilai efisiensi total :
ηtotal = PoutputPinput
x 100%
Keterangan :
Pin = daya masukan ke turbin (watt)
ρ = massa jenis fluida (kg/m3)
Q = debit air (m3/s)
H = ketinggian (m)
g = gaya gravitasi (m/s²)
Dari data data tabel dan rumus diatas maka dapat dihitung efisiensi PLTA Jelok
adalah sebagai berikut:
Contoh perhitungan untuk hari senin pada unit 1 dan 2
Unit 1 Pin turbin = ρ x g x H x Q
= 1000 kg/m3 x 9,81 m/s² x 143,02 m x 3,58 m3/s
= 5022833,7 Watt
= 5,022 MW
ηtotal = PoutputPinput
x 100%
= 3 , 665 ,022
x 100%
36
= 0,72 x 100%
=72%
Jadi, efisiensi total pada hari senin di unit 1 PLTA Jelok adalah 72%
Unit 2 Pin turbin = ρ x g x H x Q
= 1000 kg/m3 x 9,81 m/s² x 143,02 m x 3,58 m3/s
= 5022833,7 Watt
= 5,022 MW
ηtotal = PoutputPinput
x 100%
= 3,73
5 ,022 x 100%
= 0,74 x 100%
=74%
Jadi, efisiensi total pada hari senin di unit 2 PLTA Jelok adalah 74%
Dengan menggunakan cara yang sama seperti contoh diatas, maka dapat dihitung
nilai efisiensi PLTA Jelok mulai dari hari Senin sampai Jumat sesuai data pada
Tabel 4.1. Hasil dari perhitungan tersebut dapat disajikan dalam bentuk grafik
sebagai berikut :
37
Gambar 4.2 Grafik Efisiensi Keseluruhan pada Unit 1
Gambar 4.2 Grafik Efisiensi Keseluruhan pada Unit 2
38
Gambar 4.2 Grafik Efisiensi Keseluruhan pada Unit 3
Gambar 4.2 Grafik Efisiensi Keseluruhan pada Unit 4
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
1. PLTA Jelok menghasilkan daya rata-rata per-harinya sebesar 15 MW.
2. Besarnya nilai efisiensi pada PLTA Jelok berkisar antara 70% - 74% sehingga
bisa dikatakan relatif stabil.
3. Besarnya nilai efisiensi berubah-ubah tergantung pada besarnya debit air yang
memutar turbin dan ketinggian (elevasi) air pada dam Tuntang.
5.2 Saran
1. Dalam sistem operasi terpusat pada PT. Indonesia Power UBP Mrica Sub
Unit PLTA Jelok saat ini, tidak ada operator di lapangan, sehingga riskan bila
terjadi gangguan mendadak. Maka penulis menyarankan agar operator harus
tetap ada, bukan hanya teknisi. Karena selain menjaga keselamatan, juga
untuk mencatat apa yang komputer tidak dapat mencatat.
2. Pada dam Tuntang perlu dilakukan pembersihan secara rutin terhadap
munculnya enceng gondok sehingga akan mengganggu debit air yang masik
pipa pesat yang akhirnya mempengaruhi nilai efisiensi PLTA Jelok sendiri.
DAFTAR PUSTAKA
Pudjanarsa, A, dan Nursuhud, D., 2006, Mesin Konversi Energi, hal. 158 - 160, Andi Offset, Yogyakarta
Sulzer Escher Wyss, Operation and Maintenance Instruction 1.0, Turbine, Main Valve, Intake Valve Jelok, PLTA Jelok.
Sulzer Escher Wyss, Operation and Maintenance Instruction 2.2, Governor Hydraulic Jelok, PLTA Jelok.
http://diway-5454.blogspot.sg/2012_12_01_archive.html , diunduh tanggal 6 Juni 2014
http://ikanovitas.blogspot.sg/2012/10/pengertian-efisien-dan-efektif.html , diunduh tanggal 6 Juni 2014
LAMPIRAN
