Perencanaan Pembangkit Listrik Tenaga Mi

(1)

Perencanaan Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro

Potensi energi air pada daerah tersebut ialah debit aliran air sebesar 350 liter/s (0,35 m3_{/s) dan tinggi jatuh air efektif sebesar 50 meter.}

Kriteria Desain

A. Penstock

Pipa pesat (penstock) adalah pipa yang berfungsi untuk

mengalirkan air dari bak penenang (forebay tank). Perencanaan

pipa pesat mencakup pemilihan material, diameter penstock,

tebal dan jenis sambungan (coordination point). Diameter pipa

pesat dipilih dengan pertimbangan keamanan, kemudahan

proses pembuatan, ketersediaan material dan tingkat rugi-rugi

(friction losses) seminimal mungkin. Ketebalan penstock dipilih

untuk menahan tekanan hidrolik dan surge pressure yang dapat

terjadi.

 Material

Pemilihan material berdasarkan pertimbangan kondisi

operasi, aksesibility, berat, system penyambungan dan

biaya.Berdasarkan konstruksinya pipa penstock terbagi

beberapa macam variasi ukuran karena pembuatannya

(2)

 Diameter penstock

Diameter pipa penstock ditentukan berdasarkan debit

aliran yang akan mengalir pada pipa penstock tersebut

dimana dalam penentuan diameter pipa penstock

tersebut mempertimbangkan beberapa hal yakni

keamanan, kemudahan proses pembuatan,

ketersediaan material, tingkat rugi – rugi yang

seminimal mungkin dan nilai ekonomis dari pipa

penstock tersebut, dimana pipa yang memiliki diameter

lebih besar memiliki tingkat rugi-rugi yang lebih minim

dikarenakan kecepatan aliran air lebih kecil namun pipa

pia penstock dengan ukuran diameter yang lebih besar

ukurannya sangat besar, berat dan harganya lebih

tinggi. Sedangkan untuk pipa yang memiliki diameter

lebih kecil harganya lebih murah namun memiliki

tingkat rugi – rugi yang lebih besar.

Adapun penentuan diameter pipa penstock ialah

sebagai berikut :

Q = 0,35 m3_/s

Kecepatan aliran air pada pipa =

√

2g h

=

√

2.9,81m s2.50m

(3)

Luas penampang pipa (A) = Q_V

berdasarkan ASME/ANSI B 36.10 Welded and Seamless Wrought

Steel Pipe and ASME/ANSI B36.19 Stainless Steel Pipe. ialah

diameter luar sebesar 219.075 mm, diameter dalam 206.375

mm dan ketebalan 6.35 mm. Adapun panjang pipa sebesar

150 m.

B. Turbin

Turbin air merupakan suatu penggerak mula pada suatu pembangkit listrik tenaga air yang mengkonversikan energi potensial air menjadi energi mekanik. Pemilihan turbin air pada suatu pembangkit ditentukan berdasarkan beberapa paramater yakni faktor tinggi jatuh air efektif ( Head efektif), debit aliran air, kecepatan putaran turbin yang akan ditransmisikan ke generator. Berdasarkan nilai head efektif sebesar 50 m dan nilai debit aliran air sebesar 0,35 m3_{/s maka dipilihlah turbin crossflow sebagai}

(4)

Adapun daya hidrolis pada turbin air ialah sebagai berikut :

Ph=g . Q. H . ηt(kW)

Ph=9,81m

s2.0,350 m3

s .50m.0,8 P_h=137,34kW

Adapun turbin yang akan digunakan ialah Crossflow turbin t15-d500 dengan spesifikasi turbin atau yang setara

 Diameter runner = 500 mm  Inlet width runner = 380 mm  Disain net head = 50 meter  Disain debit = 350 liter/detik

 Torsi = 3,38 kNm pada speed = 372 RPM

 Shaft power = 132 kW, garansi efisiensi = 80%

C. Transmisi Mekanik

(5)

Adapun daya mekanis yang dihasilkan berdasarkan spesifik turbin crossflow yang digunakan ialah sebagai berikut :

Pm=

2π N T 60

P_m=2. π .372Rpm .3,38kNm 60

P_m=131,67kW

Perbandingan pulley yang akan digunakan dalam transmisi mekanik antara turbin crossflow dengan generator ialah N turbin : N Generator = 132 rpm : 1500 rpm = 1 : 12.

D. Generator

Generator sinkron merupakan mesin listrik arus bolak-balik yang berfungsi untuk merubah energi mekanik dalam membentuk putaran menjadi energi listrik arus bolak-balik. Generator yang digunakan dalam pembangkit listrik tenaga mikro hidro ini ialah menggunakan generator dengan merk MarelliGenerator dengan tipe MJB 250 MA 4. Adapun spesifikasinya ialah sebagai berikut :

(6)