BAB II

4

BAB II

SARANA DAN PRASARANA PLTA Ir. P.M Noor

2.1 Keadaan umum PLTA Ir. PM. Noor

2.1.1 Penjelasan Umum

PLTA Ir. PM. Noor termasuk pembangkit listrik di bawah pengelola PT. PLN Sektor Barito, unit PLTA Ir. PM. Noor ini merupakan salah satu pembangkit yang memanfaatkan potensi sungai riam kanan yang terletak kurang lebih 25 km ketimur dari kota banjarbaru ( Banjarmasin ), dengan ketinggian di atas 60 m di atas permukaan laut, tepatnya berada di wilayah kecamatan Aranio. Dengan kapasitas 3 x 10.000 KW, yang di transmisikan ke SUTT 70 KV. Pembangunannya di laksanakan oleh teknik sipil job site riam kanan di laksanakan dengan sistem sendiri, dengan penasehat dari Consulting Enginner Nippon Koei & Co dan Goldance Enginner Hazama Gumi. Adapun maanfaat dan tujuan pengembangan PLTA Ir. P.M. Noor adalah :

a. Untuk keperluan irigasi pertanian, perikanan dan penyaluran air minum untuk PDAM kota Banjarbaru.

b. Objek wisata di bagian hulu dan di bagian hilir waduk PLTA.

c. Unit pembangkit tenaga listrik, yaitu dengan memanfaatkan air yang di tampung dalam waduk yang di jadikan tegangan listrik melalui saluran pipa dan pipa pesat untuk mengerakkan turbin, Sehingga dapat menghasilkan tenaga listrik melalui generator.

5

2.1.2 Riwayat Singkat Pembangunan PLTA Ir. P.M. Noor  November 1958 – Januari 1959 :

Melakukan survei pendahuluan.  Juli s/d desember 1970 :

Penimbunan main Dam tahap pertama.  30 Juni 1972 :

Pengisian waduk  30 April 1973 :

Peresmian pembangunan bendungan dan PLTA oleh Presiden RI, Soeharto.  16 Januari 1980 :

nama PLTA Riam Kanan diganti menjadi PLTA Ir. Pangeran Muhammad Noor sebagai wujud penghormatan atas jasa jasa Alm. P. M. Noor.

 Juli 1980 – mei 1981 :

Pembangunan tahap II, yaitu penambahan satu unit turbin lagi sehingga sekarang PLTA Ir. P.M Noor memiliki tiga unit turbin.

2.1.3 Struktur Organisasi dan Fungsi Bagian – Bagiannya

Struktur organisasi adalah kerangka yang terdiri dari satuan – satuan beserta segenap pejabat dengan tugas, wewenang, serta hubungannya satu sama lain yang masing – masing mempunyai peranan dalam kesatuan lingkaran yang utuh.

7

2.1.4 Uraian Proses Manufaktur dan Hasil Produksinya

Aliran sungai dengan sejumlah anak sungainya di bending dengan sebuah dam. Air kemudian di tamping dalam waduk di alirkan melalui Pintu pengambilan Air ( Intake Gate ) yang selanjutnya masuk kedalam terowongan Tekan ( Headrace Tunnel ). Sebelum memasuki pipa pesat ( Penstock ) , air harus melewati tangki pendatar ( Surge Tank ) yang berfungsi untuk mengamankan pipa pesat apabila terjadi tekanan kejut atau tekanan mendadak yang biasa di sebut pukulan air ( Water Hammer ) saat katup Utama ( Inlet Valve ) di tutup seketika. Setelah katup umum dibuka, aliran air memasuki Rumah Keong ( Spiral Case ). Aliran air yang bergerak kemudian memutar Turbin dan selanjutnya dari turbin, air mengalir keluar melalui Pipa Lepas ( Draft Tube ) dan dibuang ke saluran Pembuangan ( Tail Race ). Poros turbin yang berputar tersebut di kopel dengan poros Generator sehingga menghasilkan energy listrik. Melalui Trafo Utama ( Main Transformer ), energi listrik disalurkan melewati Saluran Udara Tegangan Tinggi ( SUTT ) 70 kV ke gardu induk Cempaka untuk di salurkan ke konsumen.

Waduk Head Race Surge Tank

Generator SUTT

Main Transformer

Tail Race

Intake

Turbin

8 2.2 Sarana dan Prasarana PLTA Ir. P.M Noor

2.2.1 Bendungan

Bendungan berfungsi sebagai tempat penampungan air yang berguna untuk menggerakkan turbin sebagai sumber energi.

9 2.2.1.1 Bendungan riam kanan

a. Waduk

 Kapasitas maksimum : 772.000.000

 Kapasitas efektif : 492.000.000

 Luas daerah aliran hujan : 1.042 k

 Luas permukaan air waduk : 68 k

 Tinggi muka air tertinggi (hwl) : el. 60 m  Tinggi muka air terendah (lwl) : el. 52 m  Tinggi muka air banjir (fwl) : el. 63 m b. Bendungan

 Type : Dam Tanah ( Eart Fill )

 Panjang puncak : 195 m

 Lebar puncak : 13,7 m

 Tinggi : 57 m

 Volume : 670.000

10 c. Bendungan Pelimpah ( Spillway )

Gambar 2.4 Bendungan Pelimpah (Spillway) A. Pelimpasan Utama ( Service Spillway )

 Type : Morning Glory

 Kapasitas : 500 m3 / detik

 Diameter Tunel : 6 m

 Panjang Tunel : 210 m

11 B. Pelimpasan Darurat ( Emergency spillway )

 Type : terbuka ( Open Tunel )

 Kapasitas : 250 m3 / detik

 Batas Minimal kerja : el. 63 m d. Terowongan Tekan ( Headrace Tunnel )

 Panjang : 270 m

 Garis Tengah : 4,8 m

2.2.2 Pintu – Pintu Air

Dalam PLTA Ir. P. M. Noor ada dua macam pintu yaitu :

1. Intake Gate

Intake gate adalah pintu air yang terpendam atau pertama yang menghubungkan antara waduk dengan unit pembangkit. Oleh karena itu didalam melaksanakan operasional dari intake gate tersebut operator bertindak hati-hati, cermat dan tepat. Komando perintah pengoperasian dalam keadaan normal, di berikan oleh Pejabat-pejabat PLTA :

 Kepala PLTA  Kasi Teknik  Kepala Piket

Operasi dapat dilaksanakan dengan :  Motor listrik

 Secara manual

12

Gambar 2.5 Intake Gate

Spesifikasi :

 Type : Steel Caterpillar Gate

 Lebar : 6,8 m

 Maksimum head : 3 m

 Bar pitch : 75 m

13 2. Trail Race dan Gantri Crane

Ada dua set daun pintu trail race yang digunakan untuk menutup saluran draft tube atau mengeringkan air dalam draft tube bila diperlukan dua set daun pintu tersebut untuk melayani tiga unit draft tube yang terdiri dari enam saluran dan enam frame. Daun pintu dioperasikan ( turun dan naik ) dengan gantry crame yang dapat berjalan diatas rel diantara ketiga unit draft tube. Gantry crame dapat dioperasikan dengan :

 Motor Listrik  Secara Manual

Pengoperasian pintu trail race ini harus dilaksanakan dalam keadaan air diantara pintu seimbang.

14 2.2.3 Saluran atas ( Head Race )

Saluran atas ini berfungsi untuk mengalirkan air dari waduk ke penstock yang terdiri dari tiga pipa baja yang berdiameter 3,4 (masing – masing pipa) dan terbungkus beton. Terletak 47 m di bawah puncak bendungan. Adapun perlengkapan-perlengkapannya adalah :

a. Intake Gate , dengan spesifikasi :

 Banyaknya : 1 set

 Bentang Bersih : 6,8 m

 Tinggi Bersih : 6,8 m

 Tinggi Air yang di perhitungkan : 22,758 m

 Tinggi Angkat : 35 m

 Kecepatan naik-turun

1. Normal : 1m / mnt

2. Darurat : 4m / mnt

 Bahan ( J.I.S ) : SM 50A. SS 41

 Berat : 102,2 Ton

b. Intake Trash Rack, dengan spesifikasi

 Type : Inclined Steel Screen

 Lebar : 9,8 m

 Bar pitch : 75 mm

 Tinggi : 28,101 m

 Bahan ( J.I.S ) : SS 41

15

c. Peralatan untuk membersihkan Intake Gate : dengan spesikasi :

 Banyaknya : 1 set

 Kapasitas Pembersihan : 0,5 Ton

 Jarak Keruk : 34,395  Kecepatan Angkat : 15 m / mnt  Kecepatan Jalan : 15 m / mnt  Kecepatan Konveyor : 10 m / mnt  Bahan ( J.I.S ) : SS 41  Berat : 15 Ton

2.2.4 Tangki Pendatar ( Surge Tank )

Tangki pendatar berfungsi untuk mengatur air yang masuk ke penstock dari :

a. Perubahan tekanan karena perubahan elevasi dari waduk b. Perubahan tekanan karena gelombang

c. Perubahan tekanan karena adanya water hammer

16 Surge tank spesifikasi :

 Type : Steel Shell

 Diameter Dalam : 9,500 m

 Top Of The Surge Tank : EL 69,500 m

 Internal surface Bottom Of The Sole Plate : EL 31,800 m

 Minimum Shell Thickness : 9 mm

 Maximum Surging Water Level : EL 67,810 m 2.2.5 Pipa Pesat ( Penstock )

Pipa pesat berfungsi sebagai penyalur air dari waduk ke turbin. Penstock ini harus mampu menahan tekanan mendadak akibat perubahan beban atau bila terjadi water hammer ( jika pembangkit tiba – tiba mati ) dan di tambah dengan tekanan statiknya sendiri, spesifikasinya adalah :

 Jumlah : 3 jalur

 Diameter dalam : 1,8 m

 Tebal pipa : 0,02 m

17

2.2.6 Kontruksi dan Fasilitas Gedung ( Power House )

Gedung PLTA ( Power Station ) dengan konstruksi beton telanjang yang terdiri dari 5 tingkat, dengan masing – masing tingkat ssebagai berikut :

a. Tingkat ke 2 dengan fasilitasnya : Tempat penampungan air

b. Tingkat ke 1 dengan fasilitasnya :

Ruang control, Ruang pemeliharaan dan ruang admin. c. Tingkat ke 0 dengan fasilitasnya :

Ruang Mesin pendingin, ruang ventilasi, ruang bengkel listrik, dan ruang baterai. d. Tingkat bawah ke 1 dengan fasilitasnya :

Generator utama, tangki udara, pompa oil dan almari , bengkel ( bubut, sekrap, drill dll ) dan governor.

e. Tingkat paling bawah dengan fasilitasnya :

Ruang turbin, inlet valve, pompa drigne, Sump tank, dan sistem air pendingin.

2.2.7 Unit Pembangkit

2.2.7.1Turbin

Turbin air merupakan alat untuk mengubah energy kinetik menjadi energi putar. Tenaga putar ini di transmisikan melalui poros vertical ke generator yang terpasang seporos di atas turbin. Turbin ini di control dengan governor hidrolik.

Spesifikasi turbin PLTA Ir. P. M. Noor adalah :

 Type : Francis Vertcal

18

 Maksimum Output : 10,5 MW

 Kecepatan Putar : 273 rpm

 Maksimum Discharge : 25,42 m3 / detik

 Maksimum Head : 46 m

 Normal Head : 39,5 m

 Minimum Head : 34,7 m

Perlengkapan-perlengkapan yang tersedia untuk turbin telah dipersiapkan dengan lengkap dan masing-masing dengan sistem otomatisyang terkontrol dengan remote ataupun manual. Dalam turbin ada gejala-gejala yang timbul, yaitu :

 Kavitasi

Adalah suatu gejala yang timbul pada turbin yang berjalan dan menimbulkan ledakan yang disebabkan gelembung-gelembung bertekanan tinggi.

Akibat Kavitasi :

 Menurunkan efisiensi turbin

 Timbul getaran dan suara berisik pada turbin Kavitasi ini terjadi pada :

 Bagian sudu rotor yang menghisap air ( sudu runner )  Pipa pesat dan pada bagian belakang runner

Cara menghilangkan kavitasi pada turbin :

 Pemilihan sudu yang tepat bentuknya dengan membuat secara baik serta finishing permukaan yang sempurna.

19

 Memasang runner pada posisi yang rendah permukaan sebelah bawah.  Kecepatan jenis yang kecil.

 Memberi pada bagian atas draft tube dengan tepat.

 Melapisi sudu runner dengan bahan-bahan yang tahan terhadap kavitasi, contoh : stainless steel.

20 2.2.7.2Generator

PLTA Ir. P.M Noor terdiri dari 3 unit generator utama yang terletak pada lantai dasar, pada masing-masing generator terdapat bantalan yang terletak di atas rotor ( Upper Bearing ) dan bantalan penjepit ( Lower Bearing ) yang terletak dibawah rotor. Keduanya memiliki fungsi sebagai bantalan terhadap poros ( shaft ) kearah gaya radial dan trust bearing yang terletak di bawah rotor berfungsi untuk mendukung beban aksial dari mesin utama dan hidrolik trust atau force.

21 Spesifikasi generator PLTA Ir. P.M. Noor adalah :

 Type : SPF 645/26-22

 Merk : Fuji Electric

 Kapasitas : 11 MVA

 Voltage : 11 KV

 Frekuensi : 50 Hz

 Putaran : 273 rpm

 Sistem pendingin generator : Self Ventilatting and

Recirculating sistem dengan

air cooler

22 2.2.7.3Inlet Valve

Inlet Valve berfungsi sebagai pembuka dan penutup aliran dari penstock ke turbin. Disini juga dilengkapi dengan by pass valve yang berfungsi agar tidak terjadi tekanan air yang mendadak memukul turbin serta menjaga kondisi inlet valve saat pengaliran pertama air menuju turbin.

Spesifikasi inlet valve :

 Type : BV 2500/300

 Diameter : 2,5 m

 Panjang : 0,9 m

 Kapasitas servo motor : 33200 kgm

23 2.2.7.4Penguat Medan

Penguat medan di gunakan sebagai pelengkap generator, yang merupakan sebuah DC generator, yang seporos dengan generator utama, yang berguna untuk memberikan excitasi pada generator yang bersangkutan. Sebagai perlengkapan yang lain adalah alamari excitasi yang berisi AVR ( Automatic voltage Regulator ) dan pemadam kebakaran pada generator dengan gas .

2.2.7.5Pengatur Tegangan Otomatis ( AVR )

Fungsi dan penggunaan AVR generator serempak yang tersambung pada sistem tenaga adalah :

 Untuk mengatur tegangan kerja normal agar konstan.  Untuk mengatur besarnya daya relatif.

 Untuk mempertinggi kapasitas mula.

 Menekan kenaikan tegangan pada pembuangan beban.  Menaikkan daya stabilitas peralihan.

Jatuh tegangan pada sumber tegangan akibat gangguan satu atau dua fase ketanah besar nya antara 20 – 400. Jatuh tegangan ini terlalu besar dan AVR akan bekerja secara efektif sekali. Jadi AVR hamper tidak mempengaruhi stabilitas keadaan tetap dan tidak bekerja apabila terjadi variasi tegangan.

24 2.2.7.6Transformator

Transformator adalah suatu mesin listrik berfungsi menimbulkan energi listrik dari sistem primer ke sistem skunder, di mana pada umumnya disertai perubahan-perubahan harga tegangan atau arus dengan frekuensi yang konstan melalui suara gandengan magnetic. Dan berdasarkan suatu induksi elektromagnetik. Untuk memenuhi kebutuhan yang berkenan dengan fungsinya, PLTA Ir. P.M. Noor memiliki beberapa transformator, yaitu :

25 1. Main Transformator

Transformator utama, masing-masing terdiri dari tiga transformator satu fasa dimana lilitannya terendam dalam minyak. Fungsi dari maian transformator adalah untuk menaikkan tegangan yang di hasilkan generator utama ketengangan transmisi 73,5 KV. Data Teknis dari transformator adalah sebagai berikut :

 Type : OA/FA ( Self/Force air

Cooled )

 Output : 73,5 KV

 Ratio tegangan : Primer 11 KV ( Hubungan

delta) sekunder 73,5 KV dalam hubungan bintang dan titik, netral ditanahkan.

 Symbol vector : YD 5

 Buatan : Aichi Electric MFG Co.,

LTD

2. Local Transformator

Berfungsi untuk menurunkan tegangan 11 KV menjadi 6 KV untuk melayani feeder-feeder pemakaian di power house dan sekitar PLTA Ir. P.M. Noor. Data teknis transformator adalah :

 Type : Output Door Self Cooled

26

 Ratio tegangan :11/6,3 KV (Hubungan delta)

 Simbol vector : Dd 0 0f JEC – 168

3. Stasion Service Transformator

Berfungsi menurunkan tegangan dari 6 KV menjadi 220 – 380 V yang digunakan keperluan untuk penerangan PLTA Sutami dan supply untuk pembangkit. Data teknis dari transformator ini adalah :

 Type : Oil Immersied, selfcooled,

Out door use

 Output : 380 V

 Ratio Tegangan : 11000/380 V

2.2.7.7 Peralatan Hubung ( switch gear )

Berfungsi memutuskan atau menghubungkan beban atau pusat beban. Peralatan hubung PLTA Ir. P. M. Noor antara lain :

1. Pemisah

Pemisah ini berfungsi untuk untuk memisahkan bagan yang bertegangan dengan bagian dimana pemisah dapat beroperasi pada posisi tidak berbeban ( tidak ada arus ). Karena pemisah tidak dilengkapi dengan peralatan khusus, maka pemisah harus memenuhi syarat, antara lain :

a. Dalam keadaan menutup harus dapat mengalirkan arus dengan baik.

b. Dalam keadana menutup harus mampu menahan arus hubungan singkat, yang memenuhi beban thermis dan gaya elektromagnetik yang besar.

27

c. Harus dapat memisahkan bagian-bagian antara fasa dengan fasa serta antara fasa dengan tanah.

Spesifikasi pemisah pada PLTA Ir. P. M. Noor :

 Type dan bentuk : BAP – 207 NL

 Tegangan : 84 KV

 Arus : 600 A

2. Pemutus

Persyaratan yang harus di penuhi oleh pemutus antara lain :

a. Dalam keadaan tertutup harus sanggup di lalui arus beban penuh untuk waktu yang lama.

b. Bila dikehendaki harus dapat membuka dalam keadaan terbebani.

c. Harus dapat memutus secara besar arus besar yang mengalir terjadi hubungan pendek. d. Harus tahan terhadap busur api pada waktu terjadi hubungan pendek.

e. Bila kontak dalam keadaan membuka jarak atau gap harus tahan terhadap rangkaian tegangan.

f. Harus tahan terhadap arus hubungan singkat uuntuk beberapa saat sampai gangguan di bebaskan.

28 Spesifikasi pemutus PLTA Ir. P. M. Noor :

 Type dan bentuk : BAP 207 NL

 Tegangan : 80 KV

 Arus : 600 A

2.2.8 Peralatan Bantu

2.2.8.1 Governor

Governor merupakan alat untuk mengukur kecepatan turbin agar dapat stabil pada putaran nominalnya sehingga mendapatkan frekuensi normal ( 50 Hz ). Governor ini menerima arus bolak-balik dari PMG ( Permanent Magnet Generator ) yang di kopel langsung dengan sumbu generator utama.

Spesifikasi governor adalah :

 Type : Cabinet Actuator

 Kapasitas ( at 14 kg/cm2 ) : 3440 kg-m  Gaya Servo ( at 24 kg/cm2 ) : 24100 kg  Displacement volume dari motor servo : 28,1 liter  Sensitifikasi untuk perubahan kecepatan : 0,01 %  Daerah perubahan dari permanent speed drop : 0 – 6 %

Pengaturan frekuensi listrik yang selalu identik dengan kecepatan putaran turbin yang di lakukan oleh governor melelui pembukaan atau penutupan guide vane pada penambahan atau pengurangan beban governor. Apabila turbin berputar pada putaran normal, maka ujung kanan

29

dari pilot restoring level bergerak turun, sehingga saluran minyak kebagian atas, control piston tertutup dan bertahan pada posisi ini. Apabila beban generator mendadak turun, maka putaran turbin naik dan fly ball atau pendulum akan mengambang, sehingga pilot valve pluyer bergerak turun dan control piston juga turun. Tekanan minyak mengalir menuju servo motor untuk menggerakkan guide vane kearah menutup melalui restoring rope, rode, compensating crank. Dashpot pluyer besar bergerak ke atas dan compensating dashpot pluyer kecil bergerak turun, kemudian control piston di tekan oleh minyak, sehingga servo motor berhenti bergerak dan guide vane benda pada posisi yang baru dan compensating dashpot pluyer besar juga pada posisi yang baru, compensating pluyer kecil kembali pada posisi netral, sehingga unit beroperasi sesuai dengan putaran yang baru ( normal ).

2.2.8.2 Baterai

Gambar 2.13 Baterai

Satu sel baterai dari 83 sel baterai di tempatkan dalam ruang control terhadap peralatan peralatan dan penerangan darurat. Data teknis baterai adalah :

 Tyepe : KLP 300

 Kapasitas : 390 Ah ( 1,2 V/cells ) pada 10 jam discharge  Jumlah sel : 82 buah

30 2.2.8.3 Mesin Diesel Darurat

Gambar 2.14 Mesin Diesel

Pembangkit mesin diesel ini di gunakan sebagai emergency power atau penyedia tenaga listrik untuk station service dan pintu-pintu air apabila terjadi gangguan pada unit pembangkit PLTA Ir. P. M. Noor. Mesin pembangkit ini di jalankan secara manual. Data teknisnya adalah :

a) Mesin diesel

 Model : NTA – 855 – G4

 Type : Direct fuel injection, turbo

charge, single action langkah, starting type

31  Silinder : 6 buah  Output : 470 PS  Putaran : 1500 rpm b) Generator  Model : 310 DFCE

 Type : Saringan terbuka, pendingin

sendiri, exitansi sendiri dengan voltase regulator, single bearing di lengkapi brush, relvaving field type dengan dumper winding

 Rating : Continous

 Output : 388 KVA

 Voltage : 380/220 V

 Putaran : 1500 rpm

 Fasa : 3 fasa, 4 kawat

 Hubungan : Bintang (Y) dengan kawat

netral

 Frekuensi : 50 Hz

32 2.2.8.4 Overhead Head Traveling Crane ( OHTC )

Station pembangkit tenaga listrik dilengkapi dengan satu unit OHTC yang mempunyai satu unit penggerak utama, satu unit pengerak rel-rel tunggal dan satu penggerak tambahan yang digerakkan oleh tenaga listrik. Crane ini buatan pabrik Ishikawajima Harima Heavy Industries Co.Ltd dan instalasi oleh Thosiba. Data teknis OHTC adalah :

 Type : Single Trolley Type

 Kapasitas : Utama 50 ton, tambahan 10

ton, rel tunggal 5 ton

 Lebar crane : 11,7 m

 Kecepatan berjalan : 20 m/menit

33 2.2.9 Sistem Instalasi Listrik

Sistem instalasi kelistrikan PLTA Ir. P. M. Noor sudah tergabung dalam sistem inter koneksi, Output generator yang bertegangan 11000 volt, melalui trafo dinaikkan teganganya, untuk disalurkan kesaluran ganda SUTT 70.000 volt menuju gardu induk atau pusat beban. SUTT ( Saluran Udara Tegangan Tinggi ) ini merupakan saluran interkoneksi yang terhubung dengan unit pembangkit listrik yang lain.

Untuk pemakaian local, disekitar karangkates di pasang trafo local untuk menurunkan tegangan menjadi 6300/380 V. Apabila terjadi black out ( Pemadaman ), sumber daya diambil dari diesel engine generator ( 220 KVA/380 V ) sebagai sumber daya darurat.