PLTA Pembangkit Listrik Tenaga Air (2)

(1)

(2)

05/18/18 PS S1 Teknik Elektro 2

PLTA

Pembangkitan tenaga air adalah suatu bentuk

perubahan tenaga dari tenaga air dengan ketinggian dan

debit tertentu menjadi tenaga listrik, dengan menggunakan turbin air dan generator. Daya yang dihasilkan dihitung

berdasarkan persamaan:

H

P = 9.8 H Q (kW)

Dimana : P = Tenaga yang dikeluarkan secara teoritisH = Tinggi jatuh air efektif (m)

(3)

Daya

Daya Teoritis P = 9.8 H Q (kW)

Daya Turbin P = 9.8 T H Q (kW)

Daya generator P = 9.8 T G H Q (kW)

(T = Efisiensi Turbin )

(G = Efisiensi Generator )

(4)

Tangki Gelombang

Fungsi Tangki Gelombang:

Melindungi sistem saluran tekanan rendah terhadap tekanan tinggi yang bersifat intern. Bilamana tiba-tiba terjadi penolakan muatan oleh sistem tenaga, turbin akan berputar dengan kecepatan tinggi. Tangki

(5)

Kecepatan Liar (Run Away Speed)

Terdapat kemungkinan bahwa waktu turbin bekerja, karena suatu gangguan (governor tidak bekerja), bebannya terpaksa dihentikan tiba-tiba. Dalam keadaan ini, maka turbin akan berputar dengan sangat cepat. Kecepatan ini dinamakan kecepatan liar (run away speed). Oleh karena itu kekuatan turbin harus

diperhitungkan terhadap kecepatan liarnya untuk mencegah kerusakan turbin atau

(6)

05/18/18 PS S1 Teknik Elektro 6 Kavitasi

Kavitasi adalah suatu peristiwa terjadinya

gelembung-gelembung uap didalam cairan (air) yang mengalir apabila tekanan di tempat

tersebut sama dengan tekanan uapnya. Gelembung tersebut akan terbawa arus,

apabila gelembung tersebut kemudian di suatu daerah di mana tekanannya melebihi tekanan uapnya, maka gelembung tersebut akan pecah dengan tiba-tiba.

Pecahnya gelembung-gelembung tersebut tidak hanya menimbulkan bunyi berisik dan getaran, tetapi dapat menyebabkan

(7)

Turbin

• Turbin reaksi digerakkan dengan air, yang

merubah tekanan sehingga melewati turbin dan

menaikkan energi.

Turbin reaksi harus menutup

untuk mengisi tekanan air (pengisap) atau mereka

harus sepenuhnya terendam dalam aliran air

.

Turbin Reaksi

Terdapat dua jenis turbin yaitu:

(8)

Turbin Impuls

Turbin impuls merubah aliran semburan air. Semburan turbin membentuk sudut yang membuat aliran turbin. Hasil perubahan momentum (impuls) disebabkan tekanan pada sudu turbin. Sejak turbin berputar, gaya berputar melalui kerja dan mengalihkan aliran air dengan mengurangi energi.

(9)

Jenis Turbin

Turbin reaksi ·Francis

·Kaplan, Propeller, Bulb, Tube, Straflo ·Tyson

Turbin Impuls ·Pelton

·Turgo

(10)

Turbin Air

Jenis-jenis utama turbin air yang dipergunakan dalam tenik hidrolistrik pada saat ini adalah

Ref: MM Dandekkar,

(11)

Turbin-Turbin Air

Penggolongan Berdasarkan Arah

Aliran Ketiga arah ortogonal pada aliran dalam turbin dapat diuraikan sebagai aliran:

-Radial

-Aksial

-dan Tangensial.

(12)

(13)

(14)

(15)

(16)

Penggolongan

Berdasarkan Tinggi Tekan

(17)

Penggolongan

Berdasarkan Tenaga

Besar tenaga kuda P yang dihasilkan oleh sebuah turbin dapat dinyatakan sebagai berikut :

Dimana: _o = efisiensi turbin, Q = debit (m3/s), h =

tinggi tekan efektif (m), w = satuan berat air ( dlm keadaan normal 1000 kg/m3₎

Tenaga yang dikeluarkan tergantung dari Q dan h

-Satu unit turbin Pelton > 330.000 tk

-Turbin Kaplan > 150.000 tk

(18)

Penggolongan

Berdasarkan Kecepatan

Tertentu

Besarnya kecepatan tertentu Ns, dari turbin dinyatakan :

(19)

Contoh Soal

Misalnya, diketahui data di suatu lokasi adalah sebagai berikut:

Q = 300 m3/s, H = 12 m dan _= 0.5.

(20)

Contoh Soal

Pusat tenaga Koyna dilengkapi dengan 4 unit turbin-turbin dengan batang tegak disatukan dengan 70.000 kVA, 3 fase, 50Hz. Generator‐generator dilengkapi

dengan 10 pasang kutub‐ kutub. Tinggi tekan perencanaan kotor adalah 505 m dan dayaguna

transmisi dari terowongan tekan (head-race tunnel) dan batang pipa bersama-sama dapat menjadi 94%.

Keempat unit secara bersama-sama akan menghasilkan suatu tenaga dari 348.000 tk pada suatu jaminan

dayaguna dari 91%.

(21)

Referensi

-MM Dandekkar, Pembangkit Listrik Tenaga Air, 1991 -W. Arismunandar, Penggerak Mula Turbin

-A. Arismunandar, Teknik Tenaga Listrik Jilid 1, Pembangkitan