tugas ttl

download tugas ttl

of 12

Transcript of tugas ttl

Sungai Mamberamo memiliki potensi listrik bertenaga air terbesar di Indonsia dan bio etanol yang berlimpah mah. Kondisi geologinya juga sarat dengan bahan tambang seperti emas, tembaga, bauksit, dan nikel. Di luar itu, kawasan Mamberamo juga memiliki segudang kekayaan flora dan fauna yang sangat menakjubkan.Kalau di Brasil terkenal dengan Sungai Amazon yang dihuni oleh keragaman hayati tinggi, Indonesia pun memiliki sungai yang tak kalah uniknya, yakni Sungai Mamberamo. Sungai sepanjang 670 km ini berada di selatan Pegunungan Foja dan melintas di enam kabupaten (Jayapura, Mamberamo, Sarmi, Jayawijaya, Yapen Waropen, dan Paniai) Provinsi Papua.Ya, Sungai Mamberamo memang unik dari banyak sudut pandang. Ia menjadi jalur transportasi air bagi penduduknya. Debit airnya berlimpah ruah. Berdasarkan hasil pengukuran, sungai yang mempunyai kedalaman terdalam 33 m itu memiliki debit air sebesar 5.500 mVdetik. Potensi ini sesuai dengan nama Mamberamo yang berasal dari bahasa Dani, yakni mambe berani besar dan ratno adalah air. Besarnya debit itu disebabkan curah hujan di daerah aliran sungai (DAS) Mamberamo sangat tinggi, mencapai 5.600 mm/ tahun.Selain itu, Sungai Mamberamo ini juga berasal dari pertemuan dua sungai besar, yakni Taritatu dari arah timur dan Tariku dari barat. Sungai ini lalu bermuara di Samudra Pasifik. Luas total DAS tersebut hampir sebesar Pulau Jawa, yakni mencapai 79.440 km2.Topografinya juga menawan. Di bagian hulu misalnya, sungai itu berada di pegunungan yang curam. Lalu di bagian tengahnya berupa cekung-an dataran tinggi yang luas. Sedangkan di daerah hilir, berupa dataran rendah yang berawa.PLTA TerbesarBerdasarkan kondisi inilah, Mamberamo memiliki potensi pembangkit listrik tenaga air (PLTA) terbesar di Indonesia. Berdasarkan hitungan Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT), Mamberamo memiliki potensi tenaga air sebesar 12.284 MW yang tersebar di 34 lokasi. Ini berarti, hampir sepertiga dari potensi tenaga air di Indonesia itu berada di Mamberamo.Di era pemerintahan BJ Habibie, potensi ini sudah direncanakan sebagai megaproyek di kawasan timur Indonesia. Maklum, ketika listrik di kawasan terpencil itu tersedia dengan harga terjangkau, maka ia dapat memacu pertumbuhan industrisecara pesat.Apalagi, kondisi geologi di sepanjang Mamberamo memiliki potensi tambang yang sangat menggiurkan. Survei geologi menunjukkan, kawasan ini kaya bahan tambang. Di antaranya bauksit (yang dapat diolahmenjadi alumunium), baja, tembaga, emas, dan nikel. Jika tersedia energi listrik, berbagai industri pengolahan tambang di sana dapat terwujudkan. Pertumbuhan ekonomi pun dapat melaju kencang.Sumber daya manusia lokal tampaknya belum siap dengan pembangunan megaproyek tersebut. Faktor inilah yang membuat pemerintah menunda pembangunan megaproyek tersebut. Penundaan ini disambut positif sejumlah aktivis lingkungan. Mereka mengkhawatirkan, jika megaproyek itu terwujud, maka berdampak negatif terhadap lingkungan alam yang masih perawan itu. Apalagi koleksi keragaman hayati flora dan fauna di sepanjang DAS Mamberamo sangat berlimpah, spesifik, dan menawan. Belum lama ini misalnya, ditemukan beberapa spesies baru yang menghuni Suaka Margasatwa Mamberamo-Foja seluas 2 juta ha.Beberapa spesies baru yang ditemukan di hutan tropis nan lebat berketinggian 2.000 rn di atas permukaan laut itu antara lain kupu-kupu hitam dan putih (Ideopsis fojona),katak berhidung panjang (Litoria sp. nov), pergam kaisar (Dacula sp. Nou). Penemunya adalah peneliti dari Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI), the National Geographic Society, dan Smithsonian Institution.

Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) merupakanpembangkit tenaga listrikyang mengubah energi potensial air (energi gravitas air) menjadi energi listrik. Mesin penggerak yang digunakan adalah turbin air untuk mengubah energi potensial air menjadi kerja mekanis poros yang akan memutar rotor generator untukmenghasilkan energi listrik.

Gb 1. Prinsip Kerja Pembangkit Listrik Tenaga AirAir sebagai bahan bakuPLTAdapat diperoleh dari sungai secara langsung disalurkan untuk memutar turbin, atau dengan cara ditampung dahulu (bersamaan dengan air hujan) dengan menggunakan kolam tando atau waduk sebelum disalurkan untuk memutar turbin.Daya listrik yang dibangkitkan dapat dihitung menggunakan pendekatan rumus :P = 9,8 Q X H X t x g ( kW )Dimana :P = Daya yang dihasilkan (kW)Q = Debit air dalam (m3/detik)H = Tinggi terjun (m) t = Efisiensi turbin (%) g = Efisiensi Generator (%)Perencanaan pengoperasianPLTAyang dilakukan berdasarkan pada kondisi hydrologi yang meliputi : Tahun Basah Sekali Tahun Basah Tahun Normal Tahun Kering Tahun Kering SekaliUntuk mendapatkan hasil yang optimum dan memudahkan untuk perencanaan operasional tahunan, maka perencanaan operasi dilakukan berdasarkan pada kondisi hydrologi tahun normal dan tahun kering, yang kemudian dilakukan penyesuaian tiap bulan berdasarkan kondisi air masuk.Indonesia hanya mengenal dua musim yaitu musim hujan biasa dimulai bulan Nopember s.d Maret dan musim kemarau pada bulan April s.d Oktober, sehingga kondisi ini dipergunakan untuk proses pengisian dan penggunaan airTipe Dan Jenis PLTA Berdasarkan Sumber Airdan HidrologiPLTA Aliran sungai Langsung tanpa kolam tandoAliran sungai dialirkan langsung melalui saluran terbuka atau tertutup dengan memasang di ujung saluran tersebut (ujung masuk air). Air dimasukkan melalui pipa pesat/saluran terbuka

Gb 2. PLTA dengan aliran sungai langsungKeterangan:1. Sungai 7. Power house2. Saringan 8. Bendung3. Bak pengendapan pasir 9. Saluran pembersih4. Pressure tunel 10. Saluran pengelak5. Surge tank 11. Sungai6. Penstock valvePLTA Aliran sungai langsung dengan kolam tandoAir sungai dialirkan ke kolam melalui saluran terbuka atau tertutup dengan disaring terlebih dahulu dan ditampung di suatu kolam yang berfungsi untuk :1. Mengendapkan pasir2. Mengendapkan lumpur3. Sebagai reservoirAir dari kolam tersebut dialirkan melalui pipa pesat menggerakkan turbin untuk membangkitkan tenaga listrik. Kolam tando dilengkapi dengan beberapa pintu air gunanya untuk pengisian / pengosongan bila kolam tando diadakan pemeliharaan.

Gb 3. PLTA dengan kolam TandoPLTA Aliran sungai Langsung dengan waduk (Reservoir)Air dari satu sungai atau lebih ditampung di suatu tempat untuk mendapatkan ketinggian tertentu dengan jalan dibendung. Air dari waduk tersebut dialirkan melalui saluran terbuka, melalui pintu air ke saluran tertutup yang selanjutnya melalui pipa pesat menggerakkan turbin untuk membangkitkan tenaga listrik.

Gb 4. PLTA dengan wadukPLTA aliran DanauSumber air dari PLTA ini adalah sebuah danau yang potensinya cukup besar. Untuk pengambilan air yang masuk ke PLTA dilaksanakan dengan:1. Pembuatan bendungan yang berfungsi juga sebagai pelimpas yang berlokasi pada mulut sungai.2. Perubahan duga muka air (DMA) + 4 meter3. Intake

Gb 5. Lay Out PLTA DanauPLTA Pasang surutAir laut Pasang: Air laut memasuki teluk (sebagai kolam) melewati bangunan sentral, sehingga air laut mendorong sudu-sudu jalan (runner) dari turbin. Turbin memutarkan generator sehingga menghasilkan energi listrik. ama kelamaan kolam akan terisi oleh air laut sehingga permukaan air laut menjadi sama, berarti tenaga penggeraknya tidak ada dan turbin berhenti berputar.Air Laut Surut: Pada saat air laut surut, permukaan air kolam lebih tinggi dari permukaan air laut. Air kolam akan mengalir ke Laut melalui bangunan sentral dan akan memutar sudu-sudu turbin yang seporos dengan generator sehingga didapat energi listrik kembali sampai terjadi air pasang lagi.

Gb 6. (a) Keadaan pasang (b) Keadaan surutPLTA pompaPLTA pompa dibangun dan dioperasikan untuk PLTA beban puncak. Air waduk bagian atas dan air waduk bagian bawah diatur untuk operasi harian akan mingguan.PLTA pompa digunakan untuk mengatur / menunjang beban puncak sistem. Danau bagian atas biasanya mempunyai kapasitas tampung yang besar tetapi mempunyai daerah tangkapan hujan yang sempit, sedangkan danau bagian bawah mempunyai daerah tangkapan hujan yang luas1. Generator berfungsi sebagai motor2. Turbin berdiri sendiri terpisah dari pompanya3. Generator, turbin dan pompa terletak di dalam satu poros (pompa terletak paling bawah)

Gb 7. PLTA PompaPLTA KaskadePemanfaatan sungai, berarti sepanjang sungai dibangun beberapa PLTA, maka daerah PLTA itu disebut sistem Kaskade PLTA, dimana PLTA yang berada di bawah memanfaatkan air setelah digunakan oleh PLTA di atasnya.Contoh : Kaskade PLTA S.Citarum ( Saguling, Cirata, dan Jati Luhur )

Prinsip Kerja dan Komponen PLTAPEMBANGKIT LISTRIK TENAGA AIR (PLTA) A. Prinsip kerja dari PLTA PLTA merupakan salah satu tipe pembangkit yang ramah lingkungan, karena menggunakan air sebagai energi primernya. Energi primer air dengan ketinggian tertentu digunakan untuk menggerakkan turbin yang dikopel dengan generator. Pembangkit Listrik Tenaga Air merupakan pusat pembangkit tanaga listrik yang mengubah energi potensial air ( energi gravitasi air ) menjadi energi listrik. Mesin penggerak yang digunakan adalah turbin air untuk mengubah energi potensial air menjadi kerja mekanis poros yang akan memutar rotor pada generator untuk menghasilkan energi listrik. Air sebagai bahan baku PLTA dapat diperoleh dapat diperoleh dengan berbagai cara misalnya, dari sungai secara langsung disalurkan untuk memutar turbin, atau dengan cara ditampung dahulu ( bersama sama air hujan ) dengan menggunakan kolam tando atau waduk sebelum disalurkan untuk memutar turbin. Prinsip kerja PLTA

1. Aliran sungai dengan jumlah debit air sedimikian besar ditampung dalam waduk yang ditunjan dalam betuk bangunan bendungan2. Air tersebut dialirkan melalui saringan power intake3. Kemudian masuk ke dalam pipa pesat (penstock)4. Untuk mengubah energi potensial menjadi energi kinetik. Pada ujung pipa dipasang katup utama (Main Inlet Valve)5. Untuk mengalirkan air ke turbin ,katub utama akan diutup secara otomatis apabila terjadi gangguan atau di stop atau dilakukan perbaikan/pemeliharaan turbin. Air yang telah mempunyai tekanan dan kecepatan tinggi (energi kinetik) dirubah menjadi energi mekanik dengan dialirkan melalui sirip sirip pengarah (sudu tetap) akan mendorong sudu jalan/runner yang terpasang pada turbin6. Pada turbin , gaya jatuh air yng mendorong baling baling menyebabkan turbin berputar . turbin air kebanyakan seperti kincir angin, dengan menggantikan fungsi dorong angin untuk memutar baling baling digantikan air untuk memutar turbin. Selanjutnya turbin merubah energi kinetic yang disebabkan gaya jatuh air menjadi energy mekanik7. Generator dihubungkan dengan turbin melalui gigi gigi putar sehingga ketika baling baling turbin berputar maka generator ikut berputar. Generator selanjutnya merubah energy mekanik dari turbin menjadi energy elektrik. listrik pada generator terjadi karena kumparan tembaga yang diberi inti besi digerakkan (diputar) dekat magnet. bolak-baliknya kutub magnet akan menggerakkan elektron pada kumparan tembaga sehingga pada ujung-ujung kawat tembaga akan keluar listriknya.Yang kemudian menhasilkan tenaga lisrik. Air keluar melalui tail race8. Selanjutnya kembali ke sungai9. Tenaga listrik yang dihasilkan oleh generator masih rrendah, maka dari itu tegangan tersebut terlebih dahulu dinaikan dengan trafo utama10. Untuk efisiensi penyaluran energi dari pembangkit ke pusat beban , tegangan tinggi tersebut kemudian diatur / dibagi di switch yard 11. Dan selanjutnya disalurkan /interkoneksi ke sistem tenaga listrik melalui kawat saluran tegangan inggi . lisrtrik kemudian dapat disalurkan

B. Komponen PLTA

1. Waduk ,berfungsi untuk menahan air2. Main gate, katup prmbka3. Bendungan, berfungsi menaikkan permukaan air sungai untuk menciptakan tinggi jatuh air. Selain menyimpan air, bendungan juga dibangun dengan tujuan untuk menyimpan energi.Diameter pipa udara 4. Pipa pesat (penstock) ,berfungsi untuk menyalurkan dan mengarahkan air ke cerobong turbin. Salah satu ujung pipa pesat dipasang pada bak penenang minimal 10 cm diatas lantai dasar bak penenang. Sedangkan ujung yang lain diarahkan pada cerobong turbin. Pada bagian pipa pesat yang keluar dari bak penenang, dipasang pipa udara (Air Vent) setinggi 1 m diatas permukaan air bak penenang. Pemasangan pipa udara ini dimaksudkan untuk mencegah terjadinya tekanan rendah (Low Pressure) apabila bagian ujung pipa pesat tersumbat. Tekanan rendah ini akan berakibat pecahnya pipa pesat. Fungsi lain pipa udara ini untuk membantu mengeluarkan udara dari dalam pipa pesat pada saat start awal PLTMH mulai dioperasikan. inch5. Katup utama (Main Inlet Valve), berfungsi untuk mengubah energi potensial menjadi energi kinetik6. Turbin merupakan peralatan yang tersusun dan terdiri dari beberapa peralatan suplai air masuk turbin, diantaranya sudu (runner), pipa pesat (penstock), rumah turbin (spiral chasing), katup utama (inlet valve), pipa lepas (draft tube), alat pengaman, poros, bantalan (bearing), dan distributor listrik. Menurut momentum air turbin dibedakan menjadi dua kelompok yaitu turbin reaksi dan turbin impuls. Turbin reaksi bekerja karena adanya tekanan air, sedangkan turbin impuls bekerja karena kecepatan air yang menghantam sudu.7. Generator, Generator listrik adalah sebuah alat yang memproduksi energi listrik dari sumber energi mekanis. Generator terdiri dari dua bagian utama, yaitu rotor dan stator. Rotor terdiri dari 18 buah besi yang dililit oleh kawat dan dipasang secara melingkar sehingga membentuk 9 pasang kutub utara dan selatan. Jika kutub ini dialiri arus eksitasi dari Automatic Voltage Regulator (AVR), maka akan timbul magnet. Rotor terletak satu poros dengan turbin, sehingga jika turbin berputar maka rotor juga ikut berputar. Magnet yang berputar memproduksi tegangan di kawat setiap kali sebuah kutub melewati "coil" yang terletak di stator. Lalu tegangan inilah yang kemudian menjadi listrik8. Draftube atau disebut pipa lepas, air yang mengalir berasla dari turbin9. Tailrace atau disebut pipa pembuangan10. Transformator adalah trafo untuk mengubah tegangan AC ke tegangan yang lebih tinggi.11. .Switchyard (controler)12. Kabel transmisi13. Jalur Transmisi, berfungsi menyalurkan energi listrik dari PLTA menuju rumah-rumah dan pusat industri.14. Spillway adalah sebuah lubang besar di dam (bendungan) yang sebenarnya adalah sebuah metode untuk mengendalikan pelepasan air untuk mengalir dari bendungan atau tanggul ke daerah hilir.