Cover_2

TUGAS AKHIR

STUDI PEMBANGUNAN PLTA SKALA PIKO PADA SALURAN

IRIGASI UNTUK MEMENUHI KEBUTUHAN LISTRIK RUMAH

TANGGA DI JORONG TANJUNG LANGSEK

KEC. LINTAU BUO UTARA KAB. TANAH DATAR

O L E H

HAFIZ KURNIAWAN NIM : 040402054

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2010

Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK

Salah satu energi alternatif yang telah ditemukan dan sedang banyak diteliti

adalah air. Pemanfaatan energi air sebagai sumber tenaga pembangkit listrik telah

direspon oleh berbagai negara di dunia, termasuk di Indonesia. Salah satu

penelitian yang pernah dilakukan sebelumnya adalah penelitian tentang

pembangkit listrik tenaga air skala piko untuk pemenuhan kebutuhan listrik rumah

tangga.

Pada tugas akhir ini akan dibahas secara umum komponen-komponen

utama yang digunakan dalam pembangunan pembangkit listrik tenaga air skala

piko beserta daya yang dibangkitkan dan disalurkan kepada konsumen di Jorong

Tanjung Langsek, Kecamatan Lintau Buo Utara, Kabupaten Tanah Datar,

Propinsi Sumatera Barat.


KATA PENGANTAR

Segala puji dan syukur hanya milik Rabb sekalian alam Allah Subhanahuwa

Ta’ala yang telah memberikan kemampuan dan kesabaran dalam menyelesaikan

tugas akhir ini, serta shalawat beriring salam penulis hadiahkan kepada junjungan

alam Nabi Muhammad SAW.

Tugas akhir ini merupakan bagian dari kurikulum yang harus diselesaikan

untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan Sarjana Strata Satu di

Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

Adapun jutul Tugas Akhir ini adalah :

STUDI PEMBANGUNAN PLTA SKALA PIKO PADA SALURAN

IRIGASI UNTUK MEMENUHI KEBUTUHAN LISTRIK RUMAH

TANGGA DI JORONG TANJUNG LANGSEK

KEC. LINTAU BUO UTARA KAB. TANAH DATAR

Selama masa perkuliahan sampai menyelesaiakan Tugas Akhir ini, penulis

banyak memperoleh bimbingan dan dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu,

penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Ayahanda dan Ibunda tersayang, adik, uni dan uda serta keponakan

tercinta yang senantiasa memberikan semangat, do’a dan dukungannya

selama ini.

2. Bapak Ir. Sumantri Zulkarnain, selaku dosen pembimbing yang telah

banyak meluangkan waktu dan memberikan ide dalam menyelesaikan

tugas akhir ini.


3. Bapak Ir. Syarifuddin Siregar, selaku dosen wali penulis yang senantiasa

memberikan bimbingannya selama perkuliahan.

4. Bapak Prof. DR. Ir. Usman Baafai selaku pelaksana harian Ketua

Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

5. Om Masri, Oneh, Kak Lia, Bang Roy, Kak Ira dan Rabbani yang telah

memberikan doa, motivasi serta pengalaman kepada penulis.

6. Seluruh sanak famili yang ada di Depok, Bandung, Lintau dan Medan

yang telah memberikan bantuan dan doa kepada penulis.

7. Om Sahril dan Tante Al dan seluruh keluarga yang telah memberikan

bantuan serta motivasi kepada penulis.

8. Asep, Sidik yang sudah menemani penulis selama proses pengambilan

data.

9. Seluruh Staf Pengajar yang telah memberi bekal ilmu kepada penulis dan

seluruh Pegawai Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas

Sumatera Utara atas bantuan administrasinya.

10. Silvia Jesika, SE yang telah menemani dan memberikan dorongan

semangat kepada penulis.

11. Sahabat-sahabat terbaikku, Agnini, Rita, Andri, Dodhi, Dayat, Ayib,

Mona, Lia, Rona, Rizka, Hendra, Febri, Tosa, Ai, Adi, Zuki, Luthfi,

Bismo, Daus, Hans, Muhfi, Aris, Aulia, Raul, Jhoni, Ari, Rozie, Bayu,

Wahyu, Ijul, Ijal, Made, Ronal, Fauzan, Ari 06 semua teman-teman ‘04

dan ‘05 serta teman-teman Tripasa yang tidak mungkin disebutkan satu

persatu.


12. Teman-teman kost pimpinan no. 135 yang selalu berbagi canda dan tawa

bersama penulis.

13. Seluruh abang senior dan adik junior yang telah berbagi pengalaman dan

motivasi kepada penulis.

14. Serta semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.

Akhir kata penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari

sempurna, untuk itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun

demi penyempurnaan isi dan analisa yang disajikan. Akhir kata, semoga tulisan

ini bermanfaat bagi penulis pada khususnya dan semua pihak yang

membutuhkannya.

Medan, 16 Desember 2010 Penulis, (

Hafiz Kurniawan) NIM : 04 0402 054


DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ........................................................................................ ii

DAFTAR ISI ...................................................................................................... v

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ vii

DAFTAR TABEL ............................................................................................. ix

BAB I PENDAHULUAN ................................................................................... 1

1.1. Latar Belakang....................................................................................... 1

1.2. Tujuan dan Manfaat Penulisan ............................................................... 2

1.3. Batasan Masalah .................................................................................... 3

1.4. Metode Penulisan .................................................................................. 3

1.5. Sistematika Penulisan ............................................................................ 4

BAB II DASAR TEORI PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA AIR SKALA PIKO .................................................................................................................. 6

2.1. Pengertian PLTA Skala Piko .................................................................. 6

2.2. Prinsip Pembangkitan Tenaga Air .......................................................... 7

2.3. Prinsip Pembangkitan Listrik Tenaga Air Skala Piko ............................. 8

2.4. Komponen - komponen PLTA Skala Piko............................................ 10

2.4.1. Bendungan (Weir) dan Intake ........................................................ 10

2.4.2. Saluran Pembawa (Head Race) ...................................................... 10

2.4.3. Pipa Pesat (Penstock) .................................................................... 11

2.4.4. Pintu Saluran Pembuangan ............................................................ 11

2.4.5. Kolam Penenang (Forebay Tank) .................................................. 11

2.4.6. Pintu Pengatur ............................................................................... 11

2.4.7. Rumah Pembangkit (Power House) ............................................... 12

2.4.8. Saluran Buang (Tail Race) ............................................................. 12

2.4.9. Turbin Air ..................................................................................... 12

2.4.10. Generator Sinkron ......................................................................... 22

2.4.11. Jaringan Distribusi ......................................................................... 29

BAB III PEMBANGUNAN PLTA SKALA PIKO DI JORONG TANJUNG LANGSEK ....................................................................................................... 32

3.1. Profil Jorong Tanjung Langsek ............................................................ 32

3.1.1. Aksesibilitas .................................................................................. 32


3.1.2. Potensi Pendukung ........................................................................ 32

3.1.3. Kondisi Elektrifikasi ...................................................................... 33

3.2. PLTA Skala Piko Di Jorong Tanjung Langsek ..................................... 33

3.2.1. Spesifikasi Teknis PLTA Skala Piko ............................................. 34

3.2.2. Pembangunan PLTA Skala Piko .................................................... 36

3.2.3. Pemasangan Komponen PLTA Skala Piko .................................... 46

3.3. Pengelolaan PLTA Skala Piko Tanjung Langsek ………………………53

3.3.1. Pengelola PLTA Skala Piko Tanjung Langsek ......………………..53

3.3.2. Tarif Listrik PLTA Skala Piko Tanjung Langsek ………………….53

BAB IV ANALISA DAYA LISTRIK PLTA SKALA PIKO DI JORONG TANJUNG LANGSEK .................................................................................... 55

4.1. Daya Yang Terbangkit Dari PLTA Skala Piko ..................................... 55

4.2. Beban Yang Terpasang Pada PLTA Skala Piko Jorong Tanjung Langsek ............................................................................................................ 56

4.3. Analisa Rugi-Rugi Pada Saluran Distribusi PLTA Skala Piko .............. 58

4.3.1. Rugi-Rugi Daya Pada Saluran Distribusi PLTA Skala Piko Tanjung Langsek ...................................................................................................... 60

4.3.2 Tegangan Jatuh Pada Saluran Distribusi PLTA Skala Piko Tanjung Langsek ...................................................................................................... 65

BAB V PENUTUP ........................................................................................... 72

5.1. Kesimpulan.......................................................................................... 72

5.2. Saran ................................................................................................... 72

DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 73

LAMPIRAN


DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Proses PLTA skala piko ........................................................... 8

Gambar 2.2 Turbin pelton…...................................................................... .... 14

Gambar 2.3 Turbin turgo............................................................................. 15

Gambar 2.4 Turbin crossflow ...................................................................... 16

Gambar 2.5 Sketsa turbin francis................................................................. 17

Gambar 2.6 Turbin kaplan .......................................................................... 18

Gambar 2.7 Diagram aplikasi berbagai jenis turbin (head vs debit) ............. 22

Gambar 2.8 Rotor kutub menonjol .............................................................. 25

Gambar 2.9 Rotor kutub silinder ................................................................. 26

Gambar 3.1 Bendungan (Weir) dan Intake .................................................. 37

Gambar 3.2 Saluran pembawa (trail race) .................................................... 38

Gambar 3.3 Bak penenang (forebay tank) ................................................... 39

Gambar 3.4 Trash rack dan Saluran pelimpah (spill way) ........................... 39

Gambar 3.5 Pondasi draftube ...................................................................... 40

Gambar 3.6 Pipa pesat (penstock) ............................................................... 41

Gambar 3.7 Sketsa rumah pembangkit ........................................................ 42

Gambar 3.8 Rumah pembangkit .................................................................. 43

Gambar 3.9 Saluran pembuangan ................................................................ 44

Gambar 3.10 Tiang jaringan ........................................................................ 45

Gambar 3.11 Konstruksi pipa pesat PLTA skala piko .................................. 46

Gambar 3.12 Runner turbin crossflow ......................................................... 47

Gambar 3.13 Konstruksi turbin ................................................................... 48

Gambar 3.14 Generator dan Turbin ............................................................. 48


Gambar 3.15 Turbin pada PLTA skala piko ................................................ 49

Gambar 3.16 Generator pada PLTA skala piko ........................................... 50

Gambar 3.17 Panel kontrol PLTA skala piko .............................................. 51

Gambar 3.18 Sistem transmisi pulley .......................................................... 51

Gambar 3.19 Pulley turbin dan generator .................................................... 52

Gambar 4.1 One line diagram pembagian beban pada distribusi…………... 57


DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Pengelompokan turbin ................................................................. 13

Tabel 2.2 Daerah operasi turbin .................................................................. 19

Tabel 2.3 Kecepatan spesifik beberapa turbin .............................................. 21

Tabel 3.1 Data pipa pesat ............................................................................ 46

Tabel 4.1 Pembagian beban saluran instalasi ............................................... 55


Documents

Cover_2