PLTMH Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro
oleh : Ir. Sentanu H.
ASOSIASI HIDRO BANDUNG
11/20/2013
2
Asosiasi Hidro Bandung AHB
PLTH (Pembangkit Listrik Tenaga Hidro) adalah teknologi yang handal.
PLTH sudah digunakan di Indonesia sejak tahun 1882 untuk menggerakan mesin
industri teh, hingga tahun 1910 tercatat ada 400 unit PLTH yang terpasang. Salah
satunya di Cisalak Jawa Barat yang dipasang pada tahun 1909
Indonesia secara tidak resmi sudah menjadi salah satu pusat pembelajaran dan
pengembangan teknologi PLTH di Asia Tenggara.
Pembangkit listrik tenaga air adalah sumber energi yang penting, tetapi masyarakat
umum masih banyak yang belum mengetahui peran penting PLTH bagi penyediaan
listrik nasional
LATAR BELAKANG
2
perkebunan Cisalak, At. De Costr. Mec., Francis, 100 kW 1909
Bandungte Electriciteits Masatsehappij (PLN) Francis, 700 kW 1923
perkebunan Cinangling, Subang Francis, 300 kW 1931
Long Lawen, Serawak, Malaysia cross-flow T-14, 10 kW, Heksa Prakarsa 2001
Hydropower klasifikasi Pembangkit Listrik Tenaga Hidro (PLTH)
asosiasi hidro bandung
Pembangkit Listrik Tenaga Hidro PLTH skala kecil
Big Dam Small Dam
Huge Hydropower Tinggi Bendung > 15 m Bendung tidak renewable Pembangkit Listrik Tenaga Hidro skala besar PLTH skala besar
Small Hydropower, Tinggi Bendung < 15 m Kapasitas daya kurang dari 10 MW
SMALL HIDRO (PLTH skala kecil), kapasitas daya kurang dari 10 MW
KLASIFIKASI PLTH skala kecil Pembangkit Listrik Tenaga Hidro skala kecil
asosiasi hidro bandung
MINI HIDRO PLTH skala mini 100 kW s/d 1 MW PLTMH Tinggi bendung < 5 m ? Tegangan < 20 kV
MIKRO HIDRO PLTH skala mikro 1 KW s/d 100 kW Tidak menggunakan
bendungan (Dam less) Run off river Tinggi bendung < 3 m Head < 50 meter Tegangan rendah
PICO HIDRO PLTH skala piko Kurang dari 1 kW Tidak menggunakan
bendungan (Dam less) Run off river Tinggi bendung < 1 m Head < 50 meter Tegangan rendah
11/20/2013
9
Asosiasi Hidro Bandung AHB
Micro Hydro Power (MHP), Micro Hydropower,
Dikenalkan oleh insinyur hydropower di negara barat yang prihatin terhadap penduduk
negara miskin yang tidak memperoleh listrik, padahal tersedia sumber energi hidro
berlimpah di wilayah-nya.; MHPG, ITDG, SKAT
Rasionalisasi desain pembangkit listrik tenaga hidro agar dapat di bangun, dikelola,
dan dimiliki oleh masyarakat sendiri.
Tidak menggunakan bendungan (dam),
Tinggi mercu bendung (weir) < 2 meter
Head rendah, kurang dari 50 meter untuk mengurangi resiko bencana akibat water hammer,
dan tuntutan penggunaan material berkualitas sangat tinggi
KONSEP PLTMH
9
PLTMH berbasis masyarakat power to empowering people
10
Berlandaskan sumber daya lokal Dapat dibangun, dikelola, dan dimiliki sendiri oleh
konsumen/masyarakat lokal Dapat dioperasikan, dipelihara, diperbaiki oleh
teknisi lokal Menggunakan sistem run off river, tanpa dam, tinggi
bendung < 2 m, dan genangan yang tidak luas Menggunakan komponen yang umum digunakan
dalam konstruksi teknik dan tersedia di pasar lokal ; generator, kabel, transmission belt, pipa, dsb
Turbin dapat dibuat oleh bengkel lokal ; turbin cross flow
PLTMH sebagai alat dan media pengembangan
masyarakat
TEKNIS TAHAP NON-TEKNIS
potensi sumber energi hidro PENJAJAGAN AWAL potensi pasar listrik
kelayakan teknis STUDI KELAYAKAN kesepakatan masyarakat
detailed engineering design DESAIN RINCI pengorganisasian
instalasi PLTMH PEMBANGUNAN lembaga pengelola
kualitas listrik, operasi. dan
maintenance yang baik OPERASI
pengelolaan lembaga
konsumen yang baik
Tahap Pembangunan PLTMH
PLTMH
Studi potensi sumber energi hidro adalah penjajakan awal ketersediaan potensi sumber energi hidro untuk pembangkit listrik tenaga mikrohidro (PLTMH).
Digunakan untuk memilih dan mengutamakan lokasi yang akan ditindak lanjuti dengan studi kelayakan
Studi potensi meliputi kegiatan observasi, pengumpulan data dan informasi lokasi daerah aliran sungai suatu dusun/desa yang diperkirakan memiliki potensi sumber energi hidro
Hasil Studi Potensi dibutuhkan untuk pengambilan keputusan apakah studi perlu dilanjutkan dengan studi kelayakan yang membutuhkan studi yang lebih rinci, teliti, dan sudah tentu akan membutuhkan biaya lebih besar
Potensi Sumber Energi Hidro 14
AHB 2011
PRELIMINARY STUDY
Kriteria Kelayakan Potensi (contoh)
Ada calon konsumen listrik di sekitar instalasi PLTMH pada radius 2 km dari pembangkit atau gardu distribusi (GD).
Panjang jaringan distribusi dari titik lokasi pembangkit terhadap penerima daya (beban) kurang dari 2 km untuk tegangan rendah (220 V)
Daya terbangkit cukup memadai untuk keseluruhan warga agar tidak menimbulkan konflik sosial, minimal 1 Ampere atau 200 Watt /KK
Fluktuasi debit sumber air tidak terlampau besar, dan maksimal 1 bulan kering pada musim kemarau
Mitigasi bencana; konstruksi berada pada tanah yang stabil, Tinggi bendung tidak lebih dari 2 meter, dan Head desain kurang dari 50 meter.
Jalan akses menuju lokasi dapat dijangkau atau dapat ditempuh dengan aman dan ekonomis.
Lokasi pembangkit tidak merusak lingkungan dan atau berada di kawasan konservasi yang dilarang
Masyarakat memiliki sumber pendapatan uang untuk membiayai operasi dan pemeliharaan instalasi PLTMH
konsumen
jarak
kapasitas
debit air
bencana
aksesibilitas
lingkungan
ekonomi
PRELIMINARY STUDY
Persamaan Energi Potensial Air
Energi Potensial Air;
Daya = Energi per detik ;
U = Energi potensial [Joule]
m = Masa [kg]
g = gaya gravitasi 9,8 [m/det2]
H = Head, tinggi elevasi [m]
W = Daya [Watt]
Q = Debit air [liter/detik]
16
HmgU
HQHgQW 8,9
1 m3 1000 kg
H = 10 meter
U = 9,8 x 1000 X 10 Joule
W = 98000 Joule/detik W = 98000 Watt = 98 kW
PRELIMINARY STUDY
Kalkulasi Potensi Energi Hidro
W = 9,8 x Q x Hnet x total
Dimana W = Potensi kapasitas daya terbangkit [Watt]
9,8 = Kecepatan gravitasi [meter/detik2]
Q = debit air [liter/detik]
Hnet = Energi Head [meter] = Hgeodetic - Hlosses
total = efisiensi total; sekitar 0,55
total = turbin x transmisi mekanik x generator
17
turbin = 0,8 transmisi mekanik = 0,95 generator = 0,9
W = 5 x Q x H
Hn
et
Hlo
sses
Hg
eod
etic
W = 5 x Q x H
AHB 2011
18
Q [m3/detik]
[meter]
W = 5 x Q x H [kW] dimana Q = debit air [m3 /detik] H = Head [meter] Jika H = 10 meter dan Q = 0,1 m3/detik maka; W = 5 x 100 x 10 = 5 kW
W = 5 x Q x H [Watt] dimana Q = debit air [liter/detik] H = Head [meter] Jika H = meter dan Q = 100 liter/detik maka; W = 5 x 100 x 10 = 5000 Watt
PRELIMINARY STUDY
Sidik cepat bentang alam
AHB 2011
19
Ada air terjun Kelerengan di atas 2:1 Curah hujan di atas 4000 mm Tutupan vegetasi rapat Wilayah hutan konservasi Tanah tidak porous
PRELIMINARY STUDY
Analisis peta dasar 1 : 1000
AHB 2011
20
Peta topografi Peta terrain goggle map Wilayah dengan kontur rapat Alur sungai Luas daerah tangkapan air
PRELIMINARY STUDY
Observasi lokasi potensial
AHB 2011
21
Menyusuri sungai dari desa ke arah lokasi potensial Transek melintang 1 km kiri kanan lokasi potensial Transek jalur kabel distribusi Status tata guna dan pemilikan lahan Pengukuran Head Geodetic Pengukuran debit air sesaat Pengamatan tinggi muka banjir Ketersediaan material lokal ; batu, pasir, kayu
PRELIMINARY STUDY
Pengukuran Head Geodetic
AHB 2011
22
Selang waterpas; 1 cm Waterpas; 1 cm Total Station ; 5 cm Theodolite; 10 cm Pressure gauge; 0,01 Bar=1 m Range finder; 1 m Clinometers; 5 meter GPS; 10 m Altimeter; > 10 m
PRELIMINARY STUDY
Pengukuran Head Geodetic
AHB 2011
23
Selang waterpas; 1 cm Waterpas; 1 cm Total Station ; 5 cm Theodolite; 10 cm Pressure gauge; 0,01 Bar=1 m Range finder; 20 cm Clinometers; 5 meter GPS; 10 m Altimeter; > 10 m
PRELIMINARY STUDY
Pengukuran Debit Sesaat
AHB 2011
24
Metoda wadah V notch weir Rectangular Weir Flow meter ; Q=VA Larutan Garam Bola Pingpong
PRELIMINARY STUDY
Pengukuran Debit Sesaat
AHB 2011
25
Metoda wadah V notch weir Rectangular Weir Flow meter ; Q=VA Larutan Garam Bola Pingpong
Studi kelayakan PLTMH adalah penelitian investasi PLTMH untuk menghasilkan daya atau pendapatan secara berkelanjutan selama umur pakai desain. Kriteria kelayakan terdiri dari :
Hidrologi ; W = 9,8 x n x Q X H ; Q90 untuk Isolated Grid
Sipil ; umur desain konstruksi 20 tahun
Mekanikal Elektrikal ; umur desain 10 tahun, moving parts 3 tahun.
Ekonomi/Finansial ; masyarakat mampu membiayai operasi PLTMH dan menabung uang untuk perbaikan; Internal Rate of Return (IRR); Benefit Cost Ratio (B/C ); Net Present Value (NPV), Cash Flow, dsb
Sosial Budaya : masyarakat mau dan mampu mengelola,, dan menyelesaikan konflik
Lingkungan ; tidak ada dampak yang serius terhadap kerusakan lingkungan
Keberlanjutan ; instalasi PLTMH dapat melayani kebutuhan listrik sesuai dengan umur desain.
Studi kelayakan PLTMH 26
AHB 2011
ANALISIS HIDROLOGI
Mengetahui potensi sumber energi hidro sepanjang tahun untuk menggerakan turbin. Studi hidrologi bertujuan untuk mendapatkan beberapa parameter yang akan digunakan dalam perencanaan pembangunan mikrohidro, antara lain :
Debit andalan yang akan menjadi dasar perencanaan bangunan dan penentuan jenis turbin.
Debit banjir sebagai dasar rencana bangunan utama dan parameter keamanan seluruh bangunan PLTMH
Konservasi daerah tangkapan air (catchment area) yang berpengaruh terhadap stabilitas debit andalan.
Penggunaan air selain dari kebutuhan PLTMH
27
HIDROGRAPH
debit air sungai 10 tahun
AHB 2011
28
Debit sungai tertinggi harian dari hasil pengukuran elevasi muka air sungai selama 10 tahun Debit rata-rata tertinggi 950, terendah 70 m3/det
HIDROGRAPH
Flow Duration Curve
AHB 2011
29
Debit desain Off grid Q90 = 64,2 Grid Connected Q60 = 104,2 Debit banjir = 1295, untuk menetapkan dimensi bendung
ANALISIS HIDROLOGI PLTMH LONG MEKATIP
Lokasi rencana PLTMH
AHB 2011
30
Desa Long Mekatip Kecamatan Mentarang Hulu Kabupaten Malinau Provinsi Kalimantan Timur
ANALISIS HIDROLOGI PLTMH LONG MEKATIP
Area Tangkapan (Catchment Area)
AHB 2011
31
Catchment Area DAS Long Mekatip Luas Das 7,8 km2
ANALISIS HIDROLOGI PLTMH LONG MEKATIP
Pos Hujan Terdekat
AHB 2011
32
pos pengamatan curah hujan di kota Long Bawan Curah hujan Suhu Kelembaban Penyinaran matahari Kecepatan angin
ANALISIS HIDROLOGI PLTMH LONG MEKATIP
Data Curah Hujan
AHB 2011
33
Data hujan Yuvai Semaring Long Bawan
ANALISIS HIDROLOGI PLTMH LONG MEKATIP
Data Klimatologi
AHB 2011
34
Data Klimatologi Stasiun Melak Tahun 2009
ANALISIS HIDROLOGI PLTMH LONG MEKATIP
Kalibrasi Parameter
AHB 2011
35
Data Debit di Pos Duga Air di Kembang Janggut (m3/det)
ANALISIS HIDROLOGI PLTMH LONG MEKATIP
Resume debit
AHB 2011
36
Debit desain Q80 = 360 liter/detik Q60 = 550 liter/detik Debit banjir = 1400 liter/detik
FLOW DURATION CURVE (FDC)
Debit Desain
AHB 2011
37
11/20/2013
38
Asosiasi Hidro Bandung AHB
TEKNOLOGI TURBIN PLTMH
Turbin air adalah mesin konversi energi hidrolik air menjadi energi mekanik poros untuk menggerakan generator listrik atau mesin produksi
Kincir Air untuk pengairan sawah
di Blok Loa, Desa Manggungsari, Kecamatan Rajapolah, Kabupaten Tasikmalaya, sebuah teknologi tepat guna yang terbukti dapat memudahkan petani mengairi sawah pada musim kemarau. (FOTO Koran Pikiran Rakyat).
Kincir Air untuk pembangkit listrik
Modifikasi Kincir Air menjadi pembangkit listrik, generator menggunakan alternator mobil. Kecepatan rotasi rendah dan tidak stabil sehingga kualitas tegangan dan frekuensi listrik tidak memadai
Komplek PLTMH kumuh
Tidak hanya perumahan, instalasi PLTMH juga bisa kumuh jika tidak ada introduksi teknologi. Setiap tahun harus diperbaiki karena terjangan air banjir
AHB 2011
AHB 2011
Evolusi teknologi PLTMH
Rusak setiap banjir Umur pakai < 3 tahun Listrik tidak stabil Dimensi besar
Umur pakai 10 tahun Over haul 3 tahun Listrik sesuai standar Dimensi kecil ,compact
Layout PLTMH Turbin Propeller Open Flume
asosiasi hidro bandung
43
Turbin Cross Flow T3 1988
Turbin Cross Flow T7 1990
Turbin Cross Flow T9 1992
Mahagnao, Bauren, Leyte, Philipina Turbin Cross Flow T12, 65 kW 1996
Turbin Cross Flow T14, Lisensi Entec 1998
Turbin Cross Flow T15, Lisensi Entec 2004
Taman Nasional Gunung Halimun Pump As Turbine (PAT), 15 kW, Ebara 1996
Propeller Open Flume, CIT 2006
Bucholz Switzerland Propeller Tubular 2 X70 kW, Cihanjuang Inti Teknik 2006
Cihanjuang Inti Teknik Propeller S tube, 2006
Kolondom Plant Parts Repairments VAtech Turbine, 800 kW, GREAT 2001
PT Heksa Prakarsa Cross Flow T14 2008
PT Kramat Raya Francis 1 MW 2006
PT ENTEC Pelton 320 kW 2011
PT Cihanjuang Inti Teknik Propeller 200 kW 2010
MEKANIKAL ELEKTRIKAL
Karta Seleksi Turbin
AHB 2011
59
1. Cross flow (Aliran Silang) 2. Propeller Open Flume 3. Pump as Turbine (PAT) 4. Pelton 5. Propeller S tube
Spesifikasi Turbin
Umur pakai ; minimal 10 tahun
Kehandalan ; 300 jam per tahun
Overhaul ; 3 tahun, bearing, water seal, belt
Efisiensi minimal 55 %
Casing tidak bocor, tidak menyebabkan lantai becek
Noise ; meter dari mesin 100 dB
60
AHB 2011
Sulawesi Barat Cross Flow, < 30 kW, pak Linggih 2010
Lampung cross flow, Haji Dori, PLTMH Baraya 1976
Serai Wangi, Kapuas Hulu, Kalbar Modifikasi pompa penambang emas, < 1 kW 2010
Banki Turbine, IMAG 2010
underdevelopent
Kincir air metal
AHB 2011 67
De La Sale Universities, Philippines Cross-flow T12 2008
11/20/2013
69
Asosiasi Hidro Bandung AHB
TEKNOLOGI KONTROL PLTMH
Kontrol PLTMH berfungsi untuk melindungi turbin dan generator terhadap beban berlebih, dan menjamin pasokan listrik ke konsumen sesuai dengan standar kualitas listrik (tegangan, frekuensi, distorsi harmonik).
MEKANIKAL ELEKTRIKAL
Proteksi Jaringan PLTMH
Contactor akan memutus arus ke jaringan jika :
Produksi listrik dari pembangkit tidak memenuhi syarat :
Trip Frekuensi (49,5 50,5 Hz) ; (45 60 Hz)
(mempengaruhi kerja peralatan listrik dengan beban reaktif; lampu hemat energi, radio, TV, pompa air, kulkas, dan peralatan elektronik lainnya)
Trip Tegangan (198 231 V) ; (160-240 V)
Distorsi harmonik diabaikan
Arus melebihi kapasitas
Melindungi generator
Spikes tegangan atau arus
Petir
Las Busur Listrik
MEKANIKAL ELEKTRIKAL
Panel Kontrol
AHB 2011
71
Kubikel Meter Proteksi ELC atau IGC untuk IMAG Synchronizer
Persyaratan Teknik Sistem Distribusi
Frekuensi nominal = 50 Hz, rentang frekuensi normal 49,5 Hz s/d 50,5 Hz
Tegangan sistem distribusi = +5% s/d -10% tegangan normal
Distorsi harmonik total maksimum
Batas maksimum distorsi harmonisa tegangan
Distorsi harmonisa tegangan individu = 3%
Distorsi harmonisa tegangan total = 5 %
Batas maksimum distorsi harmonisa arus
Harmonisa ganjil, h
Distorsi harmonisa arus
h
Mechanical Governor 1934
Electronic Load Controller, TRIAC 1992
asosiasi hidro bandung
75
Controller
ELC-MC1
isolated grid
power: 3 250 kW
asosiasi hidro bandung
76
Controller
IGC
isolated or grid connected
power: 1 100 kW
asosiasi hidro bandung
77
Controller
ELC-SINKRO
grid connected
power: 10 1000 kW
asosiasi hidro bandung
78
Controller
Human Interface Device
Touch Screen
SCADA
Remote Control
WEB
Electronic Load Controller, Microcontroler : Binary 2008
Micro-grid Controller
AC-DC-AC Converter
Sistem Jaringan Distribusi
Better living standard : air minum, kesehatan
Pertanian : pengairan, pasca panen, cool store
Manufaktur : tukang kayu, bengkel, bahan bangunan
Jasa
End use PLTMH 83
AHB 2011
ASOSIASI
HIDRO
BANDUNG
Dekat dengan rumah turbin untuk mempermudah mengangkat komponen instalasi PLTMH yang akan diperbaiki
Dekat dengan kabel transmisi utama, atau jaringan kabel tiga fasa untuk kebutuhan daya motor besar yang umumnya menggunakan listrik tiga fasa. Selain dari itu penyambungan pada kabel transmisi utama bertujuan untuk mengurangi gangguan penggunaan listrik oleh bengkel terhadap jaringan.
Jika bengkel direncanakan juga untuk melayani publik maka lokasi bengkel sebaiknya dekat jalan desa atau mudah dijangkau oleh calon konsumen
Cukup jauh dari pemukiman, mesjid, sekolah atau kantor sehingga aktivitas bengkel tidak menggangu lingkungan.
ASOSIASI
HIDRO
BANDUNG
Bengkel Mekanik
Mesin dan Perkakas Bengkel Mekanik Dasar
Alat Las ; Inverter DC, 10-125 A, 3 kW, Earth cable
clamp, Electrode holder clamp, Helm las listrik
Bor Duduk ; 16 mm, 1 PK Gerinda Duduk; 3/4 PK Gerinda Tangan Bor Tangan Tanggem Perkakas : kunci pas, obeng, tang, palu, gergaji besi, kikir,
pahat, burner, dsb
ASOSIASI
HIDRO
BANDUNG
Productive end use Mikrohidro
Pembuatan gula aren (evaporasi) dengan
tungku listrik (filamen nikelin)
ASOSIASI
HIDRO
BANDUNG
Industri Kecil
Produksi model / miniature drum
Mesin bor
Compressor udara untuk spray painting
Mengapa harus ke kota jika ada sumber nafkah di desa
ASOSIASI
HIDRO
BANDUNG
Industri Batu Potong
Sebagai material dalam konsep green building
Biaya mata pisau lebih dari 60 % biaya produksi
11/20/2013
94
Asosiasi Hidro Bandung AHB
OPERASI DAN PEMELIHARAAN PLTMH
Pengoperasian yang benar dimulai dari menyusun manual operasi dan pemeliharaan untuk setiap instalasi PLTMH
Pemeliharaan instalasi PLTMH bertujuan untuk mempertahankan unjuk kerja PLTMH
Layout PLTMH run off river Cross Flow, PAT, Pelton, S tube
asosiasi hidro bandung
Bendung dan Intake
Cek dinding bendung dan intake terhadap erosi khususnya selama musim hujan untuk menghindarkan kebocoran dan retak
Pastikan tinggi muka air pada titik yang aman tidak terlalu rendah atau terlalu tinggi
Tambahkan pelumas pada gigi dan ulir paling tidak sebulan sekali
Kunci pintu air jika tidak digunakan
Kosongkan dan bersihkan bendung sekali setiap bulan untuk menghindarkan pengendapan berlebih
Bersihkan sampah yang menyumbat saringan sampah tiap hari
Kosongkan dan bersihkan intake untuk menghindarkan pengendapan
asosiasi hidro bandung
Bak Pengendap dan Saluran
Bak Pengendap Tanah akan mengendap di sini sehingga perlu dikuras secara
rutin. Jika tanah masuk ke penstock akan membahayakan turbin. Kuras secara rutin
Saluran Cek apakah ada kebocoran sepanjang saluran dan perbaiki
jika ada
Cek potensi tanah longsor di sekitar saluran khususnya selama musim hujan
Bersihkan saluran dari rumput atau tanaman lain yang mengganggu aliran air
asosiasi hidro bandung
Bak Penenang dan Pipa Pesat
Bak Penenang Cek muka air hindarkan air meluap
Bersihkan dari sampah dan endapan lumpur
Bersihkan saringan sampah rutin
Cek kebocoran tanki dan jika ada segera lakukan perbaikan
Pipa Pesat Cek kebocoran pipa khususnya pada sambungan-sambungan
Cek mur dan baut serta anchor block khususnya terhadap pergeseran posisi
Cek kondisi tanah sekitar penstock apakah ada potensi longsor atau tidak
Cat kembali pipa penstock (besi) paling tidak 1 dalam 3 tahun untuk menghindarkan karat
No. Jenis Bangunan Rutin per Tahun
(kondisi normal)
Musim Kemarau
Panjang
Musim Banjir
1. BENDUNGAN & INTAKE
1. Cek posisi batu besar sekitar bendungan
2. Bersihkan sampah pada saringan intake
3. Cek kebocoran dan penggerusan
sebulan sekali
sebulan sekali
semusim sekali setiap hari
setiap hari
2. SALURAN PEMBAWA
1. Cek kebocoran dan kelebihan debit
2. Keringkan dan bersihkan saluran
3. Penambalan kebocoran dan perbaikan umum
seminggu sekali
tiga bulan sekali
setahun sekali
setiap hari
3. BAK PENGENDAP
1. Kosongkan dan bersihkan
sebulan sekali setiap hari
4. BAK PENENANG
1. Bersihkan saringan
2. Kosongkan dan bersihkan
setiap hari
seminggu sekali
sebulan sekali seminggu dua
kali
5. PONDASI PIPA PESAT
1. Cek terhadap kemungkinan retak, penggerusan oleh
air dan tanah amblas (turun)
enam bulan sekali semusim sekali
6. RUMAH PEMBANGKIT
1. Cek tepi sungai dari penggerusan
2. Cek kelancaran air dari saluran pembuang
setahun sekali setiap hari
Jadwal Perawatan Bangunan Sipil
asosiasi hidro bandung
Turbin dan Transmisi Mekanik
Cek mur dan baut turbin dan pastikan semua kencang Lumasi bagian berputar sekali setiap 2-3 minggu. Jangan
terlalu banyak memakai pelumas. Buang pelumas yang berlebih
Cek dan bersihkan bagian dalam turbin paling tidak sekali setiap 6 bulan. Pastikan tidak ada benda asing di dalam
Bersihkan badan turbin dari tanah dan air untuk menghindarkan karat
Cek apakah turbin beroperasi pada suhu normal terutama bagian laher/bearing
Cek apakah posisi turbin normal Cek apakah ada suara-suara aneh dari turbin
PASTIKAN TURBIN MATI SAAT MENCEK BAGIAN DALAM TURBIN
asosiasi hidro bandung
Generator
Cek mur dan baut pastikan semua kencang
Cek suhu generator yang tidak normal. Suhu tidak normal adalah kondisi saat seseorang tidak bisa memegang generator dengan nyaman menggunakan telapak tangan
Cek suara-suara aneh dan getaran serta bau pada generator
Bersihkan lubang ventilasi serta kipas generator saat turbin mati
Cek ketegangan sabuk transmisi. Lakukan pengaturan tegangan jika perlu
JANGAN MEMEGANG KONEKSI LISTRIK DARI GENERATOR SAAT GENERATOR BEROPERASI
asosiasi hidro bandung
Control dan Switch
Cek kabel-kabel, kencangkan jika perlu dan ganti jika rusak
Bersihkan panel kontrol dari kotoran dan sarang binatang Pastikan panel terlindung dari air Bersihkan ballast (jika memakai ballast pendingin air)
dan pastikan tanki selalu terisi air Cek kabel pentanahan (grounding) apakah sudah
tersambung ke semua komponen metal termasuk turbin, generator, panel kontrol dll.
PASTIKAN SEMUA TELAH MATI SAAT MENCEK PERALATAN ELEKTRONIK
asosiasi hidro bandung
Keselamatan
PASTIKAN bahwa semua instalasi yang menunjang keselamatan tetap terpasang: Pintu panel Pelindung sabuk transmisi Pagar pelindung Alat isolator elektronik
PASTIKAN bahwa hanya orang terlatih yang boleh memasuki dan melakukan kerja di ruang turbin serta semua bagian mikro hidro
asosiasi hidro bandung
Jaringan Listrik
Cek jaringan akan kerusakan akibat pepohonan dll. Pastikan (pembersihan rutin) bahwa tidak ada batang
pohon yang bisa jatuh atau tumbuh pada kabel jaringan Cek tiang terhadap kerusakan apa pun Cek kabel terhadap kerusakan, ganti jika perlu dengan
kabel tipe yang sama Cek secara rutin instalasi rumah. Pastikan semua
instalasi dalam kondisi baik dan tidak ada praktek-praktek pencurian listrik
PASTIKAN BAHWA TURBIN DAN SELURUH PERALATAN MATI SAAT MENCEK JARINGAN
No. Jenis Gangguan
dan Tanda-tanda
Kemungkinan
Penyebabnya
Penanggulangan
dan Perbaikan
M -
01
KURANG AIR
1.PRESSURE GAUGE tidak mencapai
garis merah
2.Tegangan pada BALLAST METER
atau BALLAST VOLT kurang dari
biasanya
1.PINTU AIR pada BENDUNG atau
BAK PENENANG belum dibuka
penuh atau tersumbat
2.MUSIM KEMARAU, sumber air
berkurang banyak
1.MATIKAN PEMBANGKIT (MP),
buka pintu air sampai penuh, buang
benda-benda yang menyumbat
2.Kurangi bukaan KATUP TURBIN
sampai PRESSURE GAUGE
mencapai garis merah kembali
M -
02
TURBIN kemasukkan BENDA KERAS
1.Terdengan suara berisik yang
berulang-ulang pada ADAPTER atau di
dalam TURBIN
2.Gerakan KATUP TURBIN tidak
normal
SARINGAN pada BAK PENENANG
ada yang jebol atau renggang
MP, kosongkan air di PIPA PESAT,
buka TUTUP TURBIN, buang benda
keras dan tutup kembali dengan
SILIKON atau PACKING
Perbaiki SARINGAN
M -
03
GETARAN TURBIN berlebihan
1.Timbul getaran dan suara bising yang
lebih keras dari pada biasanya
2.Putaran PULLEY tidak center
Baut-baut pada CHASIS TURBIN ada
yang lepas atau longgar
MP, kencangkan kembali baut-baut
yang kendor atau lepas
Troubleshoot Turbin Crossflow
No. Jenis Gangguan dan Tanda-tanda Kemungkinan Penyebabnya Penanggulangan dan Perbaikan
M -
04
SLIP pada BELT
1.Putaran TURBIN dan GENERATOR
tidak stabil, terdengar menyentak-
nyentak
2.BELT berbunyi lebih keras dari
biasanya
1.BAUT PENARIK BELT longgar
2.BELT sudah sangat kendor, usia pakai (life
time) sudah habis
1.MP, kencangkan BAUT CHASIS GENERATOR,
pertahankan kelurusan PULLEY (cek dengan benang
nylon), kencangkan BAUT PENARIK BELT ke posisi
semula (garis batas), kencangkan kembali BAUT
CHASIS GENERATOR
2.Ganti dengan BELT BARU sesuai TIPE dan
UKURANNYA, bila kesulitan, hubungi KONTRAKTOR
ybs
M -
05
BEARING terlampau PANAS
Temperatue BEARING melebihi
biasanya, tidak tahan dipegang oleh
tangan
1.Terlalu banyak diberi STEMPET
2.Banyak KOTORAN atau STEMPET LAMA
yang menumpuk pada BEARING
3.SEAL rusak, BEARING kemasukian air
1.MP, buka RUMAH BEARING, kurangi STEMPET,
jalankan PEMBANGKIT, cek kembali temperatur
BEARING
2.MP, buka RUMAH BEARING, buang STEMPET
LAMA, bersihkan BEARING dengan MINYAK TANAH,
isi kembali dengan STEMPET BARU
3.Apabila bocor berlebihan, hubungi KONTRAKTOR
ybs
M -
06
BEARING RUSAK
1.Timbul suara berisik (gesekan antar
besi) melebihi biasanya
2.Apabila RUMAH BEARING dibuka
dan PULLEY diputar, terlihat putaran
BEARING TIDAK LANCAR
1.Terlambat/kurang diberi STEMPET
2.Mutu STEMPET tidak bagus
3.Usia pakai BEARING sudah habis
1.Ganti dengan BEARING BARU sesuai TIPE dan
UKURANNYA, bila kesulitan segera hubungi
KONTRAKTOR ybs
M -
07
Getaran GENERATOR berlebihan
1.Getaran Generator melebihi
biasanya
2.Bunyi berisik dari FLEXIBLE
COUPLINGS
1.BAUT CHASIS GENERATOR lepas/
longgar
2.FLEXIBLE COUPLINGS longgar atau
karetnya rusak/aus
1.MP, kencangkan BAUT yang longgar
2.Kencangkan dan ganti karet baru
Troubleshoot Turbin Crossflow
No. Jenis Gangguan dan Tanda-tanda Kemungkinan Penyebabnya Penanggulangan dan Perbaikan
ELC
01
SAAT DINYALAKAN KONTROL
TIDAK BEKERJA, METER
TERBACA
1.FREKUENSI METER naik
melebihi 53 Hz
2.Semua METER pada ELC
terbaca (bergerak menunjuk
angka)
1.BALLAST ada yang terbakar
(short)
2.BALLAST & BALLAST FUSE
semua normal, GP TRANSFORMER
rusak
3.BALLAST, BALLAST FUSE, GP
TRANSFORMER semua normal,
MAIN CIRCUIT BOARD rusak
1.Segera MATIKAN PEMBANGKIT (MP),
kemudian lakukan tes OHM untuk masing-
masing BALLAST, catat jumlah dan Daya
Ballast yang terbakar, periksa apakah ada
BALLAST FUSE yang putus, hubungi
Kontraktor ybs
ELC
02
SAAT DINYALAKAN KONTROL
TIDAK BEKERJA, METER
TIDAK TERBACA
1.5 A FUSE putus 1.MP dengan segera, ganti FUSE yang putus
dengan 5 A FUSE yang sesuai
ELC
03
SAAT DINYALAKAN BALLAST
VOLTS mengikuti ALTERNATOR
VOLTS
1.SCR MODULE rusak, terjadi
short 1.MP dengan segera, hubungi Kontraktor ybs
ELC
04
SAAT DINYALAKAN kontrol
normal, KONTAKTOR tidak mau
dinyalakan
1.LAMPU PILOT HIJAU tidak mau
menyala, terlalu cepat dalam
membuka katup Turbin
2.KOIL KONTAKTOR rusak
1.MP dengan segera, lalu NYALAKAN
kembali dengan pembukaan katup Turbin
perlahan-lahan
2.Lakukan tes OHM antara netral dengan titik
di PUSH BUTTON MERAH (yang tidak
bersambung dengan PUSH BUTTON HIJAU).
Bila KOIL rusak, METER akan OPEN. Hubungi Kontraktor ybs
Troubleshoot ELC
No. Jenis Gangguan
dan Tanda-tanda
Kemungkinan
Penyebabnya
Penanggulangan
dan Perbaikan
ELC
05
SAAT PEMBANGKIT DINYALAKAN
kontrol normal, Kontaktor normal,
saat MCB dinyalakan Kontaktor
selalu lepas. FREKUENSI METER
bergerak turun
1. Beban Konsumen terlalu
banyak, ada pencurian stroom
2. DAYA TURBIN tidak maksimal
1. MP, lakukan penertiban
2. Lihat penanganan gangguan
mekanikal M-1
ELC
06
SAAT PEMBANGKIT DINYALAKAN
kontrol normal, Kontaktor normal,
saat MCB dinyalakan MCB selalu
jatuh, kontaktor tidak lepas
1. Terjadi short di Jaringan 1. MP, lakukan tes OHM untuk masing-masing phasa dengan phasa dan
phasa dengan netral di Jaringan.
Temukan letak short sebelum Pembangkit dinyalakan kembali
ELC
07
SAAT PEMBANGKIT SUDAH
DINYALAKAN Konsumen PADAM
1. Terjadi OVER VOLTAGE, 2. Terjadi OVER VOLTAGE ,
BALLAST terbakar
3. Beban Konsumen terlalu
banyak, ada pencurian stroom
4. DAYA TURBIN tidak maksimal
1. MP, tutup katup Turbin dengan
segera. ON-kan kembali CIRCUIT
BREAKER, nyalakan kembali
Pembangkit
2. MP, tutup katup Turbin/Pintu air,
hubungi Kontraktor ybs
3. MP, lakukan penertiban
4. Lihat penanganan gangguan
mekanikal M-1
Troubleshoot ELC
11/20/2013
112
Asosiasi Hidro Bandung AHB
KERUSAKAN PADA TAHUN PERTAMA
Kehandalan instalasi dinilai dari kejadian kerusakan pada tahun pertama.
Desain layout instalasi
Desain turbin, Konstruksi Bangunan
Manufacturing
Material
112
asosiasi hidro bandung
Kerusakan Pada Tahun Pertama
Bearing Rusak ; noise, panas
Belt sering lepas
Runner Rusak
Bocor
asosiasi hidro bandung
Bangunan Sipil
Kerusakan sebelum dialirkan air Bangunan runtuh
Kerusakan pada saat uji pengaliran air Salah desain hidrolik
Kerusakan pada 3 bulan pertama Kualitas material dan pengerjaan
Kerusakan pada saat banjir Salah desain ; debit banjir, geoteknik
Kondisi bendung setelah 10 tahun
asosiasi hidro bandung
Kerusakan pada Bearing
Problem in greasing Excess grease Improper grease
Water leak Labyrinth seal tidak berfungsi Seal rusak atau pecah
Vibrasi Unbalanced in manufacturing Unbalanced by foreign matter Any blade is broken
Misalignment Manufacturing inaccuracy Self alignment
Overload Belt to tight Wrong replacement Under designed
asosiasi hidro bandung
Kerusakan pada Runner
Side disk
Loose from shaft
Unparallel blade
Blade
loose
broken,
Shaft
Broken
Slip at bearing
Unbalance
Axial
Radial
asosiasi hidro bandung
Kerusakan pada Transmisi Mekanik
Belt to tight
Misalignment
Belt slip Crown of pulley
Overload Excess grease
improper grease
ASOSIASI HIDRO BANDUNG Small Hydro Power Association Jl. Sabang No. 25 Bandung, Tlp 022 4240310
asosiasi hidro bandung
119
Visi dan Misi
Visi energi hidro sebagai faktor keunggulan bangsa
Misi Mengeksploitasi seoptimal mungkin sumber daya
hidro di muka bumi
Menguasai teknologi konversi energi hidro yang efektif, ekonomis, dan murah
Menjadikan keahlian konversi energi hidro sebagai profesi yang membuka peluang kerja berkualitas
asosiasi hidro bandung
120
Goal
GOAL AHB sebagai center of excellence teknologi
pembangkit listrik tenaga air di Indonesia
Purposes Menyediakan berbagai pilihan teknologi PLTMH
yang handal
Memperkuat kapasitas pribadi anggota pada masing-masing keahlian-nya
Menjamin kualitas instalasi PLTMH dan komponen-nya yang diproduksi oleh anggota
asosiasi hidro bandung
121
capacity building anggota
Business ethic Fair trade
Technical Survey dan perencanaan
Civil engineering
turbin
generator
Transmisi dan distribusi
Social engineering PRA
Financial Asuransi ; all risk, hari tua
Terimakasih [email protected]
081 321 70 71 72
MEKANIKAL ELEKTRIKAL
AHB 2011
123
1. Turbin 2. Transmisi Mekanik 3. Kontroler
MEKANIKAL ELEKTRIKAL
Transmisi Mekanik
AHB 2011
124
Pulley - Flat belt Pulley Pulley V belt Pulley Gear Box
Commissioning PLTMH
Pre-start test
Pemeriksaan seluruh komponen sebelum di-isi air
Pemeriksaan fungsi komponen dan kebocoran, setelah di-isi air
Initial run
Pemeriksaan fungsi setelah guide vane dibuka dan runner mulai berputar tanpa beban
Test runs
Uji tanpa beban
Load run and load rejection test; beban 25 %, 50 %, 75 %, 100 %
Test service period
Uji operasi 96 jam dengan beban 100 %
125
AHB 2011
Pengukuran parameter PLTMH
Pengukuran head
Pengukuran Debit
Kecepatan rotasi
Tekanan inlet turbin
Tegangan
Arus
Frekuensi
Daya
Reactive power
126
AHB 2011
Instrumentasi Commissioning PLTMH
Water flow meter (discharge)
Head; water pressure gauge
Range finder
Vibration analyzer (BALMAC)
Alignment test
Tachometer
Thermometer (bearing)
Ammeter, Voltmeter
Frequency meter
Power meter
Sound level meter
Earth tester
Insulation continuous tester
127
AHB 2011
AHB 2011 128
AHB 2011 131