7/24/2019 TUGAS TEKNIK TENAGA LISTRIK.docx
1/22
7/24/2019 TUGAS TEKNIK TENAGA LISTRIK.docx
2/22
KATA PENGANTARKATA PENGANTAR
Rasa syukur yang dalam saya sampaikan ke hadiran Tuhan Yang Maha
Esa,karena berkat dan rahamatnya makalah ini dapat saya selesaikan
sesuai dengan yang diharapkan. Dalam makalah ini saya membahas
Pembangkit !istrik Tenaga Air" Makalah ini dibuat dalam rangka
memperdalam pemahaman tentang P!TA dan sekaligus melakukan apa
yang men#adi tugas saya sebagai mahasis$a yang mengikuti mata kuliah
Teknik Tenaga !istrik" Dalam pr%ses pendalaman materi ini, tentunya
kami mendapatkan bimbingan, arahan, k%reksi dan saran, untuk itu rasa
terima kasih yang dalam&dalamnya saya sampaikan '( Dede )unardi, selaku d%sen mata kuliah Teknik Tenaga !istrik"( Rekan&rekan mahasi$a yang telah banyak memberikan masukan
untuk makalah ini.
)aya sangat berharap makalah ini dapat berguna dalam rangka
menambah $a$asan serta pengetahuan kita mengenai Pembangkit !istrik
Tenaga Air. Kami #uga menyadari sepenuhnya bah$a di dalam makalah ini
terdapat kekurangan dan #auh dari kata sempurna. *leh sebab itu, saya
berharap adanya kritik, saran dan usulan demi perbaikan makalah yang
telah saya buat di masa yang akan datang, mengingat tidak ada sesuatuyang sempurna tanpa saran yang membangun.
)em%ga makalah sederhana ini dapat dipahami bagi siapapun yang
memba+anya. )ekiranya lap%ran yang telah disusun ini dapat berguna
bagi saya sendiri maupun %rang yang memba+anya. )ebelumnya saya
m%h%n maa apabila terdapat kesalahan kata&kata yang kurang berkenan
dan saya mem%h%n kritik dan saran yang membangun demi perbaikan di
masa depan.
-ekasi, / )eptember
012
Penyusun
7/24/2019 TUGAS TEKNIK TENAGA LISTRIK.docx
3/22
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR..................................................................................................
DA3TAR 4)4............................................................................................................. 5
-A- 4....................................................................................................................../
PENDA67!7AN......................................................................................................./
A. !atar -elakang............................................................................................./
-. Rumusan Masalah........................................................................................ 2
8. Tu#uan Pembahasan......................................................................................2
-A- 44.....................................................................................................................9
4)4.......................................................................................................................... 9
1. Pengertian P!TA........................................................................................... 9
. Prinsip P!TA dan k%n:ersi energi..................................................................;
5. K%mp%nen Dasar P!TA................................................................................. aduk........................................................................................................19. Parameter yang mempengaruhi peng%perasian P!TA................................15
;. Klasi?kasi P!TA...........................................................................................1/
7/24/2019 TUGAS TEKNIK TENAGA LISTRIK.docx
4/22
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar BelakangPembangkit listrik tenaga air adalah salah satu sumber energi listrik yang
memanaatkan air sebagai sumber listrik. Pembangkit ini merupakan salah satu
sumber energi listrik utama yang ada di 4nd%nesia. Keberadaannya diharapkan
mampu memenuhi pas%kan listrik bagi masyarakat 4nd%nesia, selain yang
berasal dari bahan bakar batu bara. Pembangkit listrik tenaga air di 4nd%nesia
banyak dikembangkan. 6al ini karena persediaan air di 4nd%nesia +ukup
melimpah. Keberadaan beberapa $aduk besar di 4nd%nesia, selain digunakanuntuk penampungan air #uga dimanaatkan untuk men#adi energi penghasil
listrik. Pilihan mengembangkan pembangkit listrik tenaga air ini salah satunya
disebabkan p%tensi air yang ada di 4nd%nesia. =umlah air yang melimpah,
dikembangkan untuk men+iptakan energi yang diubah men#adi sebuah arus
listrik. 6al ini ditu#ukan untuk men+iptakan biaya pr%duksi yang murah pada
listrik di 4nd%nesia. Pembangkit listrik tenaga air termasuk salah satu sumber
pembangkit listrik tertua yang pernah ditemukan. )elain pembangkit ini, masih
ada pula beberapa #enis pembangkit listrik yang ada di dunia. )eperti
pembangkit listrik tenaga surya, pembangkit listrik tenaga diesel, dan #uga
pembangkit listrik tenaga nuklir. Pembangkit tinggi tenaga air BP!TAC beker#a
dengan +ara merubah energi p%tensial Bdari dam atauair ter#unC men#adi energi
mekanik Bdengan bantuan turbin airC dan dari energy mekanik men#adi energi
listrik Bdengan bantuan generat%rC. Kapasitas P!TA diseluruh dunia ada sekitar
9;2.000 M> ,setara dengan 5,9 milyar barrel minyak atau samadengan /
kebutuhan listrik dunia yang digunakan %leh lebih 1 milyar %rang. P!TA termasuk
#enis pembangkitan hidr%. Karena pembangkitan ini menggunakan air untuk
ker#anya. )aat ini pengetahuan tentang P!TA perlu untuk diketahui %leh para
mahasis$a sebagai m%dal a$al untuk kedepannya.
P!TA mulai dikembangkan di 4nd%nesia se+ara bertahap pada tahun 100.
Masa itu merupakan era dimana penggunaan bahan bakar minyak merupakan
sumber energi utama di dunia. Pengembangan P!TA tidak terlalu dipri%ritaskan%leh karena itu pr%gresnya ber#alan lambat. )edangkan sekarang,
pengembangan P!TA mulai di tin#au ulang karena penggunaan bahan bakar
minyak mengahasilkan banyak p%lusi lingkungan dan persediaan bahan bakar
minyak mulai menipis.
-eberapa alasan tambahan bah$a P!TA lebih menguntungkan dibandingkan tipe
generat%r lain adalah '
1. Persediaan air +enderung tidak habis dan dapat diperbaharui.
. Ramah !ingkungan.
5. Tidak memerlukan bahan bakar.
7/24/2019 TUGAS TEKNIK TENAGA LISTRIK.docx
5/22
/. Peri%de mulainya ter#adi se+ara terus menerus.
2. Peng%perasiannya sederhana dan biaya pera$atannya murah.
9. 6ampir tidak ada resik% meledak.
B. Rumusan MasalahAdapun hal yang akan dibahas mengenai P!TA pada makalah ini adalah'
1. Apa yang dimaksud dengan P!TA
. -agaimana sebuah P!TA bisa ber%perasi
5. -agaimana prinsip ker#a P!TA
/. )iapa sasaran dari pembangunan P!TA2. Apa sa#a yang dibutuhkan untuk membangun P!TA
9. Apakah dampak dari pembangunan P!TA
. Tu!uan Pem"ahasanTu#uan dari pembahasan mengenai P!TA pada makalah ini adalah'
1. Mahasis$a dapat men#elaskan tentang pembangkitan listrik, khususnya
P!TA.
. Mahasis$a mengetahui bagaimana prinsip ker#a dari sebuah P!TA.
5. Dengan membahas P!TA, kita bisa mengetahui akt%r penting dalam
pembangunan P!TA dan dampak bagi masyarakat sekitar.
7/24/2019 TUGAS TEKNIK TENAGA LISTRIK.docx
6/22
BAB II
ISIA. !andasan Te%ri
Tenaga air merupakan sumber daya terpenting. Tenaga air memiliki
beberapa keuntungan yang tidak dapat dipisahkan. -ahan bakar untuk P!T7
adakah batubara. -erdasarkan pengertian yang sama, kita dapat mengatakan
bah$a bahan bakr untuk P!TA adalah air. Nyatanya suatu #urnal teknis mengenai
tenag air menamakannya sebagi batubara putih. Tetapi keunggulan untuk bahan
bakar P!TA ini sama sekali tidak akan habis terpakai ataupun berubah men#adi
yang lain.
P!TA tidak menghadapi masalah pembuangan limbah. P!TA meruapkansuatu sumber energy yang abadi. Air melintas melalaui turbin tanpa kehilangan
kemampuan pelayanan untuk $ilayah di hilirnya. -iaya peng%perasian dan
pemeliharaan P!TA sangat rendah.
Pada P!TA, transp%rtasi batubara putih berlangsung se+ara alamiah.
Turbin&turbin pada P!TA bisa di%perasikan setiap saat dan +ukup sederhana untuk
dimengerti. Peralatan P!TA yang mutakhir, umumnya memiliki peluang yang
besar untuk bisa di%perasikan selama 20 tahun. P!TA bisa diamnaatkan untuk
+adangan yang bisa diandalakn pada sistem kelistrikan terpadu.
#. Pengert$an PLTAPengertian pembangkit listrik tenaga air BP!TAC beker#a dengan +ara
merubah energi p%tensial Bdari dam atau air ter#unC men#adi energi mekanik
Bdengan bantuan turbinairC dan dari energi mekanik men#adi energi listrik
Bdengan bantuan generat%rC Pembangkit listrik tenaga air k%n:ensi%nal beker#a
dengan +ara mengalirkan air dari dam ke turbin setelah itu air dibuang. Pada
saat beban pun+ak air dalam l%$er reser:%ir akan di p%mpa ke upper reser:%ir
sehingga +adangan air pada $aduk utama tetap stabil.
Pembangkit listrik tenaga air BP!TAC beker#a dengan +ara merubah energi
p%tensial Bdari dam atau air ter#unC men#adi energi mekanik Bdengan bantuan
turbin airC dan dari energi mekanik men#adi energi listrik Bdengan bantuangenerat%rC.
7/24/2019 TUGAS TEKNIK TENAGA LISTRIK.docx
7/22
P!TA dapat ber%perasi
sesuai dengan peran+angan sebelumnya, bila mempunyai Daerah Aliran )ungai
BDA)C yang p%tensial sebagai sumber air untuk memenuhkebutuhan dalampeng%perasian P!TA tersebut. Pada %perasi P!TA tersebut, perhitungan keadaan
air yang masuk pada $aduk F dam tempat penampungan air, beserta besar air
yang tersedia dalam $aduk F dam dan perhitungan besar air yang akan dialirkan
melalui pintu saluran air untuk menggerakkan turbin sebagai penggerak sumber
listrik tersebut, merupakan suatu keharusan untuk dimiliki, dengan demikian
k%ntr%l terhadap air yang masuk maupun yang didistribusikan ke pintu saluran
air untuk menggerakkan turbin harus dilakukan dengan baik, sehingga dalam
%perasi P!TA tersebut, dapat di#adikan sebagai dasar tindakan pengaturan
e?siensi penggunaan air maupun pengamanan seluruh sistem, sehingga P!TA
tersebut, dapat ber%perasi sepan#ang tahun, $alaupun pada musim kemarau
pan#ang.
Kapasitas P!TA diseluruh dunia ada sekitar 9;2.000 M> ,setara dengan
5,9 milyar barrel minyak atau sama dengan / kebutuhan listrik dunia yang
digunakan %leh lebih 1 milyar %rang.
Dalam penentuan pemanaatan suatu p%tensi sumber tenaga air bagi
pembangkitan tanaga listrik ditentukan %leh tiga akt%r yaitu'
a. =umlah air yang tersedia, yang merupakan ungsi dari #atuh hu#an dan atau
sal#u.
b. Tinggi ter#un yang dapat dimanaatkan, hal mana tergantung dari t%p%gra?daerah tersebut.
+. =arak l%kasi yang dapat dimanaatkan terhadap adanya pusat&pusat beban
atau #aringan transmisi.
%. Pr$ns$& PLTA 'an k(n)ers$ energ$Pada prinsipnya P!TA meng%lah energi p%tensial air diubah men#adi energi
kinetis dengan adanya head, lalu energi kinetis ini berubah men#adi energi
mekanis dengan adanya aliran air yang menggerakkan turbin, lalu energi
mekanis ini berubah men#adi energi listrik melalui perputaran r%t%r pada
generat%r. =umlah energi listrik yang bisa dibangkitkan dengan sumber daya air
tergantung pada dua hal, yaitu #arak tinggi air BheadC dan berapa besar #umlah
air yang mengalir BdebitC.
7/24/2019 TUGAS TEKNIK TENAGA LISTRIK.docx
8/22
7ntuk bisa menghasilkan energi listrik dari air, harus melalui beberapa tahapan
perubahan energi, yaitu'
a. Energi P%tensial
Energi p%tensial yaitu energi yang ter#adi akibat adanya beda p%tensial, yaitu
akibat adanya perbedaan ketinggian. -esarnya energi p%tensial yaitu'
Ep m . g . h
Dimana'
Ep ' Energi P%tensial m ' massa BkgC
g ' gra:itasi B.< kgFmC h ' head BmC
b. Energi Kinetis
Energi kinetis yaitu energi yang dihasilkan akibat adanya aliran air sehingga
timbul air dengan ke+epatan tertentu, yang dirumuskan.
Ek 0,2 m . : . :
Dimana'
Ek ' Energi kinetis m ' massa BkgC
: ' ke+epatan BmFsC
+. Energi Mekanis
Energi mekanis yaitu energi yang timbul akibat adanya pergerakan turbin.
-esarnya energi mekanis tergantung dari besarnya energi p%tensial dan energi
kinetis. -esarnya energi mekanis.
dirumuskan' Em T . H . t
Dimana'
Em ' Energi mekanis T ' t%rsi
H ' sudut putar t ' $aktu BsC
d. Energi !istrik
Ketika turbin berputar maka r%t%r #uga berputar sehingga menghasilkan energi
listrik sesuai persamaan'
El @ . 4 . t
Dimana'
El ' Energi !istrik @ ' tegangan B@%ltC
7/24/2019 TUGAS TEKNIK TENAGA LISTRIK.docx
9/22
4 ' Arus BAmpereC t ' $aktu BsC
*. K(m&(nen Dasar PLTAK%mp%nen I k%mp%nen dasar P!TA berupa dam, turbin, generat%r dan transmisi.
Dam berungsi untuk menampung air dalam #umlah besar karena turbin
memerlukan pas%kan air yang +ukup dan stabil. )elain itu dam #uga berungsiuntuk pengendalian ban#ir.
a. Turbin
Turbin berungsi untuk mengubah energi p%tensial men#adi energi mekanik. Air
akan memukul sudu I sudu dari turbin sehingga turbin berputar. Perputaran
turbin ini di hubungkan ke generat%r.
Turbin merupakan peralatan yang tersusun dan terdiri dari beberapa
peralatan suplai air masuk turbin, diantaranya sudu BrunnerC, pipa pesat
Bpenst%+kC, rumah turbin Bspiral +hasingC, katup utama Binlet :al:eC, pipa lepas
Bdrat tubeC, alat pengaman, p%r%s, bantalan BbearingC, dan distribut%r listrik.
Menurut m%mentum air turbin dibedakan men#adi dua kel%mp%k yaitu turbin
reaksi dan turbin impuls. Turbin reaksi beker#a karena adanya tekanan air,
sedangkan turbin impuls beker#a karena ke+epatan air yang menghantam sudu.
Prinsip Ker#a Turbin Reaksi yaitu )udu&sudu BrunnerC pada turbin ran+is
dan pr%peller berungsi sebagai sudu&sudu #alan, p%sisi sudunya tetap Btidak bisa
digerakkanC. )edangkan sudu&sudu pada turbin kaplan berungsi sebagai sudu&
sudu #alan, p%sisi sudunya bisa digerakkan Bpada sumbunyaC yang diatur %leh
ser:%m%t%r dengan +ara manual atau %t%matis sesuai dengan pembukaan sudu
atur. Pr%ses penurunan tekanan air ter#adi baik pada sudu&sudu atur maupun
pada sudu&sudu #alan Brunner bladeC. Prinsip Ter#a Turbin Pelt%n berbeda dengan
turbin rekasi )udu&sudu yang berbentuk mangk%k berungsi sebagai sudu&sudu
#alan, p%sisinya tetap Btidak bisa digerakkanC.
Dalam hal ini pr%ses penurunan tekanan air terutama ter#adi didalam
sudu&sudu aturnya sa#a Bn%selC dan sedikit sekali Bdapat diabaikanC ter#adi pada
sudu&sudu #alan Bmangk%k&mangk%k runnerC.Air yang digunakan untuk
membangkitkan listrik bisa berasal dari bendungan yang dibangun diatas
gunung yang tinggi, atau dari aliran sungai ba$ah tanah. Karena sumber air
yang ber:ariasi, maka turbin air didesain sesuai dengan karakteristik dan #umlah
aliran airnya. -erikut ini merupakan berbagai #enis turbin yang biasa digunakanuntuk P!TA.
7/24/2019 TUGAS TEKNIK TENAGA LISTRIK.docx
10/22
b. Generat%r
Generat%r dihubungkan ke turbin dengan bantuan p%r%s dan gearb%J.
Memanaatkan perputaran turbin untuk memutar kumparan magnet didalam
generat%r sehingga ter#adi pergerakan elektr%n yang membangkitkan arus A8.
Generat%r listrik adalah sebuah alat yang mempr%duksi energi listrik dari
sumber energi mekanis. Generat%r terdiri dari dua bagian utama, yaitu r%t%r dan
stat%r. R%t%r terdiri dari 1< buah besi yang dililit %leh ka$at dan dipasang se+ara
melingkar sehingga membentuk pasang kutub utara dan selatan. =ika kutub ini
dialiri arus eksitasi dari Aut%mati+ @%ltage Regulat%r BA@RC, maka akan timbul
magnet. R%t%r terletak satu p%r%s dengan turbin, sehingga #ika turbin berputar
maka r%t%r #uga ikut berputar. Magnet yang berputar mempr%duksi tegangan di
ka$at setiap kali sebuah kutub mele$ati +%il" yang terletak di stat%r. !alu
tegangan inilah yang kemudian men#adi listrik. Agar generat%r bisa
menghasilkan listrik, ada tiga hal yang harus diperhatikan, yaitu'
BiC. Putaran
Putaran r%t%r dipengaruhi %leh rekuensi dan #umlah pasang kutub pada r%t%r,
sesuai dengan persamaan'
90 . F P
dimana'
' putaran ' rekuensi P ' #umlah pasang kutub
=umlah kutub pada r%t%r di P!TA )aguling sebanyak pasang, dengan rekuensi
system sebesar 20 6ertL, maka didapat nilai putaran r%t%r sebesar 555 rpm.
BiiC. Kumparan
-anyak dan besarnya #umlah kumparan pada stat%r mempengaruhi besarnya
daya listrik yang bisa dihasilkan %leh pembangkit
BiiiC. Magnet
Magnet yang ada pada generat%r bukan magnet permanen, melainkan dihasilkan
dari besi yang dililit ka$at. =ika lilitan tersebut dialiri arus eksitasi dari A@R maka
akan timbul magnet dari r%t%r.
)ehingga didapat persamaan'
E - . @ . !
Dimana'
E ' Gaya elektr%magnet - ' Kuat medan magnet
@ ' Ke+epatan putar ! ' Pan#ang penghantar
Dari ketiga hal tersebut, yang bernilai tetap adalah putaran r%t%r dan
kumparan, sehingga agar beban yang dihasilkan sesuai, maka yang bisa diatur
adalah siat kemagnetannya, yaitu dengan mengatur #umlah arus yang masuk.
Makin besar arus yang masuk, makin besar pula nilai kemagnetannya,
sedangkan makin ke+il arus yang masuk, makin ke+il pula nilai kemagnetannya.
7/24/2019 TUGAS TEKNIK TENAGA LISTRIK.docx
11/22
Menurut #enis penempatan thrust bearingnya, generat%r dibedakan men#adi
empat, yaitu'
( =enis biasa thrust bearing diletakkan diatas generat%r dengan dua guide
bearing.
( =enis Payung B7mbrella Generat%rC thrust bearing dan satu guide bearingdiletakkan diba$ah r%t%r.
( =enis setengah payung B)emi 7mbrella Generat%rC k%mbinasi guide dan
thrust bearing diletakkan diba$ah r%t%r dan se+%nd guide bearing diletakkan
diatas r%t%r.
( =enis Penun#ang -a$ah thrust bearing diletakkan diba$ah +%upling.
Generat%r yang digunakan di )aguling adalah #enis )etengah Payung.
+. Tra:%Tra:% digunakan untuk menaikan tegangan arus b%lak balik BA8C agar
listrik tidak banyak terbuang saat dialirkan melalui transmisi. Tra:% yang
digunakan adalah tra:% step up. Transmisi berguna untuk mengalirkan listrik dari
P!TA ke rumah I rumah atau industri. )ebelum listrik kita pakai tegangannya di
turunkan lagi dengan tra:% step d%$n. Pembangkit listrik tenaga air
k%n:ensi%nal beker#a dengan +ara mengalirkan air dari dam ke turbin setelah itu
air dibuang. )aat ini ada tekn%l%gi baru yang dikenal dengan pumped&st%rage
plant.
7/24/2019 TUGAS TEKNIK TENAGA LISTRIK.docx
12/22
7/24/2019 TUGAS TEKNIK TENAGA LISTRIK.docx
13/22
Adalah pembangkit listrik dengan bendungan yang melintang disungai,
pembuatan bendungan ini dimaksudkan untuk menaikkan permukaan air
dibagian hulu sungai guna membangkitkan energi p%tensial yang lebih besar
sebagai pembangkit listrik.
+. P!TA #enis terusan dan DAM B+ampuranC
Adalah pusat listrik yang menggunakan gabungan dari dua #enis sebelumnya,
#adi energi p%tensial yang diper%leh dari bendungan dan terusan.
-. a'uk>aduk adalah k%lam besar tempat menyimpan air sediaan untuk berbagai
kebutuhan. >aduk dapat ter#adi se+ara alami maupun dibuat manusia.)esuai
dengan k%ndisi alam, pengembangan P!TA dapat dibagi atas #enis yaitu ' tipe
$aduk dan tipe aliran langsung. Tipe $aduk dapat berupa bendunganBreser:%irC
dan keluaran danau Blake %utletC, sedangkan tipe aliran langsung dapat berupa
aliran langsung sungai Brun&% ri:erC dan aliran langsung dengan bendungan
pendek Brun&% ri:er $ith l%$ head damC. 8%nt%hnya adalah bendungan)+ri:ener, 8anberra Australia, dibangun untuk mengatasi ban#ir 2000&tahunan.
>aduk buatan dibangun dengan +ara membuat bendungan yang lalu dialiri air
sampai $aduk tersebut penuh, dan dapat diklasi?kasikan menurut struktur,
tu#uan atau ketinggian.
a. -erdasarkan struktur dan bahan yang digunakan, bendungan dapat
diklasi?kasikan sebagai' Dam kayu, embankment dam atau mas%nry dam.
b. -erdasarkan tu#uan dibuatnya, yaitu' untuk menyediakan air untuk irigasi
atau penyediaan air di perk%taan meningkatkan na:igasi, menghasilkan tenaga
hidr%elektrik, men+iptakan tempat rekreasi atau habitat untuk ikan dan he$anlainnya. Pen+egahan ban#ir dan menahan pembuangan dari tempat industri
seperti pertambangan atau pabrik.
+. -erdasarkan ketinggian, yaitu' dam besar lebih tinggi dari 12 meter dan
dam utama lebih dari 120 m.&dam rendah kurang dari 50 m, dam ketinggian&
medium antara 50 &100 m, dan dam tinggi lebih dari 100 m.-eberapa
bendungan lainnya yaitu bendungan )adel sebenarnya adalah sebuah dike,yaitu
temb%k yang dibangun sepan#ang sisi danau untuk melindungi tanah
disekelilingnya dari ban#ir. 4ni mirip dengan tanggul, yaitu temb%k yang
dibuatsepan#ang sisi sungai atau air ter#un untuk melindungi tanah di sekitarnya
darikeban#iran. )ebuah bendungan Pengukur %:erO%$ dam didisain untukdile$ati air. >eir adalah sebuah tipe bendungan pengukur ke+il yang digunakan
untuk mengukur input air. -endungan Penge+ek +he+k dam adalah bendungan
ke+il yang didisain untuk mengurangi dan meng%ntr%l arus s%il er%si%n. Pumped&
st%rage plant memiliki dua penampungan yaitu'
BiC. >aduk 7tama Bupper reser:%irC seperti dam pada P!TA k%n:ensi%nal. Air
dialirkan langsung ke turbin untuk menghasilkan listrik.
BiiC. >aduk +adangan Bl%$er reser:%irC. Air yang keluar dari turbin ditampung
di l%$er reser:%ir sebelum dibuang disungai.
7/24/2019 TUGAS TEKNIK TENAGA LISTRIK.docx
14/22
/. Parameter 0ang mem&engaruh$ &eng(&eras$an PLTAa. Keberadaan Air
7ntuk dapat meng%ptimalkan peng%perasian P!TA, baik dalam keadaan
musim penghu#an. Maupun musim kemaraupan#ang, diperlukan perhitungan
besar :%lume air yang tersedia dalam $aduk F dam, guna perhitungan berapa
besar debit air yang harus dialirkan melalui pintu air yang dialirkan ke turbin. -ila
ter#adi ban#ir, berapa besar :%lume air yang harus dibuang keluar dari $aduk F
dam melalui pintu pembungan air, sehingga tetap ter#adi keseimbangan air
dalam $aduk F dam, dengan demikian dapat dihindari kerusakan bangunan
$aduk F dam maupun perangkat keras pendukung lainnya. 7ntuk kebutuhan
perhitungan keadaan air baik yang akan masuk maupun yang berada dalam
$aduk F dam, dilakukan pengukuran terhadap parameter yang mempengaruhi
keadaan air yang akan masuk maupun yang ada dalam $adukFdam. Pengukuran
tersebut dilakukan pada berbagai stasiun ukur yang tersebar pada DA) dalam
$aduk F dam tersebut.
b. K%nstruksi )aluran Air ke Turbin
Ke+epatan gerakan turbin, dipengaruhi %leh besar tekanan aliran air yang
dialirkan ke turbin. -esar tekanan aliran air yang dialirkan tersebut, dipengaruhi
debit air yang dialirkan beserta k%nstruksi dan penempatan saluran air yang
mengalirkan air tersebut. )emakin lebar diameter dan semakin tinggi pintu
saluran air dibuka, semakin besar debit air yang dialirkan, semakin tinggi
tekanan air yang ter#adi masuk ke turbin. )elain hal tersebut diatas, ran+angan
dan peletakan saluran air tersebut, #uga mempengaruhi tekanan air yang
dialirkan ke turbin.
Pada prinsipnya ada beberapa parameter yang mempengaruhi %perasi P!TA,
disebabkan %leh '
BiC. Keberadaan Air
7ntuk dapat meng%ptimalkan peng%perasian P!TA, baik dalam keadaan
musim penghu#an maupun musim kemarau pan#ang, diperlukan perhitungan
besar :%lume air yang tersedia dalam $aduk F dam, guna perhitungan berapa
besar debit air yang harus dialirkan melalui pintu air yang dialirkan ke turbin.
-ila ter#adi ban#ir, berapa besar :%lume air yang harus dibuang keluar dari
$aduk F dam melalui pintu pembungan air, sehingga tetap ter#adi keseimbanganair dalam $aduk F dam, dengan demikian dapat dihindari kerusakan bangunan
$aduk F dam maupun perangkat keras pendukung lainnya. 7ntuk kebutuhan
perhitungan keadaan air baik yang akan masuk maupun yang berada dalam
$aduk F dam, dilakukan pengukuran terhadap parameter yang mempengaruhi
keadaan air yang akan masuk maupun yang ada dalam $adukFdam.
Pengukuran tersebut dilakukan pada berbagai stasiun ukur yang tersebar
pada DA) dalam $aduk F dam tersebut. Data hasil pengukuran yang diper%leh
pada stasiun pengukuran, ditransmisikan melalui media k%munikasi yang
digunakan ke pusat k%ntr%l %perasi P!TA untuk dipr%ses sesuai ungsinya dalam
sistem k%ntr%l tersebut.
7/24/2019 TUGAS TEKNIK TENAGA LISTRIK.docx
15/22
Pada perhitungan keberadaan air tersebut, ada beberapa parameter yang harus
diperhatikan antara lain'
BiiC. Aliran permukaan B sura+e O%$C
Aliran permukaan dan aliran dasar dipengaruhi intensitas +urah hu#an dan
lama turunnya hu#an. )emakin tinggi intensitas +urah hu#an dan semakin lama$aktu turunnya hu#an, semakin besar aliran permukaan dan aliran dasar sungai.
Tinggi permukaan dipengaruhi aliran permukaan dan aliran dasar.
)emakin besar aliran permukaan dan aliran dasar, semakin tinggi muka air yang
ter#adi, sehingga semakin besar :%lume air yang mengalir ke dalam $aduk F
dam.
BiiiC. Aliran dasar B -ase O%$C
Bi:C. Tinggi muka air
B:C. Kehilangan air karena keadaan lingkungan
Parameter kehilangan air yang disebabkan keadaan lingkungan, dipengaruhi
antara lain'
( )uhu udara semakin tinggi suhu udara, semakin besar kehilangan air.
( Kelembaban semakin ke+il kelembaban BhumidityC, semakin besar
kehilangan air.
( Ke+epatan angin semakin +epat ke+epatan angin berhembus, semakin
besar kehilangan air.
( Penyinaran matahari semakin panas dan semakin lama penyinaran
matahari, semakin besar kehilangan air.
B:iC. Keadaan DA)
Parameter keadaan DA) dipengaruhi beberapa parameter, antara lain '
( @agitasi semakin rapat tumbuhnya tumbuh&tumbuhan Bp%h%nC dalam DA),
semakin besar aliran dasar sungai.
( Penduduk semakin padat F ramai penduduk yang bermukim dalam DA),
semakin besar kehilangan air.
( 4ndustri semakin banyak industri yang ber%perasi dalam DA), semakinbesar kehilangan air
1. Klas$2kas$ PLTAKlasi?kasi Pembangkit !istrik Tenaga Air berdasarkan'
a. -erdasarkan tu#uan
6al ini disebabkan karena ungsi yang berbeda&beda misalnya untuk mensuplai
air, irigasi, k%ntr%l ban#ir dan lain sebagainya disamping pr%duksi utamanya yaitu
tenaga listrik.
b. -erdasarkan keadaan hidraulik
7/24/2019 TUGAS TEKNIK TENAGA LISTRIK.docx
16/22
)uatu dasar klasi?kasi pada pembangkit listrik tenaga air adalah memperhatikan
prinsip dasar hidraulika saat peren+anaannya. Ada empat #enis pembangkit yang
menggunakan prinsip ini. Yaitu'
BiC. Pembangkit listrik tenaga air k%n:ensi%nal yaitu pembangkit yang
menggunakan kekuatan air se+ara $a#ar yang diper%leh dari pengaliran air dan
sungai.
BiiC. Pembangkit listrik dengan pem%mpaan kembali air ke k%lam penampungan
yaitu pembangkitan menggunakan k%nsep perputaran kembali air yang sama
denagn mempergunakan p%mpa, yang dilakukan saat pembangkit melayani
permintaan tenaga listrik yang tidak begitu berat.
BiiiC. Pembangkit listrik tenaga air pasang surut yaitu gerak naik dan turun
air laut menun#ukkan adanya sumber tenaga yang tidak terbatas. Gambaran
siklus air pasang adalah perbedaan naiknya permukaan air pada $aktu air
pasang dan pada $aktu air surut.
Air pada $aktu pasang berada pada tingkatan yang tinggi dan dapat disalurkan
ke dalam k%lam untuk disimpan pada tingkatan tinggi tersebut. Air akan dialirkan
kelaut pada $aktu surut melalui turbin&turbin.
Bi:C. Pembangkit listrik tenaga air yang ditekan yaitu dengan mengalihkan
sebuah sumber air yang besar seperti air laut yang masuk ke sebuah penurunan
t%p%gra?s yang alamiah, yang didistribusikan dalam peng%perasian ketinggian
tekanan air untuk membangkitkan tenaga listrik.
+. -erdasarkan )istem Peng%perasian
Peng%perasian beker#a dalam hubungan penyediaan tenaga listrik sesuai dengan
permintaan, atau peng%perasian dapat berbentuk suatu kesatuan sistem kisi&kisiyang mempunyai banyak unit.
d. -erdasarkan !%kasi K%lam Penyimpanan dan Pengatur.
K%lam yang dilengkapi dengan k%nstruksi bendunganFtanggul. K%lam tersbut
diperlukan ketika ter#adi pengaliran tidak sama untuk kurun $aktu lebih dari satu
tahun. Tanpa k%lam penyimpanan, pembangkitFinstalasi dipergunakan dalam
pengaliran keadaan n%rmal.
e. -erdasarkan !%kasi dan T%p%gra?
4nstalasi pembangkit dapat berl%kasi didaerah pegunungan atau dataran.Pembangkit di pegunungan biasanya bangunan utamanya berupa bendungan
dan di daerah dataran berupa tanggul.
. -erdasarkan Kapasitas P!TA
Menurut Mes%nyi'
BiC. Pembangkit listrik yang paling ke+il sampai dengan ' 100 k>
BiiC. Kapasitas P!TA yang terendah sampai dengan ' 1000 k>
BiiiC. Kapasitas menengah P!TA sampai dengan ' 10000 k>
Bi:C. Kapasitas tertinggi diatas ' 10000 k>
7/24/2019 TUGAS TEKNIK TENAGA LISTRIK.docx
17/22
g. -erdasarkan ketinggian tekanan air
BiC. P!TA dengan tekanan air rendah kurang dari ' diba$ah 12 m
BiiC. P!TA dengan tekan air menengah berkisar ' 12 m I ;0 m
BiiiC. P!TA dengan tekanan air tinggi berkisar ' ;1 m I 20 mBi:C. P!TA dengaan tekanan air yang sangat tinggi ' diatas 20 m
h. -erdasarkan bangunanFk%nstruksi utama
-erdasarkan bangunan F k%nstruksi utama dibagi atas'
( Pembangkit listrik pada aliran sungai, pemiliahn l%kasi harus men#amin
bah$a pengalirannya tetap n%rmal dan tidak mengganggu bahan&bahn
k%nstruksi pembangkit listrik. Dengan demikian pembangkit listrik $alaupun
mempunyai k%lam +adangan untuk penyimpanan air yang besar, #uga
mempunyai sebuah saluran pengatur #alannya air dari k%lam penyimpanan itu.
( Pembangkit listrik dengan bendungan yang terletak di lembah, maka
bendungan itu merupakan l%kasi utama dalam men+iptakan sebauh k%lam
penampung +adangan air, dan k%nstruksi bangunan terletak pada sisi tanggul.
( Pembangkit listrik tenaga air dengan pengalihan terusan, aliran air yang
dialirkan melalui sebauh terusan ke k%nstruksi bangunan yang l%kasinya +ukup
#auh dari k%lam penyimpanan. Air dari l%kasi bangunan dikeringkan ke dalam
sungai semula denagn suatu pengalihan aliran air. Pembangkt listrik tenaga air
dengan pengalihan ketinggian, tekanan air dialirkan melalui sebuah sitem
ter%$%ngan dan terusan yang menu#u k%lam +adangan diatas, atau aliran lain
melalui l%kasi bangunan ini.
3. ,en$s Tur"$n A$ra. Turbin Kaplan
Turbin Kaplan digunakan untuk tinggi ter#un yang rendah, yaitu di
ba$ah0 meter. Teknik mengk%n:ersikan energi p%tensial air men#adi energi
mekanik r%da air turbin dilakukan melalui pemanaatan ke+epatan air. R%da air
turbin Kaplan menyerupai baling&baling dari kipas angin.
b. Turbin 3ran+is
Turbin 3ran+is paling banyak digunakan di 4nd%nesia. Turbin ini digunakan
untuk tinggi ter#un sedang, yaitu antara 0&/00 meter. Teknik mengk%n:ersikanenergi p%tensial air men#adi energi mekanik pada r%da air turbin dilakukan
melalui pr%ses reaksi sehingga turbin 3ran+is #ugadisebut sebagai turbin reaksi.
+. Turbin Pelt%n
Turbin Pelt%n adalah turbin untuk tinggi ter#un yang tinggi, yaitu di atas
500 meter. Teknik mengk%n:ersikan energi p%tensial air men#adi energi mekanik
pada r%da air turbin dilakukan melalui pr%ses impuls sehingga turbin Pelt%n #uga
disebut sebagai turbin impuls.
7ntuk semua ma+am turbin air tersebut di atas, ada katup pengatur yang
mengatur banyaknya air yang akan dialirkan ke r%da air. Dengan pengaturan airini, daya turbin dapat diatur. Di depan katup pengatur terdapat katup utama
7/24/2019 TUGAS TEKNIK TENAGA LISTRIK.docx
18/22
yang harus ditutup apabila turbin air dihentikan untuk melaksanakan peker#aan
pemeliharaan atau perbaikan pada turbin. Apabila ter#adi gangguan listrik yang
menyebabkan PMT generat%r trip, maka untuk men+egah turbin berputar terlalu
+epat karena hilangnya beban generat%r yang diputar %leh turbin, katup
pengatur air yang menu#u ke turbin harus ditutup. Penutupan katup pengatur ini
akan menimbulkan gel%mbang air membalik yang dalam bahasa 4nggris disebut$ater hammer Bpalu airC.>ater hammer ini menimbulkan pukulan mekanis
kepada pipa pesat ke arah atas BhuluC yang akhirnya diredam dalam tabung
peredam Bsurge tankC.
Ke+epatan spesi?k Bspe++ speedC turbin air dide?nisikan sebagai #umlah
putaran per menit Qrpm Br%tati%n per minute Qrpm dari turbin untuk
menghasilkan satu daya kuda pada tinggi ter#un 6 4 meter.
)aluran air dari dam atau k%lam tand% sampai pada. tabung peredam,
pan#angnya dapat men+apai beberapa kil%meter. Apabila saluran ini tidak rata,
#alannya naik turun, maka di bagian&bagian +ekungan yang rendah, harus ada
katup untuk membuang endapan pasir atau lumpur yang ter#adi di +ekunganrendah tersebut. Di sisi lain, yaitu di bagian&bagian lengkungan yang tinggi #uga
harus ada katup, tetapi dalam hal ini untuk membuang udara yang terperangkap
dalam lengkungan yang tinggi ini. )e+ara peri%dik, katup&katup tersebut di atas
harus dibuka untuk membuang endapan yang ter#adi maupun untuk membuang
udara yang terperangkap.
-. Met%de Pembahasan
Dalam pembuatan makalah ini kami menggunakan met%de studi literatur
yang bersumber dari reerensi I reerensi #urnal yang bahasannya meliputi
tentang Pembangkit !istrik Tenaga Air BP!TAC, tidak hanya itu kamipun
menggunakan met%de sear+hing melalui internet. )ehingga materi I materi yang
kami dapat tidak hanya dari 1 sumber sa#a, melainkan kumpulan dari p%int I
p%int penting dari setiap setiap #urnal dan artikel.
8. Pembahasan
E-TKESPembangkit !istrik Tenaga Air BP!TAC 8irata merupakan P!TA
terbesar di Asia Tenggara. P!TA ini memiliki k%nstruksi p%$er h%use di ba$ah
tanah dengan kapasitas C sehingga t%tal kapasitasterpasang 1.00< Mega$att BM>C dengan pr%duksi energi listrik rata&rata 1./atth%ur BG>hC pertahun.
Kapasitas 100< M> tersebut terdiri dari 8irata 4 yang memiliki empat unit
masing&masing %perasi dengan daya terpasang 19 M> yang mulai di%perasikan
tahun 1, selain itu 8irata 44 #uga dengan
empat unit masing&masing 19 M>, yang mulai di%perasikan se#ak tahun 1;
dengan daya terpasang 20/ M>. 8irata 4 dan 44 mampu mempr%duksi energi
listrik rata&rata 1./< G>h pertahun yang kemudian dislaurkan melalui #aringan
transmisi tegangan ekstra tinggi 200 k@ ke sistem interk%neksi =a$a&Madura&-ali
B=amaliC.
7/24/2019 TUGAS TEKNIK TENAGA LISTRIK.docx
19/22
Guna menghasilkan energi listrik sebesar 1./< G$h, di%perasikan
delapan buah turbin dengan kapasitas masing&masing 1.000 K> dengan
putaran 1aru, Ke+amatan Plered, Kabupaten Pur$akarta, =a$a -arat. !atar belakang
pendirian P!TA ini, dengan letak sungai 8itarum yang subur, bergunung&gunung
dan dianugerahi +urah hu#an yang tinggi. Pembangunan pr%yek P!TA 8irata
merupakan salah satu +ara pemanaatan p%tensi tenaga air di )ungai 8itarum
yang letaknya di $ilayah kabupaten -andung, kurang lebih 90 km sebelah barat
laut k%ta -andung atau 100 km dari =akarta melalui #alan Pur$akarta. BerialC.
7/24/2019 TUGAS TEKNIK TENAGA LISTRIK.docx
20/22
BAB III
PENUTUPA. KE)4MP7!AN )eperti yang kita ketahui bersama bah$a pembangkit listrik tenaga air adalahlistrik alternatie yang di per%leh dari alam dengan #umlah yang tak terbatas.
Tenaga air merupakan sumber daya terpenting setelah tenaga uapBpanasC.6ampir 50 dari seluruh kebutuhan tenaga di dunia termasuk 4nd%nesia dipenuhi %leh pusat&pusat listrik tenaga air. Tenaga air mempunyai beberapakeuntungan yang tidak dapat di pisah&pisahkan yang membuatnya semakinmenarik.
aC . -ahan bakar untuk P!TA adalah batu bara. Dengan pengertian yang samakita mengatakan bah$a bahan bakar P!TA adalah air. -ahan bakar utnuk P!TA initidak habis terpakai ataupun berubah men#adi sesuatu yang lain dan merupakansuatu sumber energy yang abadi tidak seperti yang lain.bC . -iaya peng%perasian P!TA sangat rendah #ika di bandingkan dengan P!T7atau P!TN.+C . Turbin&turbin pada P!TA bisa di %perasikan atau dihentikanpeng%perasiannya setiap saat.dC . P!TA +ukup sederhana untuk di mengerti dan +ukup mudah untuk di%perasikan.eC . Pengemabangan P!TA dengan memanaatkan arus sungai dapatmenimbulkan pula manaat lain seprti pari$isata, perikanan dan lain&lain,
)edangkan #ika di perlukan $aduk untuk keperluan tersebut dapat di manaatkanpula misalnya sebagai irigasi dan pengendalian ban#ir.
Dari semua hal menarik yang di+antumkan diatas adalah kelebihan daripembangkit listrik tenaga airBP!TAC $alaupun sebagaian kelebihan belum sempatkai +antumkan.-erikut adalah beberapa kelemahanFkekuarangan dari P!TA'1C . 6ampir semua P!TA memerlukan namanya m%dal. lan#u pengembalianm%dal pada P!TA sangat rendah.C . Masa Persiapan suatu pr%yek P!TA pada umumnya memerlukan $aktuyang +ukup lama.5C . P!TA sangat tergantung pada aliran sungai yang alamiah./C . hasil pr%duksi tidak stabil2C . membutuhkan temapt yang besar untuk pembangunan.
-. )ARAN )aran saya penulis untuk pembahsan tentang P!TA ini adalah ketika suatuperusahan sudah di buat suatu P!TA di lingkup tertentu dimana suatukel%mp%k masyarakat ada, Dalam pemakain listrik P!TA masyarakat di harapkanuntuk men#aga dan melestarikan listrik tersebut agar tidak ter#adikesalahanFkeruasakan pada listrik P!TA tersebut. Karena dengan adanya P!TAtersebut semua asek kehidupan masyarakat bisa di akses dengan mudah.Dalam pemakaian masyarakatFk%nsumen di haruskan mengikuti pr%sedur dari
perusahan bersangkutanFyang membuatnya. )alah satu yang harus diperhatikan adalah men#aga hutan yang ada dan di harapakan #angan sekali&kali
7/24/2019 TUGAS TEKNIK TENAGA LISTRIK.docx
21/22
merusak alam dengan semabrangan karena alam itulah yang menghasilkansesuatu yang bermanaat seperti P!TA itu sendiri. Di 4nd%nesia sangat besarp%tensi alamnya, -agimana +ara melesatarikan alamnya agar alam bisamembantu kami dalam kebutuhan yang di butuhkan semuanya tergantung kitamanusia di mana kita hidup. 4ngat #uga bah$a Tuhan men+iptakan alam inidengan tu#uan manusia dapat melestarikanya.
7/24/2019 TUGAS TEKNIK TENAGA LISTRIK.docx
22/22
BAB I4
DAFTAR PUSTAKA
D. -ambang )etyadi, ). B11C. Pembangkit Listrik Tenaga Air.=akarta'
7ni:ersitas 4nd%nesia B 74&PressC.
Kadir, A. B12C. Energi ' )umber Daya, 4n%:asi, Tenaga !istrik. Dalam Potensi
Ekonomi.=akarta' 7ni:ersitas 4nd%nesia B 74&Press C.
http'FFraUesia.$$.%r.idFlibraryFadminFatta+hmentF+lipsF009&0