< Previous10Pembangkitan Tenaga ListrikDiagram aktivitas yang harusdilakukan pada perencanaan sistempembangkit tenaga listrik.Gambar I.10 menunjukkan blok diagram proses merecanakan bentuksistem distribusi.Gambar I.10Blok Diagram Proses MerencanakanBentuk Sistem DistribusiB.Jenis-jenis Pusat Pembangkit ListrikTenaga listrik dihasilkan di pusat-pusat pembangkit tenaga listrik.Berdasarkan sumber dan asal tenaga listrik dihasilkan, dapat dikenal pusat-pusat listrik:Peramalan BebanMembangunsubstasiunbaru?Umpan BalikPengembanganSistemPemilihanbagiansubstasiunPenyelesaianPerancangankonfigurasi sistem baruYaYaYaTidakTidakTidakApakah kinerja sistem bagus?Total biaya yang disetujuiPendahuluan111.Pusat listrik tenaga thermoPusat pembangkit listrik tenaga thermomenggunakan bahan bakar yang berbentukpadat, cair, dan gas.Pusat pembangkit listrik tenaga thermo, terdiri dari:a) Pusat Listrik Tenaga Uap (PLTU).Pada pusat listrik tenaga uap menggunakan bahan bakar batu bara, minyak, atau gas sebagai sumber energi primer. Untuk memutar generator pembangkit listrik menggunakan putaranturbin uap. Tenaga untuk menggerakkan turbin berupa tenaga uap yang berasal dari ketel uap. Bahan bahan bakar ketelnya berupa batu bara, minyak bakar, dan lainnya. b) Pusat Listrik Tenaga Gas (PLTG)Pada pusat listrik tenaga gas, energi primer berasal dari bahan bakar gas atau minyak. Untuk memutar generator pembangkit listrikmenggunakan tenaga penggerak turbin gas atau motor gas. Untukmemutar turbin gas atau motor gas menggunakan tenaga gas. Gas berasal dari dapur tinggi, dapur kokas, dan gas alam.c) Pusat Listrik Tenaga Disel (PLTD)Pada pusat pembangkit listrik tenaga diesel, energi primer sebagaienergi diesel berasal dari bahan bakar minyak atau bahan bakar gas. Untuk memutar generator pembangkit listrik menggunakan tenagapemutar yang berasal dari putaran disel.d)Pusat Listrik Tenaga Gas dan Uap (PLTGU)Pusat listrik tenaga gas dan uap merupakan kombinasi PLTG dengan PLTU. Gas buang dari PLTG dimanfaatkan untuk menghasilkan uap oleh ketel uap dan menghasilkan uap sebagai penggerak turbin uap. Turbin uap selanjutnya memutar generator listrike) Pusat Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP)Pusat Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP) merupakan pusat pembangkit yang tidak memiliki ketel uap karena uap sebagai penggerak turbin uapberasal dari dalam bumi2.Pusat listrik tenaga hydroPusat listrik yang menggunakan tenaga air atau sering disebut Pusat Listrik Tenaga Air (PLTA). Pada pusat listrik tenaga air, energi utamanyaberasal dari tenaga air (energi primer). Tenaga air tersebutmenggerakkan turbin air dan turbin air memutar generator listrik. Pusat listrik ini menggunakan tenaga air sebagai sumber energi primer.12Pembangkitan Tenaga ListrikPusat Listrik Tenaga Air dibagi menjadi 2 (dua), yaitu: a)Pusat listrik tenaga air daerah bukit, memanfaatkan selisih tinggijatuhnya air yang tinggi.b)Pusat listrik tenaga air daerah datar, memanfaatkan debit air dan tinggi jatuhnya air rendah.(A)(B)Gambar I.11PLTA mini hyidro memanfaatkan debit air (A: tampak depan dan B: tampak samping)Pendahuluan13(http://faizal.web.id/sky/tutorial/energi-alternatif-dari-gunung-halimun/)Gambar I.12Proses penyaluran airPLTA Mendalan memanfaatkan tinggi jatuhnya airPusat listrik tenaga hydro banyak dipakai di negara-negara yang memiliki tenaga air sebagai sumber tenaga. Tenaga yang tertimbun dalam tenaga air adalah besar dan umumnya baru sebagian kecil yang sudahdigunakan. Mendirikan pusat listrik tenagahydro membutuhkan biaya besar, tetapi keuntungannya adalah ongkos operasi tiap kiloWatt rendah dibanding dengan pusat listrik tenaga thermo.Pusat listrik daerah bukit terutama menggunakan air terjun yang tinggi. Suatu contoh pusat listrik daerah bukit yang adadi Jawa Timur, misainya: WADUKSELOREJO62.300.000m36KAP.1x4.430kWSAL. UDARAKOLAM TANDOPLTA MENDALANSUNGAI KONTO40.000m3100.000m3RUMAH KATUBSURGETANGEPIPAPESATPLTAMENDALANDAM SUSPENSIRUMAH KATUB KOLAM TANDO100.000m3PLTA SIMAN KOLAM PENGAIRAN100.000m314Pembangkitan Tenaga ListrikMendalan, Siman, Karang Kates. Di Jawa Tengah, Tuntang, Kec.(Banyumas) dan di Jawa Barat Jati Luhur.Keadaan alam sering membantu meringankan ongkos operasi danpembuatan Pusat Listrik Tenaga Air. Hal yang penting ialah mengaturdebit air. Debit air selama satu tahun, sedang pusat listrik sehari-harinyamelayani pemakaian tenagalistrik, maka reservoir digunakan untukmengatasinya.Pusat listrik tenaga hydro daerah datar kalah populer dari pada pusat listrik daerah bukit. Pusat listrik daerah datar mengutamakan banyaknya air sebagai sumber tenaga, sedang terjunnya air adalah hal sekunder. Berhubung dengan ini pusat listrik daerah air letaknya di tepi sungai(sungai kecil) atau di atasnya dam. Dam dibuat sedemikian rupa hingga air mudah dibuang apabila meluap (banjir). Dalam hal ini sulit mengatur debit air, karena sulit menyimpan air yang banyak, sedang tinggiterbatas, sehingga hanya bisa diselenggarakan akumulasi harian.Sebagai alat penggerak mekanis pada pusat pembangkit adalah turbin air.3.Pusat Listrik Tenaga Nuklir (PLTN)Pada pusat pembangkit ini, tenaga nuklir diubah menjadi tenaga listrik. Pusat Listrik Tenaga Nuklir (PLTN) merupakan PLTU yang menggunakan uranium sebagai bahan bakar dan menjadi sumber energi primer.Uranium mengalami proses fusi (fussion) di dalam reaktor nuklir yang menghasilkan energi panas. Energi panas yang dihasilkan digunakanuntuk menghasilkan uap dalam ketel uap. Uap panas yang dihasilkan ketel uap selanjutnya digunakan untuk menggerakkan turbin uap dan turbin uap memutar generator listrik.Pusat listrik tenaga thermo berada di pusat pemakaian atau konsumen, kecuali pusat listrik tenaga nuklir. Sedangkan pusat listrik tenaga airberada jauh dari pusat pemakaian atau konsumen termasuk pusat listriktenaga nuklir. C.Instalasi Listrik pada Pusat PembangkitanListrikSecara umum, pusat pembangkit listrik membangkitkan tenaga listrik arus bolak-balik tiga fasa yang dihasilkan oleh generator sinkron.Tegangan generator paling tinggi yang dapat dibangkitkan olehpembangkit listrik adalah 23 kV. Pada saat ini, dalam tingkat riset sedang dikembangkan generator yang dapat membangkitkan tegangan listriksampai 150 kV. Diagram satu garis instalasi tenaga listrik pada pusat pembangkit listrik sederhana ditunjukkan pada Gambar I.13Pendahuluan15Gambar I.13Diagram satu garis instalasi tenaga listrikpada pusat pembangkit listrik sederhanaKeterangan:PMT/CB = Pemutus Tenaga (Circuit Breaker)PMS/DS = Sakelar Pemisah (Diconnecting Switch)Pusat pembangkit listrik yang sudah beroperasi secara komersial secara umum ditunjukkan pada Gambar I.13. Tegangan listrik yang dihasilkan oleh generator sinkron dinaikkan dengan menggunakan transformatorlistrik sebelum dihubungkan pada rel (busbar) melalui pemutus tenaga (PMT).Semua generator listrik yang menghasilkan energi listrik dihubungkanpadarel(busbar). Begitu pula semua saluran keluar dari pusat listrik dihubungkan dengan rel pusat listrik. Saluran yang keluar dari rel pusat pembangkit listrik digunakan untukmengirim tenaga listrik dalam jumlah besar ke lokasi pemakai (beban)dan digunakan untuk menyediakan tenaga listrik di lokasi sekitar pusat pusat pembangkit listrik. Selain itu juga ada saluran (feeder) yangdigunakan menyediakan tenaga listrik untuk keperluan pusat pembangkit sendiri yang digunakan untuk sumber tenaga listrik pada instalasipenerangan, mengoperasikan motor-motor listrik (motor listrik sebagai penggerak pompa air pendingin, motor listrik sebagai penggerakpendingin udara, motor listrik sebagai penggerak peralatan pengangkat, 16Pembangkitan Tenaga Listrikkeperluan kelengkapan kontrol, dan lain-lain).Pada pusat pembangkit listrik juga memiliki instalasi listrik dengan sumber tegangan listrik arus searah. Sumber listrik arus searah pada pusat pembangkit tenaga listrikdigunakan untuk menggerakkan peralatan mekanik pada pemutustenaga (PMT) dan untuk lampu penerangan darurat. Sumber listrik arus searah yang digunakan pada pusat pembangkit listrik adalah baterai aki yang diisi oleh penyearah.D.Masalah Utama dalam Pembangkitan Tenaga ListrikProses pembangkitan energi listrik pada prinsipnya merupakan konversi energi primer menjadi energi mekanik yang berfungsi sebagai penggerak dan penggerak tersebut (energi mekanik) dikonversi oleh generator listrik menjadi tenaga listrik. Pada proses konversi tersebut pasti timbulmasalah-masalah. Masalah yang timbul pada poses konversi energitersebut diantaranya adalah:1.Penyediaan Energi PrimerEnergi primer untuk pusat pembangkit listrik thermal berupa bahan bakar. Penyediaanbahan bakar harus optimal, meliputi: pengadaan bahanbakar, transportasi bahan bakar, dan penyimpanan bahan bakar serta faktor keamanan dari resiko terjadinya kebakaran karena kebakarandapat diakibatkan oleh faktor kelalaian manusia dalam menyimpan bahan bakar maupun akibat terjadinya reaksi kimia dari bahan bakar itu sendiriEnergi primer pada PLTA adalah air, proses pengadaanya dapat berasal asli dari alam dan dapat berasal dari sungai-sungai dan air hujan yang ditampung pada waduk atau bendungan. Pada PLTA, diperlukan daerah konservasi hutan pada daerah aliransungai (DAS) agar supaya hutan berfungsi sebagai penyimpan airsehingga tidak timbul banjir di musim hujan dan sebaliknya tidak terjadi kekeringan pada saat musim kemarau.2.Penyediaan air untuk keperluan pendinginKebutuhan terpenuhinya penyediaan air pendingin khususnya padapusat pembangkit listrik thermal, sangat penting keperadaannya seperti pada PLTU dan PLTD. Sedangkan pada PLTG kebutuhan air untukkeperluan pendinginan tidak memerlukan air pendingin yang banyak. PLTU dan PLTD dengan daya terpasang melebihi 25 MW banyak yang dibangun di daerah pantai karena membutuhkan air pendingin dalam Pendahuluan17jumlah besar sehingga PLTU dan PLTD dapat menggunakan air laut sebagai bahan untuk keperluanair pendingin.Pada unit-unit PLTD yang kecil, ataudi bawah3 MW, prosespendinginannyadapat menggunakan udara yang berasal dari radiator.3.Masalah LimbahPusat Listrik Tenaga Uap yang menggunakan bahan bakar batu bara,menghasilkan limbah abu batu bara dan asap yang mengandung gas S02, C02, dan NO. Semua PLTU menghasilkan limbah bahan kimia dari air ketel (blowdown). Pada PLTD dan PLTG menghasilkan limbah yang berupa minyak pelumas.PLTA tidak menghasilkan limbah, tetapi limbah yang berasal darimasyarakat yang masuk ke sungai sering menimbulkan gangguan pada PLTA.4.Masalah KebisinganPada pusat listrikthermal dapat menimbulkan suara keras yangmerupakan kebisingan bagi masyarakat yang tinggal di sekitarnya,sehingga tingkat kebisingan yang ditimbulkan harus dijaga supaya tidak melampaui standar kebisingan yang ditetapkan.5.OperasiOperasi pusat pembangkit listrik sebagian besar 24 jam sehari. Selain itu biaya penyediaan tenaga listrik sebagian besar (±60%) untuk operasi pusat pembangkit listrik, khususnya untuk pengadaan bahan bakar,sehinggaperludilakukan operasi pusat pembangkit listrikyang efisien. Apabila pusat pembangkit listrik beroperasi dalam sistem interkoneksi, (yaitu pusat listrik yang beroperasi paralel dengan pusat-pusatpembangkit listrik lain melalui saluran transmisi), maka pusat pembangkit listrik harus mengikuti dan memenuhi pola operasi sistem interkoneksi.6.PemeliharaanPemeliharaan adalah kegiatan untuk menjaga atau memelihara fasilitas dan atau peralatan serta mengadakan perbaikan atau penyesuaian dan atau mengganti yang diperlukan sehingga terdapat suatu keadaanoperasi produksi yang memuaskan.Jenis pemeliharaan terdiri dari dua macam, yaitu: a)Pemeliharaan pencegahan (preventive maintenance), danb)Pemeliharaan perbaikan (correctiveatau breakdown maintenance).18Pembangkitan Tenaga ListrikMasalah atau persoalan dalam pemeliharaan meliputi: (1) persoalan teknis dan (2) persoalan ekonomis. Pada persoalan teknis yang perlu diperhatikan adalah tindakan apa yang harus dilakukan untuk memelihara ataumerawat dan atau memperbaiki/mereparasi mesin atau peralatan yang rusak, serta alat-alat atau komponen apa saja yang harusdibutuhkan dan harus disediakan agar tindakan pada pekerjaanpemeliharaan atau merawat dan atau memperbaiki mesin atau peralatan yang rusak dapat dilakukan.Pada persoalan teknis: apakah sebaiknya dilakukanpreventivemaintenance atau corrective maintenance, apakah sebaiknya peralatan yang rusak diperbaiki di dalam perusahaan atau di luar perusahaan, dan apakah sebaiknya peralatan atau mesin yang rusak diperbaiki ataudiganti.Jenis-jenis pemeliharaan yang dapat dilakukan oleh bagian maintenance,meliputi:a)Pemeliharaan bangunanb)Pemeliharaan peralatan bengkelc)Pemeliharaan peralatan elektronikad)Pemeliharaan untuk tenaga pembangkite)Pemeliharaan penerangan dan ventilasif)Pemeliharaan material handling dan pengangkutang)Pemeliharaan halaman dan tamanh)Pemeliharaan peralatan servicei)Pemeliharaan peralatan gudangPemeliharaan peralatan diperlukan untuk mempertahankan efisiensi.Menjagainvestasi, mempertahankan keandalan, dan mempertahankan umur ekonomis.Khusus untuk pusat pembangkit listrik, bagian-bagian peralatan yangmemerlukan pemeliharaan terutama adalah:a)Bagian-bagian yang bergeser, seperti: bantalan, cincin pengisap(piston ring), dan engsel-engsel.b)Bagian-bagian yang mempertemukan zat-zat dengan suhu yangberbeda, seperti: penukar panas (heat exchanger)cran ketel uap.c)Kontak-kontak listrik dalam sakelar serta klem-klem penyambunglistrik.Tugas kegiatan pemeliharaan meliputi:a)Inspeksi (Inspection)b)Kegiatan teknik (engineering)c)Kegiatan produksi (production)Pendahuluan19d)Kegiatan adminstrasi (clerical work)e)Pemeliharaan bangunan (housekeeping)Pelaksanaan pemeliharaan fasilitas dan peralatan memerlukan: a)Berpedoman pada petunjuk peralatan atau mesin(manual book),meliputi:Kegunaan dari mesin atau peralatanKapasitas mesin pada waktu atau umur tertentuCara memakai atau mengoperasikan mesin dan atau peralatanCara memelihara dan memperbaiki mesin dan atau peralatanb)Dengan berpedoman kepada buku petunjuk, melputi:Usaha-usaha yang harus dilakukan dalam pemakaian danpemeliharaan mesin pada waktu mesin berumur tertentuPenggunaan mesin dan atau peralatan harus sesuai dengan fungsi atau kegunaanCara-cara kegiatan teknis pemeliharaan dan perbaikan yang harus dilakukan pada mesin tersebutSyarat-syarat yang diperlukan agar pekerjaan bagian pemeliharaan dapat efisien adalah:a)Harus ada data mengenai mesin dan peralatan yang dimilikiperusahaan.b)Harus ada perencanaan (planning) dan jadwal (scheduling).c)Harus ada surat tugasyang tertulis.d)Harus ada persediaan alat-alat/sparepart.e)Harus ada catatan.f)Harus ada laporan, pengawasan dan análisis.Usaha-usaha untuk menjamin kelancaran kegiatan pemeliharaan adalah:a)Menambah jumlah peralatan para pekerja bagian pemeliharaan.b)Menggunakan suatu preventive maintenance.c)Diadakannyasuatu cadangan di dalam suatu sistem produksi pada tingkat-tingkat yang kritis (critical unit).d)Usaha-usaha untuk menjadikan para pekerja pada bagianpemeliharaan sebagai suatu komponen dari mesin dan atau peralatan yang ada7.Gangguan dan KerusakanGangguan adalah peristiwa yang menyebabkan Pemutus Tenaga (PMT) membuka (trip) di luar kehendak operator sehingga terjadi pemutusan pasokan tenaga listrik. Gangguan sesungguhnya adalah peristiwahubung singkat yang penyebabnya kebanyakan petir dan tanaman.Gangguan dapat juga disebabkan karena kerusakan alat, sebaliknyaNext >