MAKALAH KULIAH DASAR KONVERSI ENERGI ELEKTRIK GENERATOR PADA PLTA

MAKALAH KULIAH DASAR KONVERSI ENERGI ELEKTRIK
GENERATOR PADA PLTA
 
DISUSUN OLEH :

            1.            DWI PRI SETIADI          12410205
                           (http://rooding-isengberhadiah.blogspot.com)
           2.            RIKI HAMDANI               15410952   
                           (https://rikihamdanielektro.wordpress.com)

TEKNIK ELEKTRO

          UNIVERSITAS GUNADARMA

2012
 
 
KATA PENGANTAR
            Puji serta syukur penulis panjatkan kepada ALLAH SWT yang dengan rhmat-NYA penulis akhirnya bisa menyelesaikan penulisan makalah sebagai tugas dari mata kuliah Dasar Konversi Energi Listrik yang berjudul “Generator Pada PLTA”.
            Dalam penyusunan makalah ini penulis ingin mengulas tentang sistem kerja yang digunakan pada pembangkit listrik tenaga air secara global.
            Dalam penyusunannya tentu penulis menyadari masih banyak kekurangan yang terdapat pada makalah ini, hingga adanya kritik dan saran yang membangun diperlukan untuk memperbaiki tulisan-tulisan yang berikutnya.
            Penulis berharap dengan adanya makalah ini dapat membantu pembaca yang memang membutuhkanya.
                                                                                                Depok, 30 April 2012
                                                                                                            penulis
            DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR………………………………………………..…….   i
DAFTAR ISI ……………………………………………………………….  ii
BAB I  PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang …………………………………………………….…….1
I.2 Tujuan ……………………………………………………….………….   2
I.3 Batasan Masalah …………………………………………………………2
BAB II GENERATOR PADA PLTA
II.1 Blok Diagram ………………………………………………………..….3
II.2 Generator  Listrik……………………………………………………..…3
II.3 Rangkaian Fungsi Generator Sederhana menggunakan LM1458……………………………………..………………………….…….5
II.4 PLTA……………………………………………………………….……6
II.5 Cara Kerja PLTA……………………………………………………..…..7
II.6 Komponen PLTA…………………………………………………….….8
II.7 Besar Daya Listrik PLTA………………………………………….……10
II.8 Prinsip Dasar PLTA ……………………………………………..…….. 11
II.9 Manfaat PLTA…………………………………………………………..12
II.10 Contoh Fungsi Generator Pada PLTA …………………………………13
II.11 Kelebihan Dan Kekurangan PLTA…………………………………….17
II.12 Kesimpulan …………………………………………………………..   18
BAB III
DAFTAR PUSTAKA …………………………………………………….…19

BAB I
PENDAHULUAN
1.1       LATAR BELAKANG
            Tidak bisa dipungkiri kebutuhan akan energi semakin lama semakin besar ini begitu besar. Di alam ini terdapat berbagai sumber energi dengan dua pengelompokan, ada yang bisa diperbaharui dan ada yang tidak . Masalah tearjadi ketika sumber-sumber energi tak terbaharukan mulai terkikis persediaanya. Maka dari itu listrik sebagai salah satu sumber energi yang bisa diciptakan, menjadi begitu populer. Banyak pembangkit listrik didirikan, PLTA adalah salah satunya.
             Sumber daya alam yang berupa air memiliki potensi besar untuk pembangkitan energi mekanik sehingga sangat cocok sebagai pembangkit generator.
PLTA (Pembangkit Listrik Tenaga Air) merupakan perusahan milik PLN yang mensuplay kebutuhan listrik Negara, cara kerjanya dengan memanfaatkan aliran air (baik yang alami maupun buatan) untuk menggerakan turbin yang di hubungkan dengan generator.
BAB II
GENERATOR PADA PLTA
II.1      BLOK DIAGRAM
 
II.2      GENERATOR LISTRIK
Generator listrik adalah sebuah alat yang memproduksi energi listrik dari sumber energi mekanik, biasanya dengan menggunakan induksi elektromagnetik. Proses ini dikenal sebagai pembangkit listrik. Walau generator dan motor punya banyak kesamaan, tapi motor adalah alat yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Generator mendorong muatan listrik untuk bergerak melalui sebuah sirkuit listrik eksternal, tapi generator tidak menciptakan listrik yang sudah ada di dalam kabel lilitannya. Hal ini bisa dianalogikan dengan sebuah pompa air, yang menciptakan aliran air tapi tidak menciptakan air di dalamnya. Sumber enegi mekanik bisa berupa resiprokat maupun turbinmesin uap, air yang jatuh melakui sebuah turbin maupun kincir air, mesin pembakaran dalamturbin anginengkol tangan, energi surya atau matahari, udara yang dimampatkan, atau apa pun sumber energi mekanik yang lain.
§  Dinamo
Dinamo adalah generator listrik pertama yang mampu mengantarkan tenaga untuk industri, dan masih merupakan generator terpenting yang digunakan pada abad ke-21. Dinamo menggunakan prinsip elektromagnetisme untuk mengubah putaran mekanik menjadi listrik arus bolak-balik.
Dinamo pertama berdasarkan prinsip Faraday dibuat pada 1832 oleh Hippolyte Pixii, seorang pembuat peralatan dari Perancis. Alat ini menggunakan magnet permanen yang diputar oleh sebuah “crank”. Magnet yang berputar diletakaan sedemikian rupa sehingga kutub utara dan selatannya melewati sebongkah besi yang dibungkus dengan kawat. Pixii menemukan bahwa magnet yang berputar memproduksi sebuah pulsa arus di kawat setiap kali sebuah kutub melewati kumparan. Lebih jauh lagi, kutub utara dan selatan magnet menginduksi arus di arah yang berlawanan. Dengan menambah sebuah komutator, Pixii dapat mengubah arus bolak-balik menjadi arus searah.
§  Dinamo Gramme
Namun, kedua desain di atas menderita masalah yang sama: mereka menginduksi “spike” arus diikuti tanpa arus sama sekali. Antonio Pacinotti, seorang ilmuwan Italia, memperbaikinya dengan mengganti kumparan berputar dengan yang “toroidal”, yang dia ciptakan dengan mebungkus cincin besi. Ini berarti bahwa sebagian dari kumparan terus melewati magnet, membuat arus menjadi lancar. Zénobe Grammemenciptakan kembali desain ini beberapa tahun kemudian ketika mendesain pembangkit listrik komersial untuk pertama kalinya, di Parispada 1870-an. Desainnya sekarang dikenal dengan nama dinamo Gramme. Beberapa versi dan peningkatan lain telah dibuat, tetapi konsep dasar dari memutar loop kawat yang tak pernah habis tetap berada di hati semua dinamo modern.

II.3      RANGKAIAN FUNGSI GENERATOR SEDERHANA MENGGUNAKAN LM1458

LM1458 ADALAH PENGUAT OPERASIONAL BERFUNGSI GANDA. KEDUA OPAMPS DALAM LM1458 MEMILIKI JARINGAN BIAS UMUM, JALUR LISTRIK DAN INDEPENDEN SATU SAMA LAIN DALAM OPERASI,

 LM1458 INI TIDAK MEMERLUKAN RANGKAIAN KOMPENSASI FREKUENSI EKSTERNAL DAN TELAH DIBANGUN PERLINDUNGAN HUBUNG SINGKAT. LM 1458 MEMILIKI BERBAGAI SUPLAI TEGANGAN LUAS DAN TERSEDIA DALAM PAKET MINI 8 PIN DIP.

Empat opamp (2 dari masing-masing IC) digunakan dalam Rangkaian Fungsi Generator Sederhana. Pertama opamp IC 1a adalah sebagai multivibrator astabil. R1 adalah resistor umpan balik dan C1 adalah output kapasitor waktu dari IC 1a adalah umpan balik ke input non invertingnya (pin 3) dari persimpangan output R3 & R2. IC 1a akan menjadi gelombang persegi dan frekuensinya dapat divariasikan dengan berbagai R1 atau C1.

 
Opamp 1b IC 1b berikutnya adalah sebagai integrator. R5 adalah resistor umpan balik dan C2 merupakan kapasitor pengintegrasi. Masukan non pembalik IC 1b (pin6) terikat untuk tanah menggunakan resistor R7. Output dari IC 1a yang merupakan gelombang persegi diterapkan ke input pembalik IC 1b (pin 5) melalui R4 yang merupakan resistansi input output IC 1b. IC 1b akan menjadi bentuk gelombang segitiga, karena mengintegrasikan gelombang persegi akan menghasilkan bentuk gelombang segitiga.
IC 2a membentuk integrator lain, di mana R11 adalah resistor umpan balik dan C3 mengintegrasikan kapasitor. R6 adalah resistansi input  IC 2a. Masukan non pembalik IC 2a (pin 3) terkait dengan tanah menggunakan resistor R8 10K. IC 2b membentuk sebuah penguat pembalik dimana R9 adalah masukan resistornya dan R10 resistor umpan balik. Dengan nilai yang dipakai dari R10 & R9, keuntungan dari tahap penguat pembalik akan 27, (AV = -Rf/Rin).

II.4      Cara kerja PLTA

PLTA merubah energi yang disebabkan gaya jatuh air untuk menghasilkan listrik. Turbin mengkonversi tenaga gerak jatuh air ke dalam daya mekanik. Kemudian generator mengkonversi daya mekanik tersebut dari turbin ke dalam tenaga elektrik.
Jenis PLTA bermacam-macam, mulai yang berbentuk “mikro-hidro” dengan kemampuan mensupalai untuk beberapa rumah saja sampai berbentuk raksasa seperti Bendungan Karangkates yang menyediakan listrik untuk berjuta-juta orang-orang. Photo dibawah ini menunjukkan PLTA di Sungai Wisconsin, merupakan jenis PLTA menengah yang mampu mensuplai listrik untuk 8.000orang.
II.5      Komponen PLTA
PLTA yang paling konvensional mempunyai empat komponen utama sebagai berikut :
1.                  Bendungan, berfungsi menaikkan permukaan air sungai untuk menciptakan tinggi jatuh air. Selain menyimpan air, bendungan juga dibangun dengan tujuan untuk menyimpan energi.
2.                  Turbine, gaya jatuh air yang mendorong baling-baling menyebabkan turbin berputar. Turbin air kebanyakan seperti kincir angin, dengan menggantikan fungsi dorong angin untuk memutar baling-baling digantikan air untuk memutar turbin. Selanjutnya turbin merubah energi kenetik yang disebabkan gaya jatuh air menjadi energi mekanik.
3.                  Generator, dihubungkan dengan turbin melalui gigi-gigi putar sehingga ketika baling-baling turbin berputar maka generator juga ikut berputar. Generator selanjutnya merubah energi mekanik dari turbin menjadi energi elektrik. Generator di PLTA bekerja seperti halnya generator pembangkit listrik lainnya.
4.                  Jalur Transmisi, berfungsi menyalurkan energi listrik dari PLTA menuju rumah-rumah dan pusat industri.

Besar listrik yang bisa dihasilkan oleh PLTA :
1.      Berapa besar air yang jatuh.
Semakin tinggi air jatuh, maka semakin besar tenaga yang dihasilkan. Biasanya, tinggi air jatuh tergantung tinggi dari suatu bendungan. Semakin tinggi suatu bendungan, semakin tinggi air jatuh maka semakin besar tanaga yang dihasilkan. Ilmuwan mengatakan bahwa tinggi jatuh air berbanding lurus dengan jarak jatuh. Dengan kata lain, air jatuh dengan jarak dua satuan maka akan menghasilkan dua satuan energi lebih banyak.
2.      Jumlah air yang jatuh. Semakin banyak air yang jatuh menyebabkan turbin akan menghasilkan tenaga yang lebih banyak. Jumlah air yang tersedia tergantung kepada jumlah air yang mengalir di sungai. Semakin besar sungai akan mempunyai aliran yang lebih besar dan dapat menghasilkan energi yang banyak. Tenaga juga berbanding lurus dengan aliran sungai. Dua kali sungai lebih besar dalam mengalirkan air akan menghasilkan dua kali lebih banyak energi.

II.6    PRINSIP DAN MANFAAT GENERATOR LISTRIK DALAM KEHIDUPAN SEHARI HARI

membedakannnya ialah cara kerja dan bagian – bagian dari tiap alat tersebut, pada Generator terdapat roda yang terpasang ditengah tengah dengan electromagnet pada tepinya yang dikenal dengan rotor. Rotor memiliki dua pasang electromagnet yang menonjol, dan sering disebut dengan rotor kutub yang menonjol. Kemudian agar Kumparan dapat bekerja maka electromagnet yang terpasang pada rotor diisi arus searah oleh sebuah generator kecil yang dinamakan Dinamo penguat yang biasanya terpasang pada poros generator. Tegangan arus searah diatur dengan mengendalikan sebuah rheostat.

              Rotor terletak didalam sebuah rumah dilengkapi dengan kumparan. Karena rumah ini merupakan bagian dari generator yang tidak bergerak atau statis, maka dinamakan stator. Bilamana poros rotor tersambung pada sebuah penggerak mula dan diputar, medan magnet yang turut berputar akan memotong kumparan stator. Didalam kumparan stator akan diinduksikan gaya gerak listrik, dan dibangkitkan energi listrik.
MANFAAT
Generator ialah mesin pembangkit tenaga listrik, pembangkitan diperoleh dengan menerima tenaga mekanis dan diubahnya menjadi tenaga listrik. Dewasa ini manfaat generator sangat berarti bagi masyarakat, baik yang bergelut di industri maupun untuk Pribadi, Untuk Industri dapat kita ambil contoh Generator yang dipakai pada pusat listrik tenaga uap biasanya berjenis medan putus dan merupakan system udara tertutup. Lain hal nya dengan Generator pusat listrik tenaga air,yang mneggunakan system udara terbuka, dimana ketika air yang dibendung didalam waduk dilepaskan kedalam jalur yang didalamnya ada turbin yang terhubung ke poros generator, sehingga menyebabkan generator tersebut berputar. manfaat generator disini ialah putarannya yang menghasilkan listrik,
              Pemanfaatan generator untuk sumberdaya listrik merupakan pilihan utama dalam penggunaan generator, karena seperti ketahui bersama bahwa listrik merupakan kebutuhan yang penting bagi masyarakat. Pada tiap – tiap pembangkit listrik tentunya menggunakan generator sebagai pengubah daya dari mekanis ke listrik.
              Generator juga bermanfaat untuk mendapatkan tenaga utama bagi pabrik – pabrik yang bergerak di dunia industri, seperti pada pabrik semen, tekstil, perbengkelan, dan sebagainya. Jadi pada intinya manfaat generator sangat berarti bagi masyarakat terlebih jika generator tersebut menghasilkan listrik.
II.7      KESIMPULAN
            Generator merupakan sebuah alat pengkonversi energy dari mekanik menjadi energy listrik. Didalam perkembangannya generator dapat diimplementasikan dengan berbagai macam cara baik yang sederhana maupun rumit. Dan salah satunya  dimanfaatkan pada PLTA yang memanfaatkan pergerakan air yang dipengaruhi oleh gaya jatuh atau grevitasi bumi. Dalam hal ini energy potensial yang dimiliki air dapat diperbesar dengan cara membuat bendungan.
BAB III
DAFTAR PUSTAKA
jurnal.informatika.lipi.go.id/index.php/inkom/article/download/…/44

Posted on Juni 30, 2012, in Uncategorized. Bookmark the permalink. Tinggalkan komentar.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

%d blogger menyukai ini: