PEMBANGKIT LISTRIK

KATA PENGANTAR

Puji dan Syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena kasih dan penyertaanNya sehingga penulis dapat menyelesaikan Penyusunan Karya Ilmiah ini dalam bentuk dan isinya yang masih sederhana. Karya Ilmiah ini berisi tentang pengetahuan dasar dunia Kelistrikan terutama dalam bidang Pembangkit Listrik.

Semoga Karya Ilmiah ini dapat dipergunakan sebagai dasar acuan meupun pedoman pembelajaran bagi para pembaca sekalian yang ingin mengenal lebih dekat tentang dunia Kelistrikan dalam bidang Pembangkit Listrik.

Harapan Penulis kiranya Karya Ilmiah yang sederhana ini dapat berguna bagi pembaca sekalian dan dapat menambah pengetahuan tentang Kelistrikan, namun penulis menyadari akan kekurangan maupun kesalahan-kesalahan dalam Karya Ilmiah ini karena kuranganya pengetahuan penulis. Untuk itu penulis mengharapkan kritik yang membangun dari para pembaca sekalian sehingga kedepannya Karya Ilmiah ini bisa menjadi lebih baik.

 

Manado, Desember 2015

Penulis

BAB I

PENDAHULUAN

1.1   Pengertian Pembangkit Listrik

Pembangkit Listrik adalah suatu alat yang dapat membangkitkan dan memproduksi tegangan listrik dengan cara mengubah suatu energi tertentu menjadi energi listrik. Selain itu, pembangkit listrik bisa disebut juga dengan semua mesin yang mengubah tenaga gerak, cahaya dan minyak bumi atau benda kimia lainnya yang menjadi tenaga listrik. Pembangkit Listrik telah menjadi salah satu kebutuhan primer manusia karena kehidupan manusia pada jaman modern ini sangat tergantung dengan Listrik.

1.2   Jenis-jenis Pembangkit Listrik

• Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA)

          Pembangkit ini menggunakan tenaga Air sebagai sumber Energi

• Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD) 

          Pembangkit ini menggunakan bahan bakar minyak atau bahan bakar gas sebagai sumber
          energi

• Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU)

          Pembangkit Listrik ini menggunakan bahan bakar batu bara, minyak atau gas sebagai 
          sumber energi

• Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG)

          Pembangkit Listrik ini menggunakan bahan bakar gas atau minyak sebagai sumber
          energi

• Pembangkit Listrik Tenaga Gas dan Uap (PLTGU)

          Pembangkit ini merupakan kombinasi PLTG dan PLTU. Gas buang dari PLTG
          dimanfaatkan untuk menghasilkan Uap dari ketel Uap penghasil Uap untuk penggerak
          turbin Uap

• Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP)

          Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP) merupakan PLTU yang tidak
          mempunyai ketel Uap penggerak turbin Uapnya didapat dari dalam bumi

• Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN)

          Pembangkit Listrik ini merupakan PLTU yang menggunakan uranium sebagai bahan 
          bakar yang menjadi sumber daya energi. Uranium menjalani proses fusi didalam 
          reaktor nuklir yang menghasilkan energi panas yang berfungsi untuk menghasilkan
          Uap. Uap ini selanjutnya digunakan untuk menggerakkan turbin Uap penggerak 
          generator.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1  PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA AIR (PLTA)

Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) adalah pembangkit yang mengandalkan energi potensial dan kinetik dari air untuk menghasilkan energi listrik. Energi listrik yang dibangkitkan ini biasa disebut sebagai hidroelektrik. bentuk utama dari pembangkit listrik jenis ini adalah generatot yang dihubungkan ke turbin yang digerakkan oleh tenaga kinetik di air. Namun, secara luas pembangkit listrik tenaga air tidak hanya terbatas pada air dari sebuah waduk atau air terjun, melainkan juga meliputi pembangkit listrik yang menggunakan tenaga air dalam bentuk lain seperti tenaga ombak. Hidroelektrisitas adalah sumber energi terbarukan

Prinsip Kerja

• Alat utama yang dibutuhkan pada pembangkit listrik tenaga air adalah berupa turbin dan generator.
• Air yang telah ditampung didalam bendungan dialirkan melalui dasar bendungan sehingga membentuk air terjun.
• Air terjun yang terbentuk ini dimanfaatkan untuk menggerakkan turbin karena air akan menabrak sudut-sudut turbin sehingga membuat turbin menjadi berputar.
• Selama bergerak berputar, generator ini akan menghasilkan tenaga listrik.
• Tenaga listrik inilah yang kemudian oleh PLN dialirkan ke rumah-rumah pelanggan.

Skema Alat

1. Penggerak Mula (Prime Mover)  
Prime Mover adalah bagian berputar yang langsung berhubungan dengan air. ada 2 jenis penggerak mula yang umum digunakan yakni kincir air dan turbin air. Konstruksi kincir air sederhana terdiri dari 2 dinding lingkaran yang mengapit sudut-sudut dan pada pusat terdapat (shaft) sebagai sumbu putar. Kincir air dapat dibuat dari bahan kayu, bambu, plat besi, dll. Umumnya penggunaan kincir air hanya terbatas pada skala kecil atau sedang saja sedangkan untuk skala besar turbin airlah yang menjadi pilihan. Namun demikian kincir air memiliki kelebihan karena biayanya relatif lebih murah (untuk kapasitas sama), pembuatannya mudah (dapat dikerjakan orang yang keahliannya pas-pasan) dan yang lebih menarik lagi untuk pembangkit listrik pada aliran sungai dengan head sangat rendah penggerak mula yang paling tepat adalah model kincir. Turbin air adalah model yang lebih canggih dan dapat digunakan untuk pembangkit listrik mulai kapasitas kecil sampai besar. selain itu tidak memerlukan banyak tempat untuk pemasangan, terlihat rapi, dan efisiensi tinggi.

2. Speed Reducer (Perubahan Kecepatan)  
Speed Reducer adalah alat yang berfungsi untuk merubah (menaikkan atau menurunkan) kecepatan putaran. Dalam hal ini speed reducer yang diperlukan adalah penaik kecepatan karena putaran penggerak ula biasanya lambat, oleh karena itu harus dipercepat agar putaran yang direkomendasikan pada generator dapat dicapai (pada umumnya generator memiliki putaran 1500 rpm). Kecepatan putaran yang tepat pada sisi generator diperlukan sebagai salah satu syarat agar listrik yang dihasilkan baik. Bila putaran generator tidak tepat (kurang atau melampaui batas yang direkomdasikan) dapat merusak peralatan listrik dan termasuk generator itu sendiri. Oleh karena itu diperlukan perhitungan yang tepat untuk memilih speed reducer pada pembangkit listrik.

Secara garis besar untuk menaikkan kecepatan digunakan 3 macam cara sebagai berikut :

• Multiple Pulley (Pulley Bertingkat)

Ini adalah model paling sederhana dan biayanya murah akan tetapi menimbulkan kehilangan daya yang tinggi. Model ini terdiri dari susunan beberapa pulley yang dihubungkan dengan beberapa belt. Jumah tingkatan (jumlah pulley) dan diameter pulley harus diperhitungkan agar dihasilkan kecepatan putaran yang tepat pada sisi generator.

• Multiple Chain Gear

Model ini pada perinsipnya sama dengan Multiple Pulley, hanya saja menggunakan chain dan gear. Jumlah tingkat dan jumlah teeth dari setiap gear harus diperhitungkan untuk mendapatkan putaran yang tepat pada generator

• Gear Box (Gear Reducer)

Penggunaan Gear Box (Gear Reducer) sebagai penaik kecepatan memberikan banyak kelebihan, karena pemasangan dan perawatan mudah, tampak rapi, dan yang paling utama kehilangan daya rendah hanya saja harganya jauh lebih ahal dibandingkan kedua model sebelumnya. Gear Box sangat cocok digunakan untuk penggerak mula yang putarannya sangat lambat (pada aliran sungai dengan head sangat rendah tetapi debit air tinggi)

3.  Generator 

Generator adalah mesin listrik yang dapat merubah energi mekanik menjadi energi listrik. Dalam pembangkit listrik tenaga air, energi yang terkandung didalam air dengan bantuan penggerak mula dan speed reducer energi tersebut dirobah menjadi energi listrik. Sekarang ini telah banyak generator yang diproduksi, tinggal memilih sesuai spesifikasi yang kita inginkan.

2.2 PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA DIESEL (PLTD)

        Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD) adalah pembangkit listrik yang menggunakan mesin diesel sebagai penggerak pemula (Prime Mover). prime Mover merupakan alat yang mempunyai fungsi menghasilkan energi mekanis yang diperlukan untuk memmutar rotor generator.

        PLTD merupakan suatu instalasi pembangkit listrik yang terdiri dari suatu unit pembangkit (SPD) dan sarana pembangkitan. mesin Diesel adalah penggerak utama untuk mendapatkan energi listrik yang kemudian dikeluarkan oleh Generator. Pada mesin Diesel Energi bahan bakar diubah menjadi energi mekanik dengan proses pembakaran di dalam mesin itu sendiri. Unit PLTD adalah kesatuan peralatan-peralatan utama dan alat-alat bantu serta perlengkapannya yang tersusun dalam hubungan kerja, membentuk sistem untuk mengubah energi yang terkandung di dalam bahan bakar inyak menjadi tenaga mekanis dengan menggunakan mesin diesel sebagai penggerak utamanya dan seterusnya tenaga mekanis tersebut diubah oleh generator menjadi tenaga listrik.

         PLTD mempunyai ukuran mulai dari 40 kW sampai Puluhan MW, jika perkembangan pemakaian tenaga listrik talah melebihi 100 MW, penyediaan listrik menggunakan PLTD tidak lagi ekonomis sehingga harus dibangun pusat listrik lain. Untuk melayani beban PLTD dengan kapasitas diatas 100 MW akan tidak ekonomis karena unitnya menjadi banyak, mengingat unit PLTD yang terbesar dipasaran sekitar 12,5 MW

Macam-macam Bahan Bakar PLTD 

• Solar, Bahan bakar solar dalah bahan bakar minyak hasil sulingan dari minyak bumi mentah, bahan bakar ini berwarna kuning cokelat yang jernih. Rentang rantai karbon : C21 sampai C30 Trayek didih : 105 sampai 134 C
• High Speed Diesel (HSD), Merupakan BBM jenis Solar yang memiliki angka performa cetane number 45, jenis BBM ini diperuntukan untuk jenis kendaraan bermotor transportasi dan mesin industri
• Marine Fuel Oil (MFO), Minyak Bakar bukan merupakan produk hasil destilasi tetapi hasil dari jenis residu yang berwarna hitam. Minyak jenis ini memiliki tingkat kekentalan yang tinggi. Pemakaian BBm jenis ini umumnya untuk pembakaran langsung pada industri besar dan beberapa penggunaan minyak bakar.
• Industrial Diesel Oil (IDO), Minyak Diesel adalah hasil penyulingan minyak yang berwarna hitam yang berbentuk cair pada temperatur rendah. Biasanya memiliki kandungan sulfur yang rendah dan dapat diterima oleh Medium Speed Diesel Engine di sektor Industri. Oleh karena itu, Diesel Oil disebut juga Industrial Diesel Oil (IDO) atau Merine Diesel Fuel (MDF)

Cara Kerja :

• Bahan Bakar didalam tangki penyimpanan bahan bakar dipompakan kedalam tangki penyimpanan sementara namun sebelumnya disaring terlebih dahulu. Kemudian disimpan didalam tangki penyimpanan sementara (daily tank). Jika bahan bakar adalah bahan bakar minya (BBM) maka bahan bakar dari daily tank dipompakan ke pengabut (nozzel), disini bahan bakar dinaikan temperaturnya hingga menjadi kabut. Sedangkan jika bahan bakar adalah bahan bakar gas (BBG) maka dari daily tank dipompakan ke convertion kit (Pengatur Tekanan Gas) untuk diatur tekanannya.
• Menggunakan kompresor udara bersih dimasukkan kedalam tangki udara start melalui saluran masuk (intake manifold) kemudian dialirkan ke turbocharger tekanan dan temperatur udara dinaikkan terlebih dahulu. Udara yang dialirkan pada umunya sebesar 500 psi dengan suhu mencapai +/- 600 C. 
• Udara yang bertekanan dan bertemperatur tinggi dimasukkan ke dalam ruang bakar (combustion chamber)
• Didalam mesin diesel terjadi penyalaan sendiri, karena proses kerjanya berdasarkan udara murni yang dimanfaatkan didalam silinder pada tekanan yang tinggi (35-50 atm), sehingga temperatur didalam silinder naik. Dan pada saat itu bahan bakar disemprotkan dalam silinder yang bertemperatur dan bertekanan tinggi melebihi titik nyala bahan bakar sehingga akan menyala secara otomatis yang menimbulkan ledakan bahan bakar.
• Ledakan ruang bakar tersebut menggerakkan torak/piston yang kemudian pada poros engkol dirubah menjadi energi mekanis. Tekanan gas hasil pembakaran bahan bakar dan udara akan mendorong torak yang dihubungkan dengan poros engkol menggunakan batang torak, sehingga torak dapat bergerak bolak-balik (reciprocating). Gerak bolak-balik torak akan diubah menjadi gerak rotasi oleh poros engkol (crank shaft). Dan sebaliknya gerak rotasi poros engkol juga diubah menjadi gerak bolak-balik torak pada langkah kompresi.
• Poros engkol mesin diesel digunakan untuk menggerakkan poros rotor generator. Oleh generator energi mekanis ini dirubah menjadi energi listrik sehingga terjadi gaya gerak listrik (ggl).
• Tegangan yang dihasilkan generator dinaikkan tegangannya menggunakan trafo step up agar energi listrik yang dihasilkan sampai ke beban. Prinsip kerja trafo berdasarkan hukum ampere dan hukum faraday yaitu arus listrik dapat menimbulkan medan magnet dan medan magnet dapat menimbulkan arus listrik. Jika pada salah satu sisi kumparan pada trafo dialiri arus bolak-balik maka timbul garis gaya magnet berubah-ubah pada kumparan terjadi induksi. Kumparan sekunder satu inti dengan kumparan primer akan menerima garis gaya magnet dari primer yang besarnya berubah-ubah pula, maka di sisi sekunder juga timbul induksi, akibatnya antara dua ujung kumparan terdapat beda tegangan.
• Menggunakan saluran transmisi energi listrik dihasilkan dikirim ke beban. Disisi beban tegangan listrik diturunkan kembali dengan menggunakan trafo step down (jumlah lilitan sisi primer lebih banyak dari jumlah lilitan sisi sekunder).

 

2.3 PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA UAP (PLTU)

Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) adalah pembangkit yang mengandalkan energi kinetik dari uap unutk menghasilkan energi listrik. Bentuk utama dario pembangkit listrik jenis ini adalah Generator yang dihubungkan ke turbin yang digerakkan oleh tenaga kinetik dari uap panas/kering. Pembangkit Listrik tenaga Uap menggunakan berbagai macam bahan bakar terutama batu bara dan minyak bakar serta MFO untuk start up awal.

Cara Kerja
Proses konversi energi pada PLTU berlangsung melalui 3 tahapan, yaitu :

• Pertama, energi kimia dalam bahan bakar diubah menjadi energi panas dalam bentuk uap bertekanan dan bertemperatur tinggi.
• Kedua, energi panas (uap) diubah menjadi energi mekanik dalam bentuk putaran.
• Ketiga, energi mekanik diubah menjadi energi listrik.

PLTU menggunakan fluida kerja uap air yang bersirkulasi secara tertutup. siklus tertutup artinya menggunakan fluida yang sama secara berulang-ulang. Urutan sirkulasinya secara singkat adalah sebagai berikut :

• Pertama air diisikan ke boiler hingga mengisi penuh seluruh luas permukaan pemindah panas. Didalam boiler air ini dipanaskan dengan gas panas hasil pembakaran bahan bakar dengan udara sehingga berubah menjadi uap.
• Kedua, uap hasil produksi boiler dengan tekanan dan temperatur tertentu diarahkan untuk memutar turbin sehingga menghasilkan daya mekanik berupa putaran.
• Ketiga, Generator yang dikopel langsung dengan turbin berputar menghasilkan energi listrik sebagai hasil dari perputaran medan magnet dalam kumparan, sehingga ketika turbin berputar dihasilkan energi listrik dari terminal output generator.
• Keempat, Uap bekas keluaran turbin masuk ke kondensor untuk didinginkan dengan air pendingin agar berubah kembali menjadi air yang disebut air kondensat. Air kondensat hasil kondensasi uap kemudian digunakan lagi sebagai air pengisi boiler.
• Demikian siklus ini berlangsung terus menerus dan berulang-ulang.

Skema Alat

Bagian Utama

• Boiler, Boiler berfungsi untuk mengubah air (feed water) menjadi uap panas lanjut (superheated steam) yang akan digunakan untuk memutar turbin.
• Turbin Uap, berfungsi untuk mengkonversi energi panas yang dikandung oleh uap menjadi energi putar (energi mekanik). Poros turbin dikopel dengan poros generator sehingga ketika turbin  berputar generator juga ikut berputar.
• Kondensor, berfungsi untuk mengkondensasikan uap bekas dari turbin (uap yang telah digunakan untuk memutar turbin).
• Generator, berfungsi untuk mengubah energi putar dari turbin menjadi energi listrik.

Peralatan Penunjang 

• Desalination Plant (Unit Desal), Peralatan ini berfungsi untuk mengubah air laut (brine) menjadi air tawar (fresh water) dengan metode penyulingan (kombinasi evaporasi dan kondensasi). Hal ini dikarenakan sifat air laut yang korosif, sehingga jika air laut tersebut dibiarkan langsung masuk ke dalam unit utama, maka dapat menyebabkan kerusakan pada peralatan PLTU.
• Reverse Osmosis (RO), Mempunyai fungsi yang sama seperti desalination plant namun metode yang digunakan berbeda. Pada peralatan ini digunakan membran semi permeable yang dapat menyaring garam-garam yang terkandung pada air laut, sehingga dapat dihasilkan air tawar seperti pada desalination plant.
• Pre-Treatment pada unit yang menggunakan pendingin air tanah/sungai, Untuk PLTU yang menggunakan air tanah/sungai, pre-treatment berfungsi untuk menghilangkan endapan, kotoran dan mineral yang terkandung di dalam air tersebut.
• Demineralizer Plant (Unit Denim), Berfungsi untuk menghlangkan kadar mineral (ion) yang terkandung dalam air tawar. Air sebagai fluida kerja PLTU harus bebas dari mineral, karena jika air masih mengandung mineral berarti konduktivitasnya masih tinggi sehingga dapat menyebabkan terjadinya GGL induksi pada saat air tersebut melewati jalur perpindahan di dalam PLTU. Hal ini dapat menimbulakn korosi pada peralatan PLTU.
• Hidrogen Plant (Unit Hidrogen), Pada PLTU digunakan hydrogen (H2) sebagai pendingin generator.
• Chlorination Plant (Unit Chlorin), Berfungsi untuk menghasilkan senyawa natrium hipoclorit (NaOCl) yang digunakan untuk memabukkan/melemahkan mikro organisme laut pada area water intake. Hal ini dimaksudkan untuk menghindari terjadinya penggerakan (scaling) pada pipa-pipa kondensor maupun unit dedsal akibat perkembangbiakan mikro organisme laut tersebut
• Auxiliary Boiler (Boiler Bantu), Pada umumnya merupakan boiler berbahan bakar minyak (fuel oil), yang berfungsi untuk menghasilkan uap (steam) yang digunakan pada saat boiler utama start up maupun sebagai uap bantu (auxiliary steam).
• Coal Handling (Unit Pelayanan Batubara), Merupakan unit yang melayani pengolahan batubara yaitu dari proses bongkar muat kapal (ship unloading) di dermaga, penyaluran  ke stock area sampai penyaluran ke bunker unit.
• Ash Handling (Unit Pelayanan Abu) Merupakan unit yang melayani pengolahan abu baik itu abu jatuh (bottom ash) maupun  abu terbang (fly ash) dari Electrostatic Precipitator hopper dan SDCC (Submerged Drag Chain Conveyor) pada unit utama sampai ke tempat penampungan abu (ash valley). Tiap-tiap komponen utama dan peralatan penunjang dilengkapi dengan sistem-sistem dan alat bantu yang mendukung kerja komponen tersebut. Gangguan atau malfunction dari salah satu bagian komponen utama akan dapat menyebabkan terganggunya seluruh sistem PLTU.

2.4 PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA GAS (PLTG)

Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG) menggunakan gas alam utnuk menggerakkan turbin gas yang dikopel langsung dengan generator, sehingga generator tersebut dapat menghasilkan energi listrik. prinsipnya sama dengan prinsip kerja PLTU. Yang membedakan adalah PLTU, utnuk memutar turbin digunakan uap air yang diperoleh dengan mendidihkan air. sehingga dibutuhkan suatu boiler utnuk mendidihkan air tersebut. Sedangkan pada PLTG tidak diketemukan adanya boiler.

Cara Kerja

Pada awalnya, udara dimasukan ke dalam kompresor untuk ditekan hingga temperatur dan tekanannya naik. Proses ini isebut dengan proses proses kompresi. Udara yang dihasilkan dari kompresor akan digunakan sebagai udara pembakaran dan juga untuk mendinginkan bagian-bagian turbin gas. Setelah dikompresi, udara tersebut dialirkan  ke ruang bakar. Dalam ruang bakar, udara bertekanan 13 kg/cm2 ini dicampur denga, maka gas dapat la bahan bakar dan dibakar. Apabila digunakan bahan bakar gas (BBG) maka gas dapat langsung dicampur dengan udara untuk dibakar, tetapi apabila digunakan bahan bakar minyak (BBM), maka BBM ini harus dijadikan kabut terlebih dahulu kemudian baru dicampur dengan udara untuk dibakar. Teknik mencampur bahan bakar dengan udara dalam ruang bakar sangat mempengaruhi efisiensi pembakaran.

Pembakaran bahan bakar dalam ruang bakar menghasilkan gas bersuhu tinggi sampai kira-kira 1.300 dengan tekanan 13 kg/cm2. Gas hasil pembakaran ini kemudian dialirkandialirkan menuju turbin untuk disemprotkan kepada sudut-sudut turbin sehinga energi (enthalpy) gas ini dikonversi menjadi energi mekanik dalam turbin penggerak generator (dan kompresor udara) dan akhirnya generator menghasilkan tenaga listrik.

Skema Alat

• Turbin gas (Gas Turbine), Berfungsi untuk mengubah energi gerak gas menjadi energi putar.
• Kompresor (Compressor ), Berfungsi untuk meningkatkan temperatur dan tekanan udara.
• Ruang Bakar (Combustor), Berfungsi untuk membakar bahan bakar dengan menghembuskan udara yang telahdinaikkan temperatur dan tekanannya di kompresor.

Peralatan Pendukung PLTG

Berikut adalah peralatan pendukung yang digunakan dalam kinerja Pembangkit ListrikTenaga Gas (PLTG):

• Air Intake, Berfungsi mensuplai udara bersih ke dalam kompresor.
• Blow Off Valve, Berfungsi mengurangi besarnya aliran udara yang masuk ke dalam kompressor utamaatau membuang sebagian udara dari tingkat tertentu untuk menghindari terjadinya stall(tekanan udara yang besar dan tiba-tiba terhadap sudu kompresor yang menyebabkanpatahnya sudu kompresor)
• VIGV (Variable Inlet Guide Fan), Berfungsi untuk mengatur jumlah volume udara yang akan di kompresikan sesuaikebutuhan.
• Ignitor, Berfungsi penyalaan awal atau start up. Campuran bahan bakar dengan udara dapatmenyala oleh percikan bunga api dari ignitor yang terpasang di dekat fuel nozzle burner dan campuran bahan bakar menggunakan bahan bakar propane atau LPG.
• Lube oil system, Berfungsi memberikan pelumasan dan juga sebagai pendingin bearing-bearing sepertibearing turbin, kompressor, generator. Memberikan minyak pelumas ke jacking oilsystem. Memberikan suplai minyak pelumas ke power oil system.Sistem pelumas di dinginkan oleh air pendingin siklus tertutup.
• Hydraulic Rotor Barring, Rotor bearing system terdiri dari : DC pump, Manual pump, Constant pressure valve, pilotvalve, hydraulic piston rotor barring. Rotor barring beroperasi pada saat unit stand bydan unit shutdown (selesai operasi). Rotor barring on < 1 rpm. Akibat yang timbulapabila rotor barring bermasalah ialah rotor bengkok dan saat start up akan timbulvibrasi yang tinggi dan dapat menyebabkan gas turbin trip.
• Exhaust Fan Oil Vapour, Berfungsi utama membuang gas-gas yang tidak terpakai yang terbawa oleh minyakpelumas setelah melumasi bearing-bearing turbin, compressor dan generator.Fungsi lain adalah membuat vaccum di lube oil tank yang tujuannya agar proses minyakkembali lebih cepat dan untuk menjaga kerapatan minyak pelumas di bearing-bearing (seal oil) sehingga tidak terjadi kebocoran minyak pelumas di sisi bearing.
• Power Oil System, Berfungsi mensuplai minyak pelumas ke

1. Hydraulic Piston untuk menggerakkan VIGV
2. Control Valve (CV untuk bahan bakar dan CV untuk Air)
3. Protection dan Safety System (trip valve staging valve) terdiri dari 2 pompa yang digerakkan oleh 2 motor AC
4. Jacking Oil SystemBerfungsi mensuplai minyak ke journal bearing saat unit shut down atau stand by dengantekanan yang tinggi dan membentuk lapisan film di bearing.

2.5 PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA GAS DAN UAP (PLTGU)

PLTGU merupakan suatu instalasi peralatan yang berfungsi untuk mengubah energi panas (hasil pembakaran bahan bakar dan udara) menjadi energi listrik yang bermanfaat. Pada dasarnya, sistem PLTGU ini merupakan penggabungan antara PLTG dan PLTU, PLTU memanaskan air di HRSG (Heat Recovery Steam Generator), sehingga menjadi uap jenuh kering. Uap jenuh kering inilah yang akan digunakan untuk memutar sudu (baling-baling). Gas yang dihasilkan dalam ruang bakar pada pembangkit listrik tenaga Gas (PLTG) akan menggerakkan turbin dan kemudian generator, yang akan mengubahnya menjadi energi listrik. Sama halnya dengan PLTU, bahan bakar PLTG bisa berwujud cair (BBM) maupun gas (gas alam). Penggunaan bahan bakar menentukan tingkat efisiensi pembakaran dan prosesnya.

Cara Kerja

Prinsip Kerja PLTG adalah sebagai berikut, mula-mula udara dimsukan kedalam kompresor dengan melalui air filter/penyaring udara agar partikel debu tifak ikut masuk ke dalam kompresor tersebut. Pada kompresor tekanan udara dinaikan lalu dialirkan ke ruang bakar untuk dibakar bersama bahan bakar. Disini, penggunaan bahan bakar menentukan apakah bisa langsung dibakar dengan udara atau tidak. Jika menggunakan BBG, gas bisa langusung dicampur dengan udara untuk dibakar. Tapi jika menggunakan BBM harus dilakukan proses pengabutan dahulu pada burner baru dicampur udara dan dibakar. Pembakaran bahan bakar dan udara ini akan menghasilkan gas bersuhu dan bertekanan tinggi yang berenergi (enthalpy). Gas ini lalu disemprotkan ke turbin, hingga enthalpy gas diubah oleeh turbin menjadi energi gerak yang memutar generator untuk menghaislkan listrik.

Setelah melalui turbin sisa gas panas tersebut dibuang melalui cerobong/stack. Karena gas yang disemprotkan ke turbin bersuhu tinggi, maka pada saat yang sama dilakukan pendinginan turbin sengan udara pendingin dari lubang udara pada turbin. Untuk mencegah korosi akibat gas bersuhu tinggi ini, maka bahan bakar yang digunakan tidak boleh mengandung logam Potasium, Vanadium dan Sodium yang melampaui 1 part per mill (ppm).

Skema Alat:

Komponen-komponen peralatan dari PLTGU adalah:

1. Turbin Gas Plant, yang terdiri atas Compressor, Combustor Chamber, Turbin Gas, Generator.
2. Heat Recovery Steam Generator (HSRG)
3. Steam Turbin Plant, yang terdiri atas HP & LP Turbin, Condensor dan Generator. 

2.6 PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA  GEOTERMAL (PLT GEOTERMAL)

Pembangkit listrik tenaga panas bumi (PLTPB) atau geothermal power plant merupakan pembangkit Listrik yang memanfaatkan panas yang dihasilkan oleh perutbumi untuk menghasilkan tenaga listrik. Panas yang dihasilkan perut bumi ini dapatberupa uap air maupun air panas yang kemudian digunakan untuk memutar turbin yangdikopel langsung dengan rotor generator untuk menghasilkan energi listrik.

Cara Kerja

Secara umum proses kerja pembangkit listrik tenaga panas bumi (PLTPB) memilikikesamaan dengan pembangkit listrik tenaga uap (PLTU). Uap yang dihasilkan digunakanuntuk memutar turbin yang seporos dengan rotor generator. Sehingga generator dapatmenghasilkan energi listrik. Yang membedakan adalah, PLTU mendapatkan uap airdengan cara memanaskan air yang ada pada

boiler dengan menggunakan bahan bakarbatubara atau gas. Sedangkan PLTPB, mendapatkan uap air langsung dari perut bumimelalui sumur produksi. Uap air yang telah digunakan untuk memutar turbin akandiembunkan dengan menggunakan kondenser. Air hasil pengembunan akan diinjeksikanke perut bumi melalui sumur injeksi.

Skema Alat

• Steam Receiving Header, Tabung berdiameter 1800 mm dan panjang 19.500 mm yang berfungsi sebagaipengumpul uap sementara dari beberapa sumur produksi sebelum didistribusikan keturbin
• Vent Structure, Merupakan bangunan pelepas uap dengan peredam suaraVent structure dilengkapi dengan katup-katup pengatur yang system kerjanyapneumatic.Udara bertekanan yang digunakan untuk membuka untuk membuka dan menutup katupdiperoleh dari dua buah kompresor yang terdapat di dalam rumah vent structure.
• Separator, Separator adalah suatu alat yang berfungsi sebagai pemisah zat-zat padat, silica, bintik-bintik air, dan zat lain yang bercampur dengan uap yang masuk ke dalam separator.
• Demister, Demister adalah sebuah alat yang berbentuk tabung silinder yang berukuran 14.5 m3didalamnya terdapat kisi-kisi baja yang berfungsi untuk mengeliminasi butir-butir airyang terbawa oleh uap dari sumur-sumur panas bumi.Demister ini dipasang pada jalur uap utama setelah alat pemisah akhir (final separator)yang ditempatkan pada bangunan rangka besi yang sangat kokoh dan terletak di luargedung pembangkit.
• Turbin, Hampir di semua pusat pembangkit tenaga listrik memilii turbin sebagai penghasilgerakkan mekanik yang akan diubah menjadi energi listrik melalui generator.Pada system PLTP Kamojang mempergunakan turbin jenis silinder tunggal dua aliran (single cylinder double flow ) yang merupakan kombinasi dari turbin aksi ( impuls ) danreaksi

GENERATOR

Generator adalah sebuah alat yang berfungsi untuk merubah energi mekanik putaran

poros turbin menjadi energi listrik.

Trafo Utama ( Main Transformer)

Trafo Utama yang digunakan adalah type ONAN dengan tegangan 11,8 KV pada sisi

primer dan 150 KV pada sisi sekunder.

Switch Yard

Switch Yard adalah perangkat yang berfungsi sebagai pemutus dan penghubung aliranlistrik yang berada di wilayah PLTP maupun aliran yang akan didistribusikan melaluisystem inter koneksi

Kondensor

Kondensor adalah suatu alat untuk mengkondensasikan uap bekas dari turbin dengan kondisi tekanan yang hampa. Uap bekas dari turbin masuk dari sisi atas kondensor,kemudian mengalami kondensasi sebagai akibat penyerapan panas oleh air pendinginyang diinjeksikan melalui spray nozzle

Main Cooling Water Pump (MCWP )

Main cooling water pump (MCWP) adalah pompa pendingin utama yang berfungsi untuk memompakan air kondensat dari kondensor ke cooling tower untuk kemudian didinginkan.

2.7 PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA NUKLIR (PLTN)

Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN) adalah stasiun Pembangkit Listrik Thermal di mana panas yang dihasilkan diperoleh dari satu atau lebih Reaktor Nuklir pembangkit listrik. PLTN termasuk dalam pembangkit daya Base Load, yang dapat bekerja dengan baik ketika daya keluarnya konstan (meskipun Boilling Water Reactor dapat turun hingga setengah dayanya ketika malam hari). Daya yang dibangkitkan per unit pembangkit berkisar dari 40 MWe hingga 1000 MWe. Unit baru yang sedang dibangun pada tahun 2005 mempunyai daya 600-1200 MWe.

Cara Kerja :

Dalam PLTN, terdapat satu atau lebih reaktor nuklir di dalamnya. Dalam reaktor nuklir tersebut, berlangsung reaksi Nuklir. Reaksi Nuklir tersebut menghasilkan panas yang tinggi. Panas ini yang kemudian digunakan untuk menghasilkan listrik.

Berdasarkan reaksi nuklir yang terjadi, PLTN dapat dibagi menjadi 2 jenis :

• Reaktor Fissi

Dalam PLTN reaktor fisi, terjadi reaksi fissi di dalam reaktornya. Reaksi fissi adalah reaksi pemecahan inti atom. Dengan memcah atom, akan diperoleh tenaga yang cukup besar. Biasanya digunakan bahan uranium dan plutonium untuk reaksi fissi ini.

Reaktor fisi dapat dikelompokkan lagi menjadi :

a. Reaktor Termal
Reaktor Termal ini menggunakan moderator neutron untuk melambatkan atau memoderate neutron sehingga mereka dapat menghasilkan reaksi fissi selanjutnya. Neutron yang dihasilkan dari reaksi fisi mempunyaienergi yang tinggi atau dalam keadaan yang cepat, sehingga dapat menjamin kelangsungan reaksi berantai.

b. Reaktor Cepat

Digunakan untuk menjaga kesinambungan reaksi berantai tanpa memerlukan moderato neutron. Karena reaktor cepat menggunakan jenis bahan bakar yang berbeda dengan reaktor termal, neutron yang dihasilkan di reaktor cepat tidak perlu dilambatkan guna menjamin reaksi fissi tetap berlangsung. Boleh dikatakan, bahwa reaktor termal menggunakan neutron termal dan reaktor cepat menggunakan neutrin cepat dalam proses fissi masing-masing

c. Reaktor Subkritis

Menggunakan sumber neutron luar ketimbang menggunakan reaksi berantai untuk menghasilkan reaksi fissi. Hingga tahun 2004 hal ini hanya berupa konsep teori saja, dan tidak ada purwarupa yang diusulkan atau dibangun untuk menghasilkan listrik, meskipun beberapa laboratorium mendemonstrasikan dan beberapa ujui kelayakan sudah dilaksanakan.

• Reaktor Fusi

Dalam PLTN reaktor fusi, terjadi reaksi fusi di dalam reaktornya. Reaksi fusi adalah reaksi penggabungan inti. Reaksi fusi dapat menghasilkan energi yang lebih besar dengan bahan bakar yang mudah didapat dan tingkat polusi yang lebih rendah bahan yang digunakan bisa didapat dari air. Namun reaktor ini tidak dapat dibuat karena diperlukan suhu sangat tinggi untuk keberlangsungan reaksi fusi. Kondisi suhu ini yang tidak dapat dipenuhi.

 

 2.8 MASALAH-MASALAH UTAMA DALAM PEMBANGKITAN TENAGA             LISTRIK

Proses pembangkitan tenaga listrik pada prinsipnya merupakan konversi energi primer menjadi energi mekanik penggerak generator yang selanjutnya energi mekanik ini dikonversi oleh generator menjadi tenaga listrik. Proses yang demikian ini menimbulkan masalah-masalah sebagai berikut :

• Penyediaan Energi Primer

Energi Primer untuk pusat listrik termal adalah bahan bakar. Penyediaan bahan bakar meliputi : pengadaan, transportasi dan penyimpanan, terutama yang memerlukan perhatian terhadap kebakaran.

Energi primer untuk PLTA adalah air. Pengadaannya dari sungai dan hujan, sedangkan penyimpanannya di waduk. Untuk PLTA, konservasi hutan pada daerah aliran sungai (DAS) sangat penting agar hutan berfungsi sebagai penyimpananair sehingga tidak timbul banjir dimusim hujan dan tidak terjadi kekeringan dimusim kemarau

• Penyedian Air Pendingin

Masalah penyediaan air pendingin timbul pada pusat listrik termal seperti PLTU dan PLTD. PLTG tidak memerlukan air pendingin yang banyak. PLTU dan PLTD dengan daya terpasang di atas 25 MW banyak yang dibangun di daerah pantai karena membutuhkan air pendingin dalam jumlah besar sehingga pusat listrik ini dapat menggunakan air laut sebagai air pendingin. Untuk unit-unit PLTD yang kecil dibawah 3 MW. Pendinginannya dapat menggunakan udara dengan menggunakan generator.

• Masalah Limbah

PLTU batu bara menghasilkan limbah berupa abu batu bara dan asap yang mengandung Gas dan Semua PLTU mempunyai limbah bahan kimia dari air ketel (blow down) PLTD dan PLTG mempunyai limbah berupa minyak pelumas. PLTA tidak menghasilkan limbah, malah limbah dari masyarakat yang masuk ke sungai penggerak PLTA sering menimbulkan gangguan pada PLTA

• Masalah Kebisingan

Pusat Listrik menghasilkan suara keras yang merupakan kebisingan bagi masyarakat yang tinggal di dekatnya. Tingkat kebisingan harus dijaga agar tidak melampaui standar yang berlaku.

Operasi

Opersasi pusat listrik sebagian besar 24 jam sehari. Selain itu biaya penyediaan tenaga listrik sebagian besar (±60%) untuk Operasi pembangkit Listrik, khususnya untuk membeli bahan bakar. Oleh karena itu, perlu dilakukan operasi pembangkit listrik yang seefisien mungkin. Jika pusat Listrik beroperasi dalam sistem interkoneksi, (yaitu pusat listrik yang beroperasi paralel dengan pembangkit listrik lain melalui saluran transmisi), maka pembangkit listrik ini harus mengikuti pola operasi sistem interkoneksi.

• Pemeliharaan

Pemeliharaan peralatan diperlukan untuk :

1. Mempertahankan efisiensi
2. Mempertahankan keandalan
3. Mempertahankan umur ekonomis 

Bagian-bagian peralatan yang memerlukan pemeliharaan terutama adalah :

1. Bagian-bagian yang bergeser, sepert : bantalan, cincin penghisap (piston ring) dan engsel-engsel (heat exchanger) dan ketel uap
2. Kontak-kontak listrik dalam saklar serta klem-klem penyambung listrik

• Gangguan dan Kerusakan

Gangguan adalah peristiwa yang menyebabkan pemutus tenaga (PMT) membuka (trip) diluar kehendak operator sehingga terjadi pemutusan pasokan tenaga listrik. Gangguan sesungguhnya adalah peristiwa hubung singkat yang penyebabnya kebanyakan petir dan tanaman. Gangguan dapat juga disebabkan karena kerusakan alat, sebaliknya gangguan (misalnya disebabkan oleh petir) yang terjadi berkali-kali akhirnya dapat mengakibatkan alat (misalnya transformator) menjadi rusak.

• Pengembangan Pembangkitan

Pada umumnya , pusat listrik yang berdiri sendiri maupun yang ada dalam sistem interkoneksi memerlukan pengembangan. Hal ini disebabkan karena beban yang dihadapi terus bertambah, sedangkan di lain pihak unit pembangkit yang ada masih memungkinkan untuk penambahan unit pembangkit, maka pengembangan pembangkitan dapat dilakukan dengan menambah unit pembangkit dalam gedung pusat listrik yang telah ada tersebut. Tatapi jika tidak ada lagi kemungkinan memperluas gedung pusat listrik yang ada, maka harus dibangun pusat listrik yang baru. Pembangunan pembangkitan khususnya dalam sistem interkoneksi, selain itu harus memperhatikan masalah gangguan dan kerusakan. Juga harus memperhatikan masalah saluran transmisi dalam sistem.

• Perkembangan Teknologi Pembangkitan

Umumnya mengarah pada perbaikan efisiensi dan penemuan teknik konversi energi yang baru dan penemuan bahan bakar baru. Perkembangan ini meliputi segi perangkat keras (hardware) seperti komputerisasi dan juga meliputi segi perangkat lunak (software) seperti pengembangan model-model matematika untuk optimasi.