Pada artikel kali ini akan dijelaskan Cara Kerja PLTA Pembangkit Listrik Tenaga Air secara sederhana dan singkat sehingga dapat menghasilkan energi listrik untuk di transmisikan ke pengguna listrik.
Di Indonesia cukup banyak PLTA yang tersebar di tanah air yaitu saat ini berjumlah 56 pembangkit listrik dan bahkan termasuk PLTA terbesar di Asia Tenggara yaitu PLTA Cirata dengan total kapasitas terpasang 1.008 Megawatt (MW).
Berikut akan dibahas pengertian dan cara kerjanya secara sederhana :
Pengertian PLTA
Secara sederhana pengertian PLTA adalah Pembangkit Listrik Tenaga Air yang memanfaatkan tenaga atau energi potensial dari aliran air yang sudah di desain sedemikian rupa sehingga bisa memutar turbin yang selanjutnya akan memutar generator dan bisa menghasilkan listrik.
Di Indonesia sendiri biasanya sebagai sumber aliran air memanfaatkan bendungan / waduk yang sengaja dibuat untuk bisa menghasilkan listrik dari PLTA sekaligus sebagai sumber air pada saat kemarau panjang.
Cara Kerja PLTA
Cara kerja Pembangkit Listrik Tenaga Aair pada prinsipnya adalah mengubah energi potensial aliran air dari danau/ waduk menjadi bentuk energi listrik yang bisa dikonsumsi pengguna listrik.
Secara singkat, bisa dibagi menjadi 3 proses utama, yaitu :
- Energi potensial aliran air dialirkan ke pipa Penstock
- Aliran air pada Penstock memutar Turbin
- Turbin memutar Generator listrik
Gambar PLTA sederhana
Untuk mendapatkan tenaga aliran air yang besar maka dibuatlah sebuah bendungan dalam bentuk waduk yang kemudian di desain agar air masuk ke rangkaian pipa menuju penstock, karena aliran air difokuskan pada pipa ini maka energi potensial yang muncul sangat besar dan energi inilah yang diteruskan ke turbin yang berupa sebuah kipas besar.
Karena turbin ini satu poros dengan generator listrik maka akan menimbulkan induksi elektromagnetik yang bisa menghasilkan energi listrik. Terdapat beberapa komponen penting pada PLTA yaitu :
Bendungan /Waduk
Umumnya pada PLTA selalu menggunakan bendungan atau waduk karena untuk bisa menghasilkan listrik yang bisa memenuhi pasokan listrik diperlukan putaran turbin yang stabil untuk menggerakkan generator. Dan Waduk tentunya memiliki volume air yang besar sehingga pasokan air terjaga untuk menggerakkan generator.
Bendungan untuk PLTA
Kenapa perlu dibuatkan bendungan ? Fungsi bendungan pada PLTA adalah untuk menaikkan permukaan air sehingga gaya gravitasi semakin tinggi untuk membantu memutar turbin saat air dialirkan ke penstock.
Pada Bendungan biasanya terdapat pintu air yang bisa digunakan untuk membuang air saat volume sudah terlalu tinggi.
Pipa Penstock
Fungsi Penstock pada PLTA berfungsi untuk mengalirkan air dari tangki head tank ke cerobong turbin dan didesain untuk bisa menahan water hammer/ arus kejut air yang ditimbulkan saat katup turbin ditutup secara tiba tiba.
Gambar Pipa Penstock PLTA
Ukuran diameter penstock sangat menentukan energi yang hilang pada PLTA selain itu semakin besar ukuran pipa penstock maka semakin besar juga investasi yang harus dikeluarkan saat proses pembangunan PLTA.
Turbin
Fungsi turbin pada PLTA adalah untuk mengkonversi energi potensial jatuhan air menjadi energi kinetik. Pada Turbin terdapat beberapa bagian yang berperan untuk memutar generator, diantaranya :
- Runner/ sudu/ baling baling
- Main shaft
- Spiral chasing ( rumah turbin )
- Inlet valve
- draft tube
- Bearing
Cara kerja turbin mirip dengan kincir air yang memiliki casing dengan bentuk yang besar, gaya jatuh air yang dialirkan oleh penstock jatuh dengan energi kinetik yang besar akan menghantam runner sehingga memutar main shaft yang nantinya putaran ini diteruskan ke generator.
Kuarng lebih itulah fungsi kincir air pada PLTA.
Generator
Generator adalah komponen kelistrikan utama pada PLTA, Fungsi generator pada PLTA adalah untuk mengubah energi kinetik menjadi menjadi energi listrik. Generator bisa berputar karena adanya putaran yang diteruskan dari turbin.
Gambar Generator PLTA
Komponen utama pada sebuah generator yaitu rotor dan stator, rotor memiliki poros yang sama dengan turbin sehingga putarannya mengikuti putaran turbin. Sedangkan pada stator terdapat coil yang bisa memproduksi listrik setiap kali generator berputar.
Baca juga : Prinsip Kerja Generator
Pada generator terdapat kumparan magnet seperti halnya sebuah dinamo listrik, saat generator berputar maka akan terjadi pergerakan elektron yang bisa membangkitkan arus AC yang akan diteruskan ke transformator untuk menyesuaikan tegangan sebelum di transmisikan ke pengguna.
Jalur Transmisi Listrik
Fungsi jalur transmisi PLTA adalah untuk mengalirkan listrik yang dihasilkan ke pengguna listrik yaitu rumah rumah ataupun industri, tenaga listrik diteruskan dengan menggunakan bahan konduktor biasanya berupa tembaga.
Karena jarak antara pembangkit PLTA dengan pengguna listrik cukup jauh maka akan menimbulkan turunnya kualitas tegangan, sehingga pada jalur transmisi biasanya terdapat transformator baik itu step up (menaikkan tegangan) maupun step down (menurunkan tegangan).
Demikian artikel tentang Cara kerja PLTA semoga bisa menambah wawasan.
