observasi ke PLTA sigura-gura

BAB I

PENDAHULUAN

1.1.Latar Belakang

Berawal dari rencana peprintahan Hindia Belanda yang ingin memanfaatkan potensi danau Toba sebagai pembangkit listrik yang mengalami kegagalan akibat gejolak perlawanan yang terjadi di Indonesia, yang selanjutnya pada saat kedatangan pemerintah Jepang ke Indonesia, data-data yang ditinggalakan pemerintah Belanda diambil alih dan seterusnya dilanjutkan pembangunannya oleh Jepang.

Tekad ini semakin kuat ketika tahun 1972 pemerintah menerima laporan dari Nippon Koei, sebuah perusahaan konsultan Jepang tentang studi kelaikan Proyek PLTA dan Aluminium Asahan. Laporan tersebut menyatakan bahwa PLTA layak untuk dibangun dengan sebuah peleburan aluminium sebagai pemakai utama dari listrik yang dihasilkannya.

Waduk Sigura-Gura atau disebut Bendungan Sigura-Gura adalah bendungan yang terletak 23,3 km dari hulu Sungai Asahan (Danau Toba), atau 8,8 km dari Bendungan Siruar atau 1 km di hilir Air Terjun Sigura-Gura.PLTA Sigura gura mulai dibangun pada bulan Mei 1978 dan selesai bulan Desember 1981, Bendungan Sigura-Gura berjenis struktur Beton Gravity dengan tinggi bendungan 46 meter dari dasar Sungai Asahan, dengan volume 6.140.000 m³. Bendungan yang dibangun oleh Jepang ini digunakan sebagai pembangkit tenaga listrik untuk Pabrik Aluminium (INALUM). Bendungan ini merupakan bendungan terbesar di Indonesia setelah Bendungan Sutami. Bendungan ini berfungsi untuk menjamin ketersediaan volume air dan besarnya energi air yang diperlukan bagi pembangkit tenaga listrik di PLTA Sigura-Gura.

1.2.Perumusan Masalah

Dalam laporan ini penulis akan membahas tentang komponen PLTA Sigura-gura mulai dari Bendungan,Terowongan,Gardu dan Kontrol (Pengaturan pada PLTA).

1.3.Tujuan Observasi

Adapun tujuan observasi ini adalah :

1)      Mengetahui dan Melihat langsung peralatan yang ada PLTA Sigura-gura

2)      Memenuhi tugas mata kuliah Perencanaan Sistem Tenaga Listrik.

1.4. Lokasi Observasi

Dalam observasi ini penulis mengambil lokasi di PLTA Sigura-gura.

1.5. Waktu Observasi

Penulis telah melaksanakan observasi selama sehari. Waktu yang digunakan yaitu :

Hari                 :Kamis

Tanggal           :07 Mei 2015

Pukul               : 08.00 s/d 11.30 WIB dan 14.00 s/d 15.30 WIB

1.6. Operator

            

BAB II

HASIL DAN PEMBAHASAN

Komponen PLTA Sigura-gura

          1. Waduk ( Bendungan )

Mulai dibangun pada bulan Mei 1978 dan selesai bulan Desember 1981, Bendungan Sigura-Gura berjenis struktur Beton Gravity dengan tinggi bendungan 46 meter dari dasar Sungai Asahan, dengan volume 6.140.000 m³. Bendungan yang dibangun oleh Jepang ini digunakan sebagai pembangkit tenaga listrik untuk Pabrik Aluminium (INALUM).

Waduk Sigura-Gura atau disebut Bendungan Sigura-Gura adalah bendungan yang terletak 23,3 km dari hulu Sungai Asahan (Danau Toba), atau 8,8 km dari Bendungan Siruar atau 1 km di hilir Air Terjun Sigura-Gura. Bendungan ini merupakan bendungan terbesar di Indonesia setelah Bendungan Sutami. Bendungan ini berfungsi untuk menjamin ketersediaan volume air dan besarnya energi air yang diperlukan bagi pembangkit tenaga listrik di PLTA Sigura-Gura.

Bendungan ini terletak di Siruar, ± 14,5 km dari Porsea. Bendungan ini berfungsi mengatur kestabilan air yang keluar dari danau Toba ke sungai Asahan untuk mensuplai air ke stasiun pembangkit listrik Siguragura sebesar 107 m3/detik. Bendungan ini berfungsi sebagai sumber air yang stabil untuk stasiun pembangkit listrik Siguragura, terletak di Simorea, 1 km di sebelah hulu air terjun Sigura-gura atau 9 km di sebelah hilir Bendungan Pengatur. Bendungan ini tingginya 47 m dan punggungnya 154 m.

Pintu air merupakan salah satu komponen peralatan bendungan ini yang berfungsi sebagai pengatur debit air yang ada di bendungan pintu air ini akan dibuka pada saat debit air didalam bendungan sudah melewati batas debit air yang di tentukan guna untuk menghindari tekanan air yang sangat besar yang masuk kedalam terowongan dan agar air tersebut tidak meluap masuk kedalam terowongan untuk memutar turbin tersebut dan ketika 2 jam sebelum pintu air ini dibuka maka pihak Inalum akan memberikan pengumuman terhadap dilingkungan sekitar sungai asahan agar dapat menghindari hal – hal yang tidak di inginkan dan pintu air ini sering di buka pada saat musim hujan dimana ketika curah hujan ini meningkat.  

Gambar Pintu Air

1.      Pengatur pintu air

Pengatur pintu air ini merupakan beberapa alat yang mengontrol pintu air ini untuk membuka maupun menutup bahkan mengukur debit air. Pada bulan January PLTA Sigura-gura membuang air sebanyak 240 ton/s karena air yang di bendungan sudah melewati batas yang telah ditentukan. pengatur pintu air ini terdiri dari komponen peralatanya sebagai berikut :

Gambar.bendungan pengatur

Bendungan Penadah Air Siguragura (Siguragura Intake Dam) yang terletak di Simorea dan berfungsi sebagai sumber air yang stabil untuk stasiun pembangkit listrik Siguragura. Air yang ditampung di bendungan ini dipergunakan di Stasiun pembangkit listrik Siguragura (Siguragura Power Station) yang berada 200 m di dalam perut bumi dengan 4 unit generator dan total kapasitas tetap dari keempat generator tersebut adalah 203 MW dan merupakan PLTA bawah tanah pertama di Indonesia. Tipe bendungan ini adalah beton massa dengan ketinggian 47 meter.

Gambar. 1  Bendungan sigura_gura

Pintu air merupakan salah satu komponen peralatan bendungan ini yang berfungsi sebagai pengatur debit air yang ada di bendungan pintu air ini akan dibuka pada saat debit air didalam bendungan sudah melewati batas debit air yang di tentukan guna untuk menghindari tekanan air yang sangat besar yang masuk kedalam terowongan dan agar air tersebut tidak meluap masuk kedalam terowongan untuk memutar turbin tersebut dan ketika 2 jam sebelum pintu air ini dibuka maka pihak Inalum akan memberikan pengumuman terhadap dilingkungan sekitar sungai asahan agar dapat menghindari hal – hal yang tidak di inginkan dan pintu air ini sering di buka pada saat musim hujandimana ketika curah hujan ini meningkat.  

 

Gambar. 2. Pintu air PLTA Sigura-gura

Pengatur pintu air

Pengatur pintu air ini merupakan beberapa alat yang mengontrol pintu air ini untuk membuka maupun menutup bahkan mengukur debit air. Pada bulan January PLTA Sigura-gura membuang air sebanyak 240 ton/s karena air yang di bendungan sudah melewati batas yang telah ditentukan. pengatur pintu air ini terdiri dari komponen peralatanya sebagai berikut :

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.

Gambar.turbin

a.       Tuas pengatur

3.      Tuas pengatur ini berfungsi untuk sebagai salah satu pengatur  pintu air agar bisa terbuka dan tertutup dan tuas ini di lengkapi dengan beberapa motor – motor listrik yang berguna untuk memutar tali untuk membuka ataupun menutup pintu air tersebut dan selain motor listrik  tuas ini juga dilengkapi dengan berbagai alat lainya seperti gulungan  tali yang dirancang untuk menarik beban dan juga dilengkapi  beberapa katrol dan lain – lain.

Gambar.3 Tuas pengatur

b.      Indikator

Dimana indikator ini merupakan sebagai tanda atau hasil debit air yang di buang guna untuk dapat memberikan informasi tentang air yang sudah terbuang dan agar pintu air dapat ditutup kembali ketika sudah mencapai debit air yang sudah di tentukan.

Gambar. 4  Indikator

2.Terowongan

Skema PLTA sigura-gura dengan terowongan

Gambar. 5 Skema PLTA sigura-gura dengan terowongan

Dari skema diatas dapat dijelaskan lebih rinci karena gambar diatas menjelaskan tentang aliran air dari terowongan untuk memutar turbin tersebut yang berjarak 200 di dalam Bumi dan selanjutnya perjalanan yang menuju pusat pembangkit dimana sebagian jalan menuju pusat pembangkit ini berbentuk terowongan yang panjangnya mencapai 285 m. dimana pada gambar diatas garis vertikal kebawah yang berwarna biru merupakan tempat mengalirnya air dan yang berwarna coklat muda merupakan terowongan dan lift.

Terowongan Penghubung Access Tunnel

Terowongan Penghubung Access Tunnel adalah jalan masuk atau penghubung menuju titik peralatan-peralata dibawah tanah seperti generator.Terowongan ini berfungsi sebagai transport keluar masuknya peralatan-peralatan besar yang akan diperbaiki atau diganti.Terowongan ini juga berfungsi sebagai jalan bagi para wisata yang akan melihat peralatan-peralatan pembangkit didalam tanah.Panjang Terowongan ini 908 meter dari pintu masuk sampai dengan pintu masuk ruangan generator.Pelaksanaan pembangunan jalan penghubung ini dilakukan pada Juni 1977 dan diselesaikan secara berturut-turut pada bulan Juni dan Desember tahun 1978.

3.Kontrol atau Pengaturan Pada PLTA Sigura gura.

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.

Gambar.generator

Sistem kendali generator PLTA Asahan

Dari keterangan gambar diatas adalah bahwa seluruh komponen peralatan PLTA Inalum dapat dilihat atau dikontrol dari papan gambar diatas dan juga tegangan yang dihasilkan beberapa generator tersebut terlihat pada papan gambar diatas dan papan control ini juga berfungsi untuk menginformasikan keadaan seluruh peralatan yang bekerja baik keadaan normal ataupun dalam keadaan tidak normal / mengalami gangguan.

System Pengendali Debit Air

      Adapun system pengendali yang di gunakan untuk mengendalikan debit air di Sigura gura adalah dengan menggunakan SCADA.

      SCADA atau Supervisory Control and Data Acquition adalah sebuah sistem yang dirancang untuk sebuah pengendalian dan pengambilan data dalam pengawasan (Operator/Manusia). biasanya SCADA digunakan untuk pengendalian suatu proses pada industri. SCADA merupakan sistem yang terdiri dari banyak komponen penyusunnya.

 Dalam aplikasinya, Subsistem penyusun SCADA terdiri dari:

1.      HMI (Human Machine Interface)

2.      MTU (Master Terminal Unit)

3.      RTU (Remote Terminal Unit)

4.      PLC atau Device Lainnya

5.      Sistem Komunikasi (Antar MTU dan RTU)

6.      Data Acquisition

Berikut merupakan gambaran umum susunan SCADA.

      

HMI Adalah subsistem dari SCADA yang berfungsi menampilkan data dari hasil pengukuran di RTU ataupun menampilkan proses yang sedang terjadi pada keseluruhan sistem. HMI merupakan sebuah software pada computer berbasis grafis yang berfungsi untuk mempermudah pengawasan (Supervisory) kepada sang operator. HMI mengubah data-data dan angka kedalam animasi, grafik/trend, dan bentuk yang mudah diterjemahkan oleh sang operator.

MTU atau Master Terminal Unit merupakan sebuah sistem komputer(bisa komputer bisa PLC ataubahkan microcontroller) yang bertugas memberikan data kepada HMI dari RTU. di lain sisi MTU ini juga bertugas mengambil data dari tiap-tiap RTU (jika RTU lebih dari 1) untuk diterjemahkan dan di berikan ke HMI.  sistem pengambilan data dari tiap-tiap RTU disebut “Polling”. terkadang MTU dan HMI dapat dijadikan 1 bagian, ketika MTU menggunakan komputer yang sama dengan HMI.

RTU atau Remote Terminal Unit adalah subsistem SCADA yang berfungsi sebagai terminal-terminal (semacam stasiun data)  dari hasil pengukuran, pengendalian, pemantauan status dan lain-lain. RTU juga berfungsi menerjemahkan, mengkonversi, menghitung sinyal dari transducer seperti pengukuran arus listrik , Flow, Static Pressure, Differensial Pressure, temperatur, dan lain-lain. dari hasil pengukuran tersebut hal yang dilakukan RTU adalah melakukan kendali(jika merupakan sistem kendali) kemudian mentransmit data ke MTU atau langsung mentransmit ke MTU jika sistem di RTU bukan untuk pengendalian (Controlling). RTU juga dapat berfungsi sebagai pengatur set point yang dikirimkan dari HMI/MTU ke RTU tersebut.

PLC atau Programmable Logic Controller adalah sebuah controller logic yang dapat diProgram sesuai kebutuhan kita. PLC pada sistem SCADA biasanya di tempatkan pada RTU, jadi PLC merupakan subsistem dari RTU. PLC ini bertugas melakukan pengolahan/pengambilan data dari transducer/sensor transmitter yang juga memungkinkan untuk melakukan pengendalian pada sistem di RTU tersebut misal digunakan untuk pengaturan bukaan Valve.

Sistem Komunikasi, merupakan sebuah cara untuk mengkomunikasikan data dari RTU ke MTU. pada RTU yang terletak jauh dari pusat control (MTU) maka sistem komunikasi biasanya menggunakan Radio. pada industri tertentu ada yang lebih memilih menggunakan GSM Radio yang biasanya untuk RTU yang sangat jauh tidak terjangkau dengan radio biasa atau bisa menggunakan radio biasa namun harus menggunakan beberapa repeater agar radio pada RTU dapat berkomunikasi dengan Radio pada MTU.

 Proteksi Pada Generator

Generator merupakan sumber energi listrik didalam sistem tenaga listrik, maka perlu diproteksi dari semua gangguan jangan sampai mengalami kerusakan karena kerusakan generator akan sangat mengganggu penyediaan tenaga listrik. Tetapi dilain pihak dari segi selektifitas pengamanan sistem diharapkan agar PMT generator tidak mudah trip terhadap gangguan dalam sistem, karena lepasnya generator dari sistem akan mempersulit jalannya oprasi sistem tenaga listrik.

Gambar Generator dengan Mesin penggerak dan Medan Penguat

            PMT generator bekerja apabila ada gangguan yang tepat ada didepan generator, didalam generator atau pada nesin penggerak generator.

Gambar.gardu induk sigura gura

Gambar.jaringan distribusi di sigura gura

BAB III

PENUTUP

3.1. Kesimpulan

            PLTA Sigura-gura memiliki 4 generator yang tersusun secara vertical prancis dan yang dialiri oleh air melalui terowongan air yang memiliki panjang 200m dari permukaan bumi dan tiap generator ini menghasilkan 11KV dan kemudian di transmisikan maka tegangan yang dihasilkan oleh PLTA sigura-gura mencapai 275KV, panjang Saluran Transmisi 120 Km direntangkan oleh menara sebanyak 271 menara, yang dimana sebagian dari tegangan ini akan disupply ke PT Inalum yang berada di Kuala Tanjung sebagi sumber energi listrik untuk peleburan Aluminium dan aluminium ini akan di kirim ke Jepang untuk diproduksi.  

Selain sebagi penyuplai tenaga listrik ke pabrik alumunium, PLTD Sigura-gura juga menyuplai tenaga listrik ke masyarakat. Jika dilihat dari hasil pencapaian yang telah dicapai oleh PLTD Sigura-gura, danau Toba masih memiliki potensi sebagai pembangkit listrik yang belum diketahui oleh pemerintah.

PLTA sigura gura berada 200 m di dalam perut bumi dengan 4 unit generator dan total kapasitas tetap dari keempat generator tersebut adalah 203 MW dan merupakan PLTA bawah tanah pertama di Indonesia Bendungan Penadah Air Siguragura (Siguragura Intake Dam) yang terletak di Simorea dan berfungsi sebagai sumber air yang stabil untuk stasiun pembangkit listrik Siguragura. Air yang ditampung di bendungan ini dipergunakan di Stasiun pembangkit listrik Siguragura (Siguragura Power Station)

3.2.Saran

          Semoga dari hasil observasi dan penjabaran yang telah kami jelaskan dapat membantu dalam pemahaman tentang PLTA Sigura gura dan menambah wawasan pada matakuliah Perencanaan Sistem Tenaga Listrik.Dari penjelasan Makalah ini banyak akan kekurangan, maka dari itu kami sebagai penyaji mohon maaf dan menerima setiap kritik dan saran demi kesempurnaan karya ini.

DOKUMENTASI