DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

Transkripsi

1 TUGAS AKHIR STUDI PEMBANGUNAN PLTA SKALA PIKO PADA SALURAN IRIGASI UNTUK MEMENUHI KEBUTUHAN LISTRIK RUMAH TANGGA DI JORONG TANJUNG LANGSEK KEC. LINTAU BUO UTARA KAB. TANAH DATAR O L E H HAFIZ KURNIAWAN NIM : DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010

2 ABSTRAK Salah satu energi alternatif yang telah ditemukan dan sedang banyak diteliti adalah air. Pemanfaatan energi air sebagai sumber tenaga pembangkit listrik telah direspon oleh berbagai negara di dunia, termasuk di Indonesia. Salah satu penelitian yang pernah dilakukan sebelumnya adalah penelitian tentang pembangkit listrik tenaga air skala piko untuk pemenuhan kebutuhan listrik rumah tangga. Pada tugas akhir ini akan dibahas secara umum komponen-komponen utama yang digunakan dalam pembangunan pembangkit listrik tenaga air skala piko beserta daya yang dibangkitkan dan disalurkan kepada konsumen di Jorong Tanjung Langsek, Kecamatan Lintau Buo Utara, Kabupaten Tanah Datar, Propinsi Sumatera Barat.

3 KATA PENGANTAR Segala puji dan syukur hanya milik Rabb sekalian alam Allah Subhanahuwa Ta ala yang telah memberikan kemampuan dan kesabaran dalam menyelesaikan tugas akhir ini, serta shalawat beriring salam penulis hadiahkan kepada junjungan alam Nabi Muhammad SAW. Tugas akhir ini merupakan bagian dari kurikulum yang harus diselesaikan untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan Sarjana Strata Satu di Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik,. Adapun jutul Tugas Akhir ini adalah : STUDI PEMBANGUNAN PLTA SKALA PIKO PADA SALURAN IRIGASI UNTUK MEMENUHI KEBUTUHAN LISTRIK RUMAH TANGGA DI JORONG TANJUNG LANGSEK KEC. LINTAU BUO UTARA KAB. TANAH DATAR Selama masa perkuliahan sampai menyelesaiakan Tugas Akhir ini, penulis banyak memperoleh bimbingan dan dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Ayahanda dan Ibunda tersayang, adik, uni dan uda serta keponakan tercinta yang senantiasa memberikan semangat, do a dan dukungannya selama ini. 2. Bapak Ir. Sumantri Zulkarnain, selaku dosen pembimbing yang telah banyak meluangkan waktu dan memberikan ide dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

4 3. Bapak Ir. Syarifuddin Siregar, selaku dosen wali penulis yang senantiasa memberikan bimbingannya selama perkuliahan. 4. Bapak Prof. DR. Ir. Usman Baafai selaku pelaksana harian Ketua Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik,. 5. Om Masri, Oneh, Kak Lia, Bang Roy, Kak Ira dan Rabbani yang telah memberikan doa, motivasi serta pengalaman kepada penulis. 6. Seluruh sanak famili yang ada di Depok, Bandung, Lintau dan Medan yang telah memberikan bantuan dan doa kepada penulis. 7. Om Sahril dan Tante Al dan seluruh keluarga yang telah memberikan bantuan serta motivasi kepada penulis. 8. Asep, Sidik yang sudah menemani penulis selama proses pengambilan data. 9. Seluruh Staf Pengajar yang telah memberi bekal ilmu kepada penulis dan seluruh Pegawai Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara atas bantuan administrasinya. 10. Silvia Jesika, SE yang telah menemani dan memberikan dorongan semangat kepada penulis. 11. Sahabat-sahabat terbaikku, Agnini, Rita, Andri, Dodhi, Dayat, Ayib, Mona, Lia, Rona, Rizka, Hendra, Febri, Tosa, Ai, Adi, Zuki, Luthfi, Bismo, Daus, Hans, Muhfi, Aris, Aulia, Raul, Jhoni, Ari, Rozie, Bayu, Wahyu, Ijul, Ijal, Made, Ronal, Fauzan, Ari 06 semua teman-teman 04 dan 05 serta teman-teman Tripasa yang tidak mungkin disebutkan satu persatu.

5 12. Teman-teman kost pimpinan no. 135 yang selalu berbagi canda dan tawa bersama penulis. 13. Seluruh abang senior dan adik junior yang telah berbagi pengalaman dan motivasi kepada penulis. 14. Serta semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu. Akhir kata penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna, untuk itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun demi penyempurnaan isi dan analisa yang disajikan. Akhir kata, semoga tulisan ini bermanfaat bagi penulis pada khususnya dan semua pihak yang membutuhkannya. Medan, 16 Desember 2010 Penulis, (Hafiz Kurniawan) NIM :

6 DAFTAR ISI KATA PENGANTAR... ii DAFTAR ISI... v DAFTAR GAMBAR... vii DAFTAR TABEL... ix BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Tujuan dan Manfaat Penulisan Batasan Masalah Metode Penulisan Sistematika Penulisan... 4 BAB II DASAR TEORI PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA AIR SKALA PIKO Pengertian PLTA Skala Piko Prinsip Pembangkitan Tenaga Air Prinsip Pembangkitan Listrik Tenaga Air Skala Piko Komponen - komponen PLTA Skala Piko Bendungan (Weir) dan Intake Saluran Pembawa (Head Race) Pipa Pesat (Penstock) Pintu Saluran Pembuangan Kolam Penenang (Forebay Tank) Pintu Pengatur Rumah Pembangkit (Power House) Saluran Buang (Tail Race) Turbin Air Generator Sinkron Jaringan Distribusi BAB III PEMBANGUNAN PLTA SKALA PIKO DI JORONG TANJUNG LANGSEK Profil Jorong Tanjung Langsek Aksesibilitas... 32

7 Potensi Pendukung Kondisi Elektrifikasi PLTA Skala Piko Di Jorong Tanjung Langsek Spesifikasi Teknis PLTA Skala Piko Pembangunan PLTA Skala Piko Pemasangan Komponen PLTA Skala Piko Pengelolaan PLTA Skala Piko Tanjung Langsek Pengelola PLTA Skala Piko Tanjung Langsek Tarif Listrik PLTA Skala Piko Tanjung Langsek.53 BAB IV ANALISA DAYA LISTRIK PLTA SKALA PIKO DI JORONG TANJUNG LANGSEK Daya Yang Terbangkit Dari PLTA Skala Piko Beban Yang Terpasang Pada PLTA Skala Piko Jorong Tanjung Langsek Analisa Rugi-Rugi Pada Saluran Distribusi PLTA Skala Piko Rugi-Rugi Daya Pada Saluran Distribusi PLTA Skala Piko Tanjung Langsek Tegangan Jatuh Pada Saluran Distribusi PLTA Skala Piko Tanjung Langsek BAB V PENUTUP Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

8 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Proses PLTA skala piko... 8 Gambar 2.2 Turbin pelton Gambar 2.3 Turbin turgo Gambar 2.4 Turbin crossflow Gambar 2.5 Sketsa turbin francis Gambar 2.6 Turbin kaplan Gambar 2.7 Diagram aplikasi berbagai jenis turbin (head vs debit) Gambar 2.8 Rotor kutub menonjol Gambar 2.9 Rotor kutub silinder Gambar 3.1 Bendungan (Weir) dan Intake Gambar 3.2 Saluran pembawa (trail race) Gambar 3.3 Bak penenang (forebay tank) Gambar 3.4 Trash rack dan Saluran pelimpah (spill way) Gambar 3.5 Pondasi draftube Gambar 3.6 Pipa pesat (penstock) Gambar 3.7 Sketsa rumah pembangkit Gambar 3.8 Rumah pembangkit Gambar 3.9 Saluran pembuangan Gambar 3.10 Tiang jaringan Gambar 3.11 Konstruksi pipa pesat PLTA skala piko Gambar 3.12 Runner turbin crossflow Gambar 3.13 Konstruksi turbin Gambar 3.14 Generator dan Turbin... 48

9 Gambar 3.15 Turbin pada PLTA skala piko Gambar 3.16 Generator pada PLTA skala piko Gambar 3.17 Panel kontrol PLTA skala piko Gambar 3.18 Sistem transmisi pulley Gambar 3.19 Pulley turbin dan generator Gambar 4.1 One line diagram pembagian beban pada distribusi... 57

10 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Pengelompokan turbin Tabel 2.2 Daerah operasi turbin Tabel 2.3 Kecepatan spesifik beberapa turbin Tabel 3.1 Data pipa pesat Tabel 4.1 Pembagian beban saluran instalasi... 55