plta

1. 1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar belakang
PLTA adalah suatu pusat tenaga air yang memiliki peralatan tertentu dan bertujuan merubah
(konversi) energi potensial air menjadi energi listrik. Pembangkit tinggi tenaga air (PLTA) bekerja
dengan cara merubah energi potensial (dari dam atau air terjun) menjadi energi mekanik (dengan
bantuan turbin air) dan dari energi mekanik menjadi energi listrik (dengan bantuan generator).
Kapasitas PLTA diseluruh dunia ada sekitar 675.000 MW ,setara dengan 3,6 milyar barrel minyak
atau sama dengan 24 % kebutuhan listrik dunia yang digunakan oleh lebih 1 milyar orang.
PLTA termasuk jenis pembangkitan hidro. Karena pembangkitan ini menggunakan air untuk
kerjanya.
Saat ini pengetahuan tentang PLTA sangat dibutuhkan oleh para mahasiswa sebagai bekal
ilmu ketika akan bekerja di PLTA, dimana para pekerja dituntut untuk benar – benar paham tentang
segala sesuatu yg ada di PLTA. Diharapkan dengan adanya makalah ini mahasiswa dapat memahami
segala sesuatu tentang PLTA.
1.2 Rumusan masalah
Masalah yang akan kami bahas dalam makalah ini meliputi definisi, gambar, macam – macam
(klasifikasi), prinsip kerja, pemasangan. Hal – hal diluar dari yang disebutkan tadi tidak akan dibahas
dalam makalah ini.
1.3 Tujuan
Makalah ini dibuat dengan tujuan
- Untuk mempermudah mahasiswa dalam memahami tentang PLTA
- Supaya mahasiswa mengerti prinsip kerja PLTA
- Supaya mahasiswa bisa mengoperasikan PLTA

2. 2
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Definisi Potensial Transformer
Pembangkit listrik tenaga air (PLTA) bekerja dengan cara merubah energi potensial (dari dam
atau air terjun) menjadi energi mekanik (dengan bantuan turbin air) dan dari energi mekanik menjadi
energi listrik (dengan bantuan generator).
Kapasitas PLTA diseluruh dunia ada sekitar 675.000 MW ,setara dengan 3,6 milyar barrel minyak
atau sama dengan 24 % kebutuhan listrik dunia yang digunakan oleh lebih 1 milyar orang.
Pembangkit listrik tenaga air konvensional bekerja dengan cara mengalirkan air dari dam ke turbin
setelah itu air dibuang. Saat ini ada teknologi baru yang dikenal dengan pumped-storage plant .
pumped-storage plant memiliki dua penampungan yaitu:
 Waduk Utama (upper reservoir) seperti dam pada PLTA konvensional. Air dialirkan langsung
ke turbin untuk menghasilkan listrik.
 Waduk cadangan (lower reservoir). Air yang keluar dari turbin ditampung di lower reservoir
sebelum dibuang disungai.
Pada saat beban puncak air dalam lower reservoir akan di pompa ke upper reservoir sehingga
cadangan air pada Waduk utama tetap stabil.
2.2 Jenis-Jenis PLTA
1. Berdasarkan Tinggi Terjun PLTA
 PLTA jenis terusan air (water way)
Adalah pusat listrik yang mempunyai tempat ambil air (intake) di hulu sungai dan
mengalirkan air ke hilir melalui terusan air dengankemiringan (gradient) yang agak kecil.
Tenaga listrik dibangkitkan dengan cara memanfaatkan tinggi terjun dan kemiringan sungai.

3. 3
 PLTA jenis DAM /bendungan
Adalah pembangkit listrik dengan bendungan yang melintang disungai, pembuatan bendungan ini
dimaksudkan untuk menaikkan permukaan air dibagian hulu sungai guna membangkitkan energi
potensial yang lebih besar sebagaipembangkit listrik.
 PLTA jenis terusan dan DAM (campuran)
Adalah pusat listrik yang menggunakan gabungan dari dua jenis sebelumnya, jadi energi potensial
yang diperoleh dari bendungan dan terusan.
2. PLTA Berdasarkan Aliran Sungai
 PLTA jenis aliran sungai langsung (run of river)
Banyak dipakai dalam PLTA saluran air/terusan, jenis ini membangkitkan listrik dengan
memanfaatkan aliran sungai itu sendiri secara alamiah.
 PLTA dengan kolam pengatur (regulatoring pond)
Mengatur aliran sungai setiap hari atau setiap minggu dengan menggunakan kolam pengatur yang
dibangun melintang sungai dan membangkitkan listrik sesuaidengan beban.
Disamping itu juga dibangun kolam pengatur di hilir untuk dipakai pada waktu beban puncak
(peaking power plant) dengan suatu waduk yang mempunyai kapasitas besar yang akan mengatur
perubahan air pada waktu beban puncak sehingga energi yang dihasilkan lebih maksimal.
 Pusat listrik jenis waduk (reservoir)
Dibuat dengan cara membangun suatu waduk yang melintang sungai, sehingga terbentuk seperti
danau buatan, atau dapat dibuat dari danau asli sebagai penampung air hujan sebagai cadangan
untuk musim kemarau.
 PLTA Jenis Pompa (pumped storage)
adalah jenis PLTA yang memanfaatkan tenaga listrik yang berlebihan ketika musim hujan atau pada
saat pemakaian tenaga listrik berkurang saat tengah malam, pada waktu ini sebgian turbin berfungsi
sebagai pompa untuk memompa air yang di hilir ke hulu, jadui pembangkit ini memanfaatkan kembali
air yang dipakai saat beban puncak dan dipompa ke atas lagi saat beban puncak terlewati.

4. 4
2.3 Komponen – komponen dasar PLTA
1. DAM
Sesuai dengan kondisi alam, pengembangan PLTA dapat dibagi atas 2 jenis yaitu : tipe waduk
dan tipe aliran langsung. Tipe waduk dapat berupa bendungan (reservoir) dan keluaran danau (lake
outlet), sedangkan tipe aliran langsung dapat berupa aliran langsung sungai (run-off river) dan aliran
langsung dengan bendungan pendek (run-off river with low head dam).
Bendungan Scrivener, Canberra Australia, dibangun untuk mengatasi banjir 5000-tahunan.
Bendungan atau dam adalah konstruksi yang dibangun untuk menahan laju air menjadi waduk, danau,
atau tempat rekreasi. Seringkali bendungan juga digunakan untuk mengalirkan air ke sebuah
Pembangkit Listrik Tenaga Air. Kebanyakan dam juga memiliki bagian yang disebut pintu air untuk
membuang air yang tidak diinginkan secara bertahap atau berkelanjutan. Sedangkan waduk adalah
kolam besar tempat menyimpan air sediaan untuk berbagai kebutuhan. Waduk dapat terjadi secara
alami maupun dibuat manusia. Waduk buatan dibangun dengan cara membuat bendungan yang lalu
dialiri air sampai waduk tersebut penuh.
Bendungan Hoover, sebuah bendungan beton lengkung di Black Canyon di Sungai Colorado. Dam
dapat diklasifikasikan menurut struktur, tujuan atau ketinggian. Berdasarkan struktur dan bahan yang
digunakan, bendungan dapat diklasifikasikan sebagaidam kayu, "embankment dam" atau "masonry
dam", dengan berbagai subtipenya.
Tujuan dibuatnya termasuk menyediakan air untuk irigasi atau penyediaan air di perkotaan,
meningkatkan navigasi, menghasilkan tenaga hidroelektrik, menciptakan tempat rekreasiatau habitat
untuk ikan dan hewan lainnya, pencegahan banjir dan menahan pembuangan dari tempat industri
seperti pertambangan atau pabrik. Hanya beberapa dam yang dibangun untuk semua tujuan di atas.

5. 5
Menurut ketinggian, dam besar lebih tinggi dari 15 meter dan dam utama lebih dari 150 m.
Sedangkan, dam rendah kurang dari 30 m, dam ketinggian-medium antara 30 - 100 m, dan dam tinggi
lebih dari 100 m.
Kadang-kadang ada yang namanya Bendungan Sadel sebenarnya adalah sebuah dike, yaitu tembok
yang dibangun sepanjang sisi danau untuk melindungi tanah di sekelilingnya dari banjir. Ini mirip
dengan tanggul, yaitu tembok yang dibuat sepanjang sisi sungai atau air terjun untuk melindungi
tanah di sekitarnya dari kebanjiran.
Sebuah bendungan Pengukur overflow dam didisain untuk dilewati air. weir adalah sebuah tipe
bendungan pengukur kecil yang digunakan untuk mengukur input air. Bendungan Pengecek check
dam adalah bendungan kecil yang didisain untuk mengurangi dan mengontrol arus soil erosion.
2. SWITCHYARD
Serandang hubung ialah saluran air yang digunakna untuk mengairkan air yang berasaldari
bendungan. Saluran ini terhubung dengan Gedung sentral. Pada saluran ini air memiliki energi kinetic
yang sangat besar, karena dipenaruhi oleh tekanan air yang disebabkan ketinggian bendungan.
Semakin tinggi bendungan dan semakin banyak jumlah air, maka semakin besar pula energi kinetic
yang dihasilkan.
3. GEDUNG SENTRAL
Terdiri atas Turbin dan Generator. Turbin adalah alat yang dapat merubah energi kinetic air menjadi
energi mekanik, sedangkan generator ialah alat yang digunakan untuk merubah energi mekanik
menjadi energi listrik.
3.1 TURBIN
Turbin air dikembangkan pada abad 19 dan digunakan secara luas untuk pembangkit tenaga listrik..
Turbin air mengubah energi potensial air menjadi energi mekanis. Energi mekanis diubah dengan
generator listrik menjadi tenaga listrik. Berdasarkan prinsip kerja turbin dalam mengubah energi

6. 6
potensial air menjadi energi mekanis, turbin air dibedakan menjadi dua kelompok yaitu turbin impuls
dan turbin reaksi.
Turbin Impuls
Energi potensial air diubah menjadi energi kinetik pda nozle. Air keluar nozle yang mempunyai
kecepatan tinggi membentur sudu turbin. Setelah membentur sudu arah kecepatan aliran berubah
sehingga terjadi perubahan momentum (impulse). Akibatnya roda turbin akan berputar. Turbin impuls
adalah turbin tekanan sama karena aliran air yang keluar dari nosel tekanannya adalah sama dengan
tekanan atmosfir sekitarnya. Semua energi tinggi tempat dan tekanan ketika masuk ke sudu jalan
turbin dirubah menjadi energi kecepatan.
Turbin Pelton
Pelton wheel from Walchensee,Germany hydro power station.
Turbin pelton merupakan turbin impuls. Turbin Pelton terdiri dari satu set sudu jalan yang diputar
oleh pancaran air yang disemprotkan dari satu atau lebih alat yang disebut nosel. Turbin Pelton adalah
salah satu dari jenis turbin air yang paling efisien. Turbin Pelton adalah turbin yang cocok digunakan
untuk head tinggi.
Bentuk sudu turbin terdiri dari dua bagian yang simetris. Sudu dibentuk sedemikian sehingga
pancaran air akan mengenai tengah-tengah sudu dan pancaran air tersebut akan berbelok ke kedua
arah sehinga bisa membalikkan pancaran air dengan baik dan membebaskan sudu dari gaya-gaya
samping. Untuk turbin dengan daya yang besar,sistem penyemprotan airnya dibagi lewat beberapa
nosel. Dengan demikian diameter pancaran air bisa diperkecil dan ember sudu lebih kecil.
Turbin Pelton untuk pembangkit skala besar membutuhkan head lebih kurang 150 meter tetapi untuk
skala mikro head 20 meter sudah mencukupi.
Turbin Turgo
Turbin Turgo dapat beroperasipada head 30 s/d 300 m. Seperti turbin pelton turbin turgo merupakan
turbin impulse, tetapi sudunya berbeda. Pancaran air dari nozle membentur sudu pada sudut 20 o.
Kecepatan putar turbin turgo lebih besar dari turbin Pelton. Akibatnya dimungkinkan transmisi
langsung dari turbin ke generator sehingga menaikkan efisiensi total sekaligus menurunkan biaya
perawatan.
Turbin Crossflow
Salah satu jenis turbin impuls ini juga dikenal dengan nama Turbin Michell-Banki yang merupakan
penemunya. Selain itu juga disebut Turbin Osberger yang merupakan perusahaan yang memproduksi

7. 7
turbin crossflow. Turbin crossflow dapat dioperasikan pada debit 20 litres/sec hingga 10 m3/sec dan
head antara 1 s/d 200 m.
Turbin Zcrossflow menggunakan nozle persegi panjang yang lebarnya sesuai dengan lebar runner.
Pancaran air masuk turbin dan mengenai sudu sehingga terjadi konversi energi kinetik menjadi energi
mekanis. Air mengalir keluar membentur sudu dan memberikan energinya (lebih rendah dibanding
saat masuk) kemudian meninggalkan turbin. Runner turbin dibuat dari beberapa sudu yang dipasang
pada sepasang piringan paralel.
Turbin Reaksi
Sudu pada turbin reaksi mempunyai profil khusus yang menyebabkan terjadinya penurunan tekanan
air selama melalui sudu. Perbedaan tekanan ini memberikan gaya pada sudu sehingga runner (bagian
turbin yang berputar) dapat berputar. Turbin yang bekerja berdasarkan prinsip ini dikelompokkan
sebagai turbin reaksi. Runner turbin reaksi sepenuhnya tercelup dalam air dan berada dalam rumah
turbin.
Turbin Francis
Turbin francis merupakan salah satu turbin reaksi. Turbin dipasang diantara sumber air tekanan tinggi
di bagian masuk dan air bertekanan rendah di bagian keluar. Turbin Francis menggunakan sudu
pengarah. Sudu pengarah mengarahkan air masuk secara tangensial. Sudu pengarah pad turbin Francis
dapat merupakan suatu sudu pengarah yang tetap ataupun sudu pengarah yang dapat diatur sudutnya.
Untuk penggunaan pada berbagai kondisi aliran air penggunaan sudu pengarah yang dapat diatur
merupakan pilihan yang tepat.
Turbin Kaplan & Propeller
Turbin Kaplan dan propeller merupakan turbin rekasialiran aksial. Turbin ini tersusun dari propeller
seperti pada perahu.. Propeller tersebut biasanya mempunyai tiga hingga enam sudu.
3.2 Generator Listrik
Generator listrik adalah sebuah alat yang memproduksi energi listrik dari sumber energi mekanikal.
Proses ini dikenal sebagai pembangkit listrikSebelum hubungan antara magnet dan listrik ditemukan,
generator menggunakan prinsip elektrostatik. Mesin Wimshurst menggunakan induksi elektrostatik
atau "influence". Generator Van de Graaff menggunakan satu dari dua mekanisme:
* Penyaluran muatan dari elektroda voltase-tinggi
* Muatan yang dibuat oleh efek triboelectric menggunakan pemisahan dua insulator

8. 8
Generator elektrostatik tidak efisien dan berguna hanya untuk eksperimen saintifik yang
membutuhkan voltase tinggi.
* Generator portabel (pandangan samping)
* Generator portabel (pandangan sudut)
Pada 1831-1832 Michael Faraday menemukan bahwa perbedaan potensial dihasilkan antara ujung-
ujung konduktor listrik yang bergerak tegak lurus terhadap medan magnet. Dia membuat generator
elektromagnetik pertama berdasarkan efek ini, menggunakan cakram tembaga yang berputar antara
kutub magnet tapal kuda. Proses ini menghasilkan arus searah yang kecil.
2.4 Desain PLTA
Rekayasa di bidang PLTA telah berkembang dengan pesat. Ditemukannya turbin-turbin yang
mempunyai efisiensi tinggi, penggunaan pembangkit listrik tenaga pompa, dan tunnel dalam PLTA
banyak mempengaruhi konsep dalam mendesain PLTA. Secara umum ada 5 tahapan sebelum
pembangunan PLTA dapat terwujud. Tahapan tersebut adalah :
- Studi Pendahuluan (Preliminary Study)
- Studi Kelayakan
- Studi Dampak Lingkungan
- Desain Rinci
- Pembangunan, yang dibagi menjadi 3 tahapan lagi yaitu : persiapan konstruksi, pekerjaan utama,
dan memonitor data hidrologi. Persiapan konstruksi meliputi pembuatan akses jalan atau memperbaiki
jalan yang sudah ada dan mempersiapkan sumber tenaga untuk keperluan konstruksi. Mulai dari studi
pendahuluan sampai pembangunan diperlukan waktu yang berkisar antara 7 sampai 15 tahun,
tergantung dari besar atau kecilnya proyek. Untuk dapat membuat desain suatu PLTA diperlukan
survey dan studi tentang berbagai aspek.
Survei dan studi yang diperlukan tersebut adalah :
- Survei topografi

9. 9
- Studi geologi dan fondasi
- Studi meteorologi dan hidrologi
- Penyelidikan material bangunan
- Studi sarana komunikasi
- Studi dampak lingkungan, dan
- Studi tata letak.
2.5 Prinsip Kerja
Energi Potensial ↔ Air pada dam yang memiliki ketinggian
↓
Energi Kinetik ↔ Air yang bergerak melalui reservior
↓
Energi Mekanik ↔ Putaran pada turbin
↓
Energi Listrik ↔ Putaran rotor generator
Sementara prinsip kerja suatu PLTA secara umum adalah menghimpun air dalam waduk atau
bendungan atau kolam tando tahunan yang berfungsi dasar untuk menampung air dan menaikkan
tinggi tekan air (head) yang merupakan potensi air sungai lalu menyalurkannya ke turbin dalam
gedung sentral yang terletak lebih rendah dari waduk. Selanjutnya turbin menyalurkan energi air ke
generator yang akan mengubahnya menjadi energi listrik.
Prinsip dasar pembangkitan energi PLTA adalah pokok hukum hidrodinamika persamaan Bernoulli—
yang merupakan turunan dari hukum kekekalan energi dalam fluida—yang secara matematis adalah P

10. 10
+ ½ V2 + ∫ gh = konstan, yakni P (pressure) adalah tekanan,∫ (dibaca: rho) merupakan massa jenis
dan V (velocity) adalah kecepatan aliran, dan g (gravity) yakni gaya gravitasi bumi dan h (height)
adalah tinggi zat cair. Dengan kata lain terdapat hubungan antara tekanan,kecepatan aliran dan letak
(tinggi atau rendah) terhadap aliran air. Sehingga semakin tinggi letak air maka semakin besar tekanan
air yang berefek semakin tingginya kecepatan air untuk menggerakkan turbin dan energi listrik yang
dihasilkan pun semakin besar.
Dalam hubungan dengan reservoir air maka h (height) adalah beda ketinggian antara muka air pada
reservoir dengan muka air keluar dari kincir air/turbin air. Total energi yang tersedia dari suatu
reservoir air adalah merupakan energi potensial air.
Adanya udara bertekanan tinggi yang timbul akibat pengisian saluran pelimpah atau pipa pesat juga
diperhitungkan dengan adanya pipa udara atau pipa gelombang yang diletakkan di ujung saluran
pelimpah sebelum pintu masuk pipa pesat. Udara bertekanan tinggi tersebut dapat merusak turbin bila
tidak diserap oleh pipa gelombang.
Air yang mengalir menuju turbin juga menghasilkan arus balik yang bergelombang tinggi akibat
pengaturan pemasukan air dalam turbin oleh penggerak turbin sehingga terjadi penolakan sebagian
arus air. Arus balik ini dapat memperlambat arus air menuju turbin dan meningkatkan pukulan
tekanan air (over pressure) terhadap dinding saluran pipa pesat. Dalam kasus seperti ini dibutuhkan
tangki gelombang yang berfungsi sebagai penyangga yang menyerap peningkatan guncangan tekanan
dengan cara menampung arus balik tersebut.
Air yang mengalir melalui pipa-pipa selalu mempunyai head dan tinggi kinetik. Pada pintu
pemasukan ke penggerak turbin (turbine runner), tinggi tekan dapat secara utuh diubah menjadi tinggi
kinetik dalam keadaan tekanan jet air keluar dari satu atau lebih mulut pipa pemancar (nozzle) dan
mengenai sudu-sudu roda. Pada kondisi seperti ini pancaran jet bebas akan menjadi tekanan atmosfer.
Pada jenis turbin Francis yang digunakan PLTA Cirata yang termasuk turbin tekan atau turbin reaksi
dan bekerja dengan aliran air bertekanan, penggerak turbin langsung mengubah tenaga kinetik dan
tenaga tekanan menjadi tenaga mekanik secara bersamaan.
Turbin-turbin hidrolik berhubungan erat dengan generator. Poros penggerak turbin berhubungan
langsung dengan generator sehingga tenaga mekanik yang diproduksi dialirkan ke generator yang
memiliki kumparan kawat rotor dan stator yang mengubah energi mekanik menjadi energi listrik.
Stator adalah susunan rangka baja yang dipipihkan sebagai inti magnet dan berbentuk medan magnet
yang merupakan kepala rotor. Dengan berputarnya rotor karena perputaran poros turbin yang
dihubungkan dengan poros generator,energi mekanik dari turbin memasuki medan magnet dan

11. 11
berubah menjadi energi listrik.
Potensi tenaga air di seluruh Indonesia secara teoretis diperkirakan sekitar 75.000 MW yang tersebar
pada 1.315 lokasi. Tenaga air merupakan salah satu potensi sumber energi yang sangat besar,tetapi
pemanfaatannya masih jauh di bawah potensinya. Dari potensi tersebut diperkirakan sebesar 34.000
MW dapat dikembangkan untuk pusat pembangkit tenaga listrik dengan kapasitas cukup besar,yaitu
100 MW ke atas. Tenaga air dibagi dalam tiga kategori yaitu skala besar,mini, dan mikro. Belum ada
ketentuan secara jelas mengenai pembagian skala tersebut. Tampaknya setiap negara mempunyai
ukuran yang berbeda. Namun, secara umum tenaga air (hidro) skala besar mempunyai kapasitas diatas
10 MW, mini berkapasitas 200 kW sampai 10 MW, dan mikro berkapasitas sampai 200 kW.
Pemanfaatan tenaga air skala besar untuk pembangkit tenaga listrik sampai dengan tahun 2000
mencapai 4.208 MW atau hanya sekitar 5,6% dari potensi yang ada. Namun, potensi tenaga air yang
berada di Pulau Jawa telah dikembangkan secara optimal, yaitu telah dikembangkan sekitar 2.389
MW atau 53% dari total potensi yang ada. Sedangkan mini dan mikrohidro, potensinya sekitar 460
MW, dan yang sudah dimanfaatkan sekitar 64 MW yang pada umumnya dimanfaatkan untuk listrik
perdesaan.
Menurut jenis arusnya, sistem tenaga listrik dikenal dengan sistem arus bolak-balik (AC) dan sistem
arus searah (DC). Pada sistem AC,penaikkan dan penurunan tegangan, medan magnet putarnya
mudah dilakukan. Maka berdasarkan kemudahan tersebut, hampir di seluruh dunia menggunakan
sistem tenaga listrik AC, walaupun sistem DC juga mulai dikembangkan dengan
pertimbanganpertimbangan tertentu. Sementara sistem AC tidak dapat disimpan, sehingga dalam
memenuhi permintaan konsumen, pusat listrik harus dioperasikan sesuaidengan permintaan
konsumen yang berubah dari waktu ke waktu.
Sistem tenaga listrik dibangkitkan dalam pusatpusat listrik dan disalurkan ke konsumen melalui
jaringan saluran tenaga listrik. Tenaga listrik dibangkitkan dalam Pusat-pusat Listrik seperti PLTA,
PLTU,PLTG, PLTP,PLTGU dan PLTD,kemudian disalurkan melalui saluran transmisi setelah
terlebih dahulu dinaikkan tegangannya oleh transformator penaik tegangan yang ada dipusat listrik.
Saluran tegangan tinggi di Indonesia mem punyai tegangan 150 kV yang disebut sebagaiSaluran
Udara Tegangan Tinggi (SUTT) dan tegangan 500 kV yang disebut sebagai Saluran Udara Tegangan
Ekstra Tinggi (SUTET).
Saluran transmisi ada yang berupa saluran udara dan ada pula yang berupa kabel tanah. Karena
saluran udara harganya jauh lebih murah dibandingkan dengan kabel tanah, maka saluran transamisi
kebanyakkan berupa saluran udara. Kerugian saluran transmisi menggunakan kabel udara adalah

12. 12
adanya gangguan petir., kena pohon dan lainlain. Setelah tenaga listrik disalurkan melalui saluran
transmisi, maka sampailah tenaga listrik di Gardu Induk (GI) untuk diturunkan tegangannya melalui
transformator penurun tegangan menjadi tegangan menengah atau yang juga disebut tegangan
distribusi primer.
Tegangan distribusi primer yang digunakan pada saat ini adalah tegangan 20 kV. Jaringan setelah
keluar dari GI disebut jaringan distribusi, sedangkan jaringan antara Pusat Listrik dengan GI disebut
jaringan transmisi. Setelah tenaga listrik disalurkan melalui jaringan distribusi primer, maka kemudian
tenaga listrik diturunkan tegangannya dalam gardugardu distribusi menjadi tegangan rendah dengan
tegangan 380/220 Volt, kemudian disalurkan melalui Jaringan Tegangan Rendah untuk selanjutnya
disalurkan ke rumah-rumah pelanggan (konsumen) melalui Sambungan Rumah.
Dalam praktek karena luasnya jaringan distribusi, sehingga diperlukan banyak transformator
distribusi, maka Gardu Distribusi seringkali disederhanakan menjadi transformator tiang. Pelanggan
yang mempunyai daya tersambung besar tidak dapat disambung melalui Jaringan Tegangan Rendah,
melainkan disambung langsung pada Jaringan Tegangan Menengah, bahkan ada pula yang disambung
pada jaringan Transmisi Tegangan Tinggi, tergantung besarnya daya tersambung.
Setelah tenaga listrik melalui Jaringan Tegangan Menengah (JTM), Jaringan Tegangan Rendah (JTR)
dan Sambungan Rumah, maka tenaga listrik selanjutnya melalui alat pembatas daya dan KWH meter.
Dari uraian tersebut, dapat dimengerti bahwa besar kecilnya konsumsi tenaga listrik ditentukan
sepenuhnya oleh para pelanggan, yaitu tergantung bagaimana para pelanggan akan menggunakan alat
alat listriknya, yang harus diikuti besarnya suplai tenaga listrik dari Pusat-pusat Listrik. Proses
penyampaian tenag a listrik dari Pusat-pusat Listrik
2.6 Pemanfaatan PLTA
Pemanfaatan PLTA skala besar memerlukan analisis yang rinci tentang berbagai aspek.
Aspek-aspek tersebut akan dibahas secara garis besar di bawah ini. Di bawah ini akan dibahas
tenetang berbagai macam pemanfaatan PLTA dengan mengambil contoh pada PLTA di Sungai
Membrano.
2.7 Pengembangan Industri Padat Energi
Industri pemula yang dapat dikembangkan sebagai pamacu pertumbuhan di DAS
Mamberamo adalah industri yang padat energi. Beberapa jenis industri mineral seperti industri
aluminium, besi/baja, tembaga dan nikel memiliki potensi untuk dikembangkan. Industri aluminium

13. 13
meliputi pemrosesan bauksit menjadi alumina dan pemrosesan alumina menjadi aluminium. Proses
reduksi alumina menjadi aluminium memerlukan energi yang besar yaitu sekitar 80 % dari total
kebutuhan energi di industri aluminium.
Pada industri besi/baja, proses reduksi besi, peleburan dan pencetakan besi/baja memerlukan energi
yang besar. Biasanya listrik digunakan di tungku listrik yang memungkinkan dibuat alloy yang
memerlukan suhu yang tinggi. Sedangkan di industri pengolahan tembaga, energi digunakan untuk
pembuatan konsentrat tembaga dan pengambilan logam tembaga dari konsentrat. Pada 7 industri
nikel, proses pengolahan nikel dapat dibagai menjadi dua proses. Proses hidrometalurgi untuk
pengambilan logam dengan proses pelarutan dengan penambahan bahan kimia. Proses pirometalurgi
untuk pengambilan logam dengan cara pemanasan.
2.8. Aspek Ekonomi
Biaya pembangkitan PLTA relatif rendah bila dibandingkan dengan pembangkit tenaga listrik
lainnya. Secara umum biaya investasi bervariasi antara 2.000 - 3.000 US $/kW. Sedangkan biaya
operasi dan perawatan berkisar antara 3 - 15 US $/kW. Biaya pembangkitan PLTA dapat murah
karena :
§ tidak memerlukan biaya untuk bahan bakar
§ umur teknis PLTA yang panjang bahkan dapat lebih dari 50 tahun
§ keandalan yang tinggi sehingga dapat mengurangi jumlah unit cadangan yang diperlukan, dan
§ pembangunannya dapat dilakukan secara bertahap sesuaidengan kebutuhan pada saat
pembangunan.
Untuk keperluan pengembangan PLTA dan industri sangat memerlukan investor asing. Peran
pemerintah diharapkan untuk membangun infrastruktur sedangkan investor asing untuk pembangunan
industri serta PLTA. Biaya yang diperlukan untuk keperluan tersebut dirangkumkan pada Tabel 3.
Total perkiraan biaya untuk tahap awalantara 12.600 - 26.900 juta dolar Amerika.
2.9 Aspek Gempa
Berdasarkan dara dari Badan Meteorologi dan Geofisika, DAS Mamberamo termasuk ke
dalam jalur gempa tektonik dengan intensitas gempa yang tinggi. Hasil analisis menunjukkan

14. 14
bahwa episentrum pada umumnya dangkal (< st="on">gaya gempa biasanya Utara - Selatan
sesuai dengan arah 8 tumbukan lempeng, sehingga bangunan yang memanjang harus
diusahakan berarah Timur - Barat. Perencanaan bendungan sebaiknya dilengkapi dengan
anlisis runtuh bendungan (dam break analysis) untuk mengantisipasi terhadap keselamatan
penduduk yang bermukim di bagain hilir bendungan.
2.10 Analisis SWOT
Analisis SWOT (strength, weakness, opportunity and threat) terdiri atas faktor internal yang
bias dikontrol dan faktor eksternal atau lingkungan yang mungkin sulit dikontrol. Kedua sisi
dianalisis supaya dapat disusun suatu strategi sehingga tercapai keberhasilan dan mempunyai
daya saing. Dari faktor internal bisa diidentifikasi kekuatan dan kelemahan (strength and
weakness) sedangkan dari faktor eksternal berupa peluang dan ancaman (opportunity and
threat). Berikut ini adalah analisis SWOT bila pembangunan PLTA dan industri padat energi
dibangun di DAS Mamberamo.
· Kekuatan (strength)
- Sumber energi air yang melimpah dengan harga yang relatif murah
- Akses ke bahan baku untuk industri padat energi relatif mudah
· Kelemahan (weakness)
- Sumber daya manusia yang masih kurang, baik dalam kualitas maupun kuantitas
- Sumber dana pemerintah yang terbatas
- Kelemahan terhadap akses teknologi
· Peluang (opportunity)
- Menghadapi era pasar global maka akan lebih menguntungkan dengan pembangunan
industri

15. 15
yang dekat dengan sumber energi dan bahan baku.
- Kebijaksanaan pemerintah untuk memajukan wilayah KTI.
- Adanya kemudahan dan insentif bagi investor yang berminat mengembangkan wilayah KTI
· Ancaman (threat)
- Ketergantungan pada pendanaan bersyarat luar negeri
- Tingkat erosi di sepanjang aliran sungai relatif besar.
2.11 Kelebihan PLTA
PLTA mempunyai kelebihan dibandingkan pembangkit tenaga listrik lainnya. Beberapa
keunggulan PLTA di antaranya :
1. Proses start-up–nya cepat (10 –15 menit)
2. Sistem pengoperasiannya lebih mudah diatur (pengaturan beban dan frekwens imudah)
3. Biayap roduksi listriknya murah karena air diperoleh dengan gratis
4. Ramah lingkungan (tidakmenghasilkan polusi)
5. Reservoir air dapat digunakan untuk banyak keperluan; seperti untuk perikanan, irigasi dan
pengendalian banjir
6. Tidak rawan kerusakan (karena bagian-bagian yang bergeraknya dioperasikan dalam
kondisi dingin)
7. Masa guna melebihi 50 tahun dan dapat diperpanjang lagi melalui renovasi kerena PLTA
termasuk jenis energi yang terbarukan.

16. 16
8. Tingkat efisiensi dapat di atas 90 %.
9. Peran PLTA dalam jaringan listrik disamping untuk substitusi tenaga termal juga dapat
10. Berfungsi sebagai pemikul beban puncak karena dapat cepat mengikuti perubahan beban
tanpa harus mengorbankan efisiensi.
Meskipun PLTA mempunyai banyak kelebihan, apabila pertimbangan hanya didasarkan
aspek pertumbuhan semata maka pemanfaatan PLTA di Irian Jaya pada umumnya dan di
Sungai Mamberamo pada khususnya masih akan memerlukan waktu yang sangat lama.
Namun potensi tersebut dapat segera dimanfaatkan bila ada suatu industri padat energi yang
dikembangkan di daerah tersebut. Hal ini sejalan dengan kebijaksanaan pemerintah untuk
mengembangkan KTI. Keterlibatan pihak swasta untuk investasi dalam industri padat energi
maupun PLTA juga perlu didukung dengan pemberian kemudahan dan insentif.

17. 17
BAB III
PENUTUP
Kesimpulan.
1 PLTA adalah sebuah bentuk implementasi pemanfaatan energi terbarukan, dimana yang
digunakan sebagai penggerak mulanya adalah Air yang mengalir.
2 Prinsip kerja PLTA
Energi Potensial ↔ Air pada dam yang memiliki ketinggian
↓
Energi Kinetik ↔ Air yang bergerak melalui reservior
↓
Energi Mekanik ↔ Putaran pada turbin
↓
Energi Listrik ↔ Putaran rotor generator
Ptotal generator = g x h x  turbin x  generator
3 Jenis PLTA
1. Berdasarkan Tinggi Terjun PLTA
 PLTA jenis terusan air (water way)
 PLTA jenis DAM /bendungan
 PLTA jenis terusan dan DAM (campuran)
2. PLTA Berdasarkan Aliran Sungai
 PLTA jenis aliran sungai langsung (run of river)
 PLTA dengan kolam pengatur (regulatoring pond)
 Pusat listrik jenis waduk (reservoir)

18. 18
 PLTA Jenis Pompa (pumped storage)
4 Komponen – komponen dasar PLTA
1. DAM
Sesuai dengan kondisi alam, pengembangan PLTA dapat dibagi atas 2 jenis yaitu : tipe waduk
dan tipe aliran langsung. Tipe waduk dapat berupa bendungan (reservoir) dan keluaran danau (lake
outlet), sedangkan tipe aliran langsung dapat berupa aliran langsung sungai (run-off river) dan aliran
langsung dengan bendungan pendek (run-off river with low head dam).
2. SWITCHYARD
3. GEDUNG SENTRAL
Terdiri atas Turbin dan Generator. Turbin adalah alat yang dapat merubah energi kinetic air menjadi
energi mekanik, sedangkan generator ialah alat yang digunakan untuk merubah energi mekanik
menjadi energi listrik.
3.1 TURBIN
a) Turbin Impuls
Turbin impuls adalah turbin tekanan sama karena aliran air yang keluar dari nosel tekanannya adalah
sama dengan tekanan atmosfir sekitarnya. Semua energi tinggi tempat dan tekanan ketika masuk ke
sudu jalan turbin dirubah menjadi energi kecepatan.
 Turbin Pelton
Pelton wheel from Walchensee,Germany hydro power station.
Turbin pelton merupakan turbin impuls. Turbin Pelton terdiri dari satu set sudu jalan yang diputar
oleh pancaran air yang disemprotkan dari satu atau lebih alat yang disebut nosel. Turbin Pelton adalah
salah satu dari jenis turbin air yang paling efisien. Turbin Pelton adalah turbin yang cocok digunakan
untuk head tinggi.
 Turbin Turgo
Turbin Turgo dapat beroperasipada head 30 s/d 300 m. Seperti turbin pelton turbin turgo
merupakan turbin impulse, tetapi sudunya berbeda. Pancaran air dari nozle membentur sudu pada
sudut 20 o. Kecepatan putar turbin turgo lebih besar dari turbin Pelton. Akibatnya dimungkinkan
transmisi langsung dari turbin ke generator sehingga menaikkan efisiensi total sekaligus menurunkan
biaya perawatan.

19. 19
 Turbin Crossflow
Turbin crossflow dapat dioperasikan pada debit 20 litres/sec hingga 10 m3/sec dan head
antara 1 s/d 200 m.Turbin crossflow menggunakan nozle persegi panjang yang lebarnya sesuai
dengan lebar runner.
b) Turbin Reaksi
Sudu pada turbin reaksi mempunyai profil khusus yang menyebabkan terjadinya penurunan tekanan
air selama melalui sudu. Perbedaan tekanan ini memberikan gaya pada sudu sehingga runner (bagian
turbin yang berputar) dapat berputar
 Turbin Francis
Turbin francis merupakan salah satu turbin reaksi. Turbin dipasang diantara sumber air
tekanan tinggi di bagian masuk dan air bertekanan rendah di bagian keluar. Turbin Francis
menggunakan sudu pengarah. Sudu pengarah mengarahkan air masuk secara tangensial.
 Turbin Kaplan & Propeller
Turbin Kaplan dan propeller merupakan turbin rekasialiran aksial. Turbin ini tersusun dari
propeller sepertipada perahu.. Propeller tersebut biasanya mempunyai tiga hingga enam sudu.
5 Proses Produksi PLTA
 DAM
 INTAKE GATE
 PENSTOCK&SURGE
TANK
 INLET VALVE
 BY PASS VALVE
 GUIDE VANE
 FIX BLADE
 RUNNER (TURBIN AIR)
 SERVO MOTOR
 GOVERNOR
 COOLINGSYSTEM
 LUBRICATION
 SHAFT
 GENERATOR
 GENERATOR COOLINGSYSTEM
 CONTROL SYSTEM
 SWITCH YARD
6 SWITCH YARD
 POWER TRAFO
 CB
 DS
 ES
 BAND TRAP
 LIGHT ARRESTER
 BUSBAR
 ISOLATOR

20. 20
 PT
 CT
 STEEL STRUCTURE
 GROUNDING