PLTA Cirata merupakan pembangkit listrik tenaga air terbesar di Asia Tenggara dengan kapasitas 1008 megawatt. Air dari waduk Cirata dialirkan melalui pipa dan turbin untuk memutar generator dan menghasilkan listrik. Konsep debit air dan kontinuitas massa dipergunakan dalam proses aliran air yang menggerakkan turbin ini.

1. ACER 1
Penulis,
Fitriani Kulsum
2017

2. PLTA Cirata
Bahan Pengayaan
PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA AIR (PLTA) CIRATA
untuk SMA/MA/Sederajat
Standar Isi 2017
Hak Cipta @2017 pada Pendidikan Fisika Fakultas Tarbiyah dan Keguruan
UIN Sunan Gunung Djati Bandung
Disusun oleh: Fitriani Kulsum
Editor:
Dr. H. Chaerul Rochman, M.Pd.
Endah Kurnia Y, M.PFis.
Drs. Yudi Dirgantara, M.Pd.
Pina Pitriana, M.Si.
Siti Anisa, S.Pd.
Dindin Nasrudin, M.MPd.
Winda Setya, M.Sc.
Universitas Islam Negeri Sunan Gunung Djati Bandung

3. Bahan Pengayaan Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) Cirata i
PLTA Cirata
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT atas Rahmat dan
Hidayat-Nya. Sholawat dan salam semoga terlimpah curahkan kepada
Nabi Besar Muhammad Saw.
Pada kesempatan ini alhamdulillah kami dapat menyelesaikan
Banhan Pengayaan PLTA Cirata. Bahan pengayaan ini merupakan salah
satu instrument penelitian skripsi yang diajukan untuk memenuhi salah
satu syarat menyelesaikan tugas akhir.
Pada kesempatan ini kami ucapkan terima kasih kepada :
1. Dr. H. Chairul Rochman, M.Pd selaku dosen pembimbing akademik
sekaligus selaku dosen pembimbing pertama, yang telah meluangkan
waktunya membimbing penulis untuk menyelesaikan bahan
pengayaan ini.
2. Endah Kurnia Y, S.Si, M.PFis selaku dosen pembimbing kedua, yang
telah meluangkan waktunya membimbing penulis untuk
menyelesaikan bahan pengayaan ini.
3. Pina Pitriana, M.Si., Siti Aisyah, S.Pd., Dindin Nasrudin, M.MPd., dan
Winda Setya, M.Sc., selaku validator guna membantu penyusunan
bahan pengayaan PLTA Cirata ini.
4. Orangtua kami senantiasa membantu dalam hal moral ataupun
material.
Kami menyadari bahwa makalah ini masih belum sempurna, karena
itu saran dan kritik untuk perbaikan sangat kami harapkan dan semoga
makalah ini dapat bermanfaat untuk kita semua.
Bandung, Mei 2017
Penulis,

4. Bahan Pengayaan Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) Cirata ii
PLTA Cirata
PROFIL SINGKAT PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA AIR (PLTA)
CIRATA
Pembangkit Listrik Tenaga Air
(PLTA) Cirata merupakan PLTA terbesar di
Asia Tenggara. Lokasinya terletak di tiga
kabupaten, yaitu Kabupaten Cianjur,
Purwakarta, dan Kabupaten Bandung.
Waduk Cirata memiliki fungsi yang sangat
besar bagi pengembangan ekonomi
khususnya daerah sekitar dan daerah di hilirnya (Karawang, Bekasi, dan Jakarta).
Waduk ini dibangun di Daerah Aliran Sungai (DAS) Citarum yang luasnya 6.200
hektar (ha) dengan luas tangkapan air 603.200 ha. Wilayah genangan airnya meliputi
Kabupaten Cianjur, Purwakarta, dan Bandung Barat. Kedalaman rata-rata 34,9 m,
dengan daya tampung air mencapai 2.165.000.000 m3
. Fungsi utamanya adalah
sebagai PLTA Cirata dengan kapasitas 1008 MW (mega watt) untuk wilayah Jawa-
Bali.
Gambar disamping ini menjelaskan
aliran-aliran sungai menuju waduk
Cirata. Genangan air di waduk Cirata ini
berasal dari aliran dari waduk Saguling
yang letaknya lebih tinggi. Sedangkan
aliran air waduk Cirata nantinya akan
menuju waduk Jatiluhur. Jadi, gambaran proses perjalanan si air ini kurang lebihnya
seperti ini. Air dari Saguling ini terus menerus dimanfaatkan untuk menghasilkan
listrik. Pertama-tama air memutar turbin PLTA Saguling, dan menghasilkan listrik.
Lalu air buangan dari PLTA ini masuk waduk Cirata dan kemudian memutar turbin
PLTA Cirata, jadi listrik lagi. Air buangan dari PLTA Cirata kemudian masuk waduk
Jatiluhur.
Gambar 1 PLTA Cirata
(http://www.ptpjb.com/id/profil-menu/perjalanan-
pjb/115-profil/369-unit-pembangkitan-cirata.html)
Gambar 2 Proses Penyaluran Air

5. Bahan Pengayaan Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) Cirata iii
PLTA Cirata
PROFIL SINGKAT KABUPATEN CIANJUR
Kabupaten Cianjur merupakan salah satu
kabupaten yang terletak di Provinsi Jawa Barat,
Indonesia. Pusat kotanya terletak di Kecamatan
Cianjur. Kabupaten Cianjur berbatasan dengan
Kabupaten Bogor dan Kabupaten Purwakarta di
bagian utara kemudian Kabupaten Bandung,
Kabupaten Bandung Barat dan Kabupaten
Garut di bagian timur, Samudra Hindia di
bagian selatan serta Kabupaten Sukabumi di
bagian barat.
Secara geografis Kabupaten Cianjur
terletak di tengah Propinsi Jawa Barat, diantara
6021" - 7025" lintang selatan dan 106042‟ -
107025‟ bujur timur. Wilayah Kabupaten Cianjur memiliki luas kurang lebih 361.435
ha (sumber: RT/RW Provinsi Jawa Barat), terdiri dari 32 kecamatan dengan 348
desa/kelurahan.
Sumber-sumber air di Kabupaten Cianjur berdasarkan hidrogeologi adalah air
permukaan (berupa sungai-sungai), mata air, dan air tanah. Sumber air tersebut
dimanfaatkan untuk memenuhi kebutuhan pertanian, industri, dan lain-lain. Air
permukaan di Kabupaten Cianjur meliputi sungai dan curah hujan sepanjang tahun.
Di beberapa daerah, air mengalir sepanjang tahun karena curah hujan cukup tinggi,
sehingga pada musim kemarau tidak terlihat adanya kekeringan. Sungai-sungai yang
mengalir mempunyai pola dendritik. Ada beberapa sungai yang menjadi pusat
perekonomian yaitu aliran sungai yang di tampung pada waduk Cirata, yang
dimanfaatkan selain sebagai PLTA juga perternakan ikan.
Gambar 3 Peta Kabupaten Cianjur

6. Bahan Pengayaan Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) Cirata iv
PLTA Cirata
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR i
PROFIL SINGKAT PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA AIR (PLTA) CIRATA ii
PROFIL SINGKAT KABUPATEN CIANJUR iii
DAFTAR ISI iv
DAFTAR GAMBAR v
Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) Cirata 1
A. Proses Cara Kerja Instalasi PLTA 2
B. Konsep-Konsep Fisika dalam Proses Kerja PLTA 3
C. Manfaat, Kelebihan dan Kekurangan adanya PLTA 11
D. Sikap Terhadap Adanya PLTA 13
RANGKUMAN 15
DAFTAR PUSTAKA 17

7. Bahan Pengayaan Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) Cirata v
PLTA Cirata
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1 PLTA Cirata (http://www.ptpjb.com/id/profil-menu/perjalanan-pjb/115-
profil/369-unit-pembangkitan-cirata.html) ii
Gambar 2 Proses Penyaluran Air ii
Gambar 3 Peta Kabupaten Cianjur iii
Gambar 4 Bendungan Cirata (zonalibur.com/objek-wisata-waduk-cirata-
puwakarta/) 1
Gambar 5 Aliran plta 2
Gambar 6 Sketsa PLTA Cirata 2
Gambar 7 Katub pembuka ditunjukan no 2 3
Gambar 8 Pipa Pesat 4
Gambar 9 Kontinuitas pada pipa 4
Gambar 10 Katub Utama ditunjukan No 5 5
Gambar 11 Turbin di PLTA Cirata 6
Gambar 12 Generator PLTA Cirata 7
Gambar 13 Alur Sistem tenaga Listrik 9

8. Bahan Pengayaan Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) Cirata 1
PLTA Cirata
Tujuan bahan pengayaan PLTA Cirata
 Peserta didik mampu menguasai proses kerja PLTA
Cirata
 Peserta didik mampu menguasai konsep-konsep fisika
pada proses kerja PLTA Cirata
 Peserta didik mampu menguasai manfaat, kelebihan
dan kekurangan adanya PLTA Cirata
 Peserta didik mampu mengambil sikap adanya PLTA
Cirata
Tahukah kamu bagaimana lampu dan alat
elektronik di rumah bisa menyala dan berfungsi dengan
baik? Pernahkah kamu memperhatikan sungai,
bendungan dan waduk di sekitar tempat tinggalmu
mengalir? Dan untuk apa sehingga sungai, bendungan
dan waduk itu ada dan bahkan dibangun?
Mari kita perhatikan gambar di bawah ini!
Gambar 4 Bendungan Cirata (zonalibur.com/objek-wisata-waduk-cirata-puwakarta/)
Gambar tersebut adalah salah satu asal muasal kenapa lampu dan alat
elektronik di rumah kamu dapat menyala dan berfungsi dengan baik. Kenapa
demikian? Mari kita bahas permasalahan kali ini pada pembahasan berikut.
Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) Cirata

9. Bahan Pengayaan Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) Cirata 2
PLTA Cirata
Gambar 5 Aliran plta
Tahapan-tahapan proses kerja PLTA Cirata sebagai berikut:
 Air yang dibendung melalui suatu penampung (waduk)
 Kemudian air masuk ke katub pembuka atau pengatur debit air yang berada di
dalam bendungan.
 Aliran air yang masuk melalui katub pembuka kemudian mengalir melalui pipa
pesat besar dengan ketinggian tertentu menuju ke katub utama.
 Katub utama yang fungsinya mengatur debit air untuk memutarkan turbin pada
generator. Setelah generator bergerak maka energi listrik yang dihasilkan akan
ditampung di transfomator, kemudian energi listrik akan diatur oleh pengatur
tegangan listrik yang kemudian melalui kabel transmisi energi listrik di alirkan
dengan jalur transmisi dari PLTA ke PLN yang kemudian dialirkan ke rumah-
rumah warga dan pusat industri
 Kemudian air dari hasil
menggerakkan turbin kemudian
mengalir ke pipa lepas menuju
ke pipa pembuangan.
A. Proses Cara Kerja Instalasi PLTA
Bagian instalasi PLTA
Gambar 6 Sketsa PLTA Cirata

10. Bahan Pengayaan Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) Cirata 3
PLTA Cirata
Dari proses kerja PLTA ternyata terdapat konsep-konsep fisika yang terlibat di
dalamnya. Apakah kamu ingin tau bagaimana konsep fisika terlibat dalam proses
kerja PLTA?
Mari kita pelajari penjelasan-penjelasannya sebagai berikut:
Main gate, katup pembuka dan pengatur debit air atau debit fluida, dimana
pada gambar 5 dan gambar 7 telah
diberi tanda 2 yang menunjukan Main
gate (katub pengatur debit air yang
masuk). Main gate yang memiliki luas
penampang (A) yang ditunjukkan oleh
gambar disamping, memiliki jarak (L)
atau panjang dari main gate di bendungan dan memiliki suatu kecepatan aliran
air (v) yang telah diatur oleh main gate. Dengan demikian debit air yang
dihasilkan bisa dicari melalui persamaan sebagai berikut:
𝐷𝑒𝑏𝑖𝑡 =
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝐹𝑙𝑢𝑖𝑑𝑎
𝑆𝑒𝑙𝑎𝑛𝑔 𝑊𝑎𝑘𝑡𝑢
𝑎𝑡𝑎𝑢 𝑄 =
𝑉
𝑡
Dengan demikian satuan SI untuk Debit yaitu
𝑚3
𝑠
atau 𝑚3
𝑠−1
Jika
𝑉 = 𝐴𝐿
𝐿 = 𝑣𝑡
maka, 𝑄 =
𝑉
𝑡
=
𝐴𝐿
𝑡
=
𝐴.𝑣𝑡
𝑡
𝑄 = 𝐴𝑣 => Definisi Debit air pada PLTA
dengan keterangan sebagai berikut:
Q = Debit air pada PLTA (m3
/s)
V = Volume fluida pada main gate (m3
)
A = Luas penampang main gate (m)
L = Jarak antara panjang pipa pesat ke cerobong turbin (m)
B. Konsep-Konsep Fisika dalam Proses Kerja PLTA
Gambar 7 Katub pembuka ditunjukan no 2

11. Bahan Pengayaan Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) Cirata 4
PLTA Cirata
v = Kecepatan aliran air (m/s)
t = Selang waktu (s)
Pipa pesat (penstock), berfungsi untuk
menyalurkan dan mengarahkan air ke
cerobong turbin. Salah satu ujung pipa pesat
yang memiliki luas penampang (A1) dan
memiliki kecepatan air (v1) yang dipasang
pada bak penenang minimal 10 cm diatas
lantai dasar bak penenang. Sedangkan ujung yang lain yang memiliki luas
penampang (A2) dan memiliki kecepatan air (v2) yang diarahkan pada cerobong
turbin. Pada bagian pipa pesat yang keluar dari bak penenang, dipasang pipa
udara (air vent) setinggi 1 m diatas permukaan air bak penenang. Pemasangan
pipa udara ini dimaksudkan untuk mencegah terjadinya tekanan rendah (low
pressure) apabila bagian ujung pipa pesat tersumbat. Tekanan rendah ini akan
berakibat pecahnya pipa pesat. Fungsi lain pipa udara ini untuk membantu
mengeluarkan udara dari dalam pipa pesat pada saat start awal PLTA mulai
dioperasikan.
a. Persamaan Kontinuitas
Persamaan kontinuita
𝐴1 𝑣1 = 𝐴2 𝑣2 = 𝐴3 𝑣3 = 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛
Telah kita ketahui bahwa 𝐴𝑣 = 𝑄 dimana Q adalah debit fluida air.
Oleh karena itu, persamaan kontinuitas untuk fluida tak termampatkan
dapat juga dinyatakan sebagai persamaan debit konstan.
Persamaan debit konstan 𝑄1 = 𝑄2 = 𝑄3 = ⋯ = 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛
Pada fluida tak terampatkan, hasil kali antara kelajuan fluida
dan luas penampang selalu konstan.
Gambar 8 Pipa Pesat
Gambar 9 Kontinuitas pada pipa

12. Bahan Pengayaan Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) Cirata 5
PLTA Cirata
Pada fluida tak ternampatkan, debit fluida di titik mana saja selalu konstan.
b. Perbandingan Kecepatan Fluida dengan Luas dan Diameter Penampang
𝐴1 𝑣1 = 𝐴2 𝑣2
𝑣1
𝑣2
=
𝐴2
𝐴1
dengan:
A = Luas penampang (m)
v = Kecepatan Fluida (m/s)
Katup utama (main inlet valve), berfungsi untuk mengubah energi potensial
menjadi energi kinetik.
Gambar 10 Katub Utama ditunjukan No 5
Energi potensial yaitu energi yang terjadi akibat adanya beda potensial,
yaitu akibat adanya perbedaan ketinggian sesuai dengan gambar di atas.
Besarnya energi potensial yaitu:
𝐸 𝑝 = 𝑚. 𝑔. ℎ
dimana:
𝐸 𝑝 : Energi Potensial (joule)
m : massa air (kg)
g : gravitasi saat air jatuh ke turbin (9.8 kg/m2
)
h : ketinggian dari main gate ke dasar cerobong pipa turbin dibendungan (m)
Kelajuan aliran fluida tak ternampatkan berbanding terbalik
dengan luas penampang yang dilalui
h
h
h

13. Bahan Pengayaan Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) Cirata 6
PLTA Cirata
Energi kinetis yaitu energi yang dihasilkan akibat adanya aliran air sehingga
timbul air dengan kecepatan tertentu, yang dirumuskan.
𝐸 𝑘 =
1
2
𝑚𝑣
dimana:
𝐸 𝑘 : Energi kinetis (joule)
m : massa air (kg)
v : kecepatan air (m/s)
Energi mekanis yaitu energi yang timbul akibat adanya pergerakan turbin.
Besarnya energi mekanis tergantung dari besarnya energi potensial dan energi
kinetis.
Besarnya energi mekanis secara matematis di tuliskan sebagai berikut:
𝐸 𝑚 = 𝑇. 𝜔. 𝑡
dimana:
𝐸 𝑚: Energi mekanis (joule)
T : torsi (kg.m/s2
.m)
𝜔 : sudut putar turbin (rad/s)
t : waktu (s)
Turbin merupakan peralatan yang tersusun
dan terdiri dari beberapa peralatan suplai air
masuk turbin, diantaranya sudu (runner),
pipa pesat (penstock), rumah turbin (spiral
chasing), katup utama (inlet valve), pipa
lepas (draft tube), alat pengaman, poros,
bantalan (bearing), dan distributor listrik.
Menurut momentum air, turbin dibedakan menjadi dua kelompok yaitu turbin
reaksi dan turbin impuls. Turbin reaksi bekerja karena adanya tekanan air,
sedangkan turbin impuls bekerja karena kecepatan air yang menghantam sudu.
Ketika turbin berputar maka rotor juga berputar sehingga menghasilkan
energi listrik sesuai persamaan:
𝐸𝑙 = 𝑉. 𝐼. 𝑡
dimana:
Gambar 11 Turbin di PLTA Cirata

14. Bahan Pengayaan Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) Cirata 7
PLTA Cirata
𝐸𝑙 : Energi Listrik (joule)
V : tegangan (volt)
I : Arus (ampere)
t : waktu (s)
Generator listrik adalah sebuah alat yang
memproduksi energi listrik dari sumber
energi mekanis. Generator terdiri dari dua
bagian utama, yaitu rotor dan stator. Rotor
terdiri dari 18 buah besi yang dililit oleh
kawat dan dipasang secara melingkar
sehingga membentuk sembilan pasang
kutub utara dan selatan. Jika kutub ini dialiri arus eksitasi dari Automatic Voltage
Regulator (AVR), maka akan timbul magnet. Rotor terletak satu poros dengan
turbin, sehingga jika turbin berputar maka rotor juga ikut berputar. Magnet yang
berputar memproduksi tegangan di kawat setiap kali sebuah kutub melewati
"coil" yang terletak di stator. Lalu tegangan inilah yang kemudian menjadi
listrik. Konsep fisika yang terlibat di generator yaitu mengenai GGL Induksi
dengan perumusan secara matematis sebagai berikut:
𝐸 (𝑡) = 𝑁
𝑑∅
𝑑𝑡
𝑉𝑜𝑙𝑡
dengan:
E(t)= Tegangan Imbs (GGL) (volt)
N = Jumlah lilitan
ɸ = Fluksi Magnet (Wb)
a) Putaran
Putaran rotor dipengaruhi oleh frekuensi dan jumlah pasang kutub
pada rotor, sesuai dengan persamaan:
ƞ = 60. 𝑓/𝑃
dimana:
η : putaran
f : frekuensi (Hz)
P : jumlah pasang kutub
Gambar 12 Generator PLTA Cirata

15. Bahan Pengayaan Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) Cirata 8
PLTA Cirata
b) Kumparan
Banyak dan besarnya jumlah kumparan pada stator mempengaruhi
besarnya daya listrik yang bisa dihasilkan oleh pembangkit. Terdapat
persamaan fisika dengan perumusan:
𝑉𝑝
𝑉𝑆
=
𝐼𝑆
𝐼 𝑃
=
𝑁𝑝
𝑁𝑠
dengan
𝑉𝑝 = tegangan primer (tegangan input) (volt)
𝑉𝑠 = tegangan sekunder (tegangan output) (volt)
𝑁𝑝 = jumlah lilitan primer
𝑁𝑠 = jumlah lilitan sekunder
𝐼 𝑝 = kuat arus primer (kuat arus input) (ampere)
𝐼𝑠 = kuat arus sekunder (kuat arus output) (ampere)
c) Magnet
Magnet yang ada pada generator bukan magnet permanen, melainkan
dihasilkan dari besi yang dililit kawat. Jika lilitan tersebut dialiri arus
eksitasi dari AVR maka akan timbul magnet dari rotor. Sehingga didapat
persamaan:
𝐸 = 𝐵. 𝑉. 𝐿
dimana:
E : Gaya electromagnet (T.m2
/s)
B : Kuat medan magnet (T)
V : Kecepatan putar (m/s)
L : Panjang penghantar (m)
Dari ketiga hal tersebut, yang bernilai tetap adalah putaran rotor dan
kumparan, sehingga agar beban yang dihasilkan sesuai, maka yang bisa
diatur adalah sifat kemagnetannya, yaitu dengan mengatur jumlah arus yang
masuk. Semakin besar arus yang masuk, semakin besar pula nilai
kemagnetannya. Sebaliknya semakin kecil arus yang masuk, semakin kecil
pula nilai kemagnetannya.

16. Bahan Pengayaan Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) Cirata 9
PLTA Cirata
Transformator adalah trafo untuk mengubah tegangan AC ke tegangan yang
lebih tinggi.
Switchyard (controller) berfungsi untuk mengatur tegangan listrik.
Kabel transmisi
Jalur Transmisi, berfungsi menyalurkan energi listrik dari PLTA menuju
rumah-rumah dan pusat industri.
Proses pentransmisian energi listrik
Transmisi tenaga listrik merupakan proses penyaluran tenaga listrik
dari tempat pembangkit tenaga listrik (Power Plant) hingga Saluran
distribusi listrik (substation distribution) sehingga dapat disalurkan sampai
pada konsumer pengguna listrik.
Sistem distribusi merupakan subsistem tersendiri yang terdiri dari :
Pusat Pengatur (Distribution Control Center, DCC), saluran tegangan
menengah (6kV dan 20kV, yang juga biasa disebut tegangan distribusi
primer) yang merupakan saluran udara atau kabel tanah, gardu distribusi
tegangan menengah yang terdiri dari panel-panel pengatur tegangan
menengah dan trafo sampai dengan panel-panel distribusi tegangan rendah
(380V, 220V) yang menghasilkan tegangan kerja/ tegangan jala-jala untuk
industri dan konsumen.
Tenaga listrik dibangkitkan pada dalam pusat-pusat pembangkit listrik
(power plant) seperti PLTA Cirata lalu disalurkan melalui saluran transmisi
setelah terlebih dahulu dinaikkan tegangannya oleh transformator step-up
Gambar 13 Alur Sistem tenaga Listrik

17. Bahan Pengayaan Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) Cirata 10
PLTA Cirata
yang ada dipusat listrik. Saluran transmisi tegangan tinggi mempunyai
tegangan 70kV, 150kV, atau 500kV. Khusus untuk tegangan 500kV dalam
praktek saat ini disebut sebagai tegangan ekstra tinggi. Setelah tenaga listrik
disalurkan, maka sampailah tegangan listrik ke gardu induk (G1), lalu
diturunkan tegangannya menggunakan transformator step-down menjadi
tegangan menengah yang juga disebut sebagai tegangan distribusi primer.
Kecenderungan saat ini menunjukan bahwa tegangan distribusi primer
PLN yang berkembang adalah tegangan 20kV. Setelah tenaga listrik
disalurkan melalui jaringan distribusi primer atau jaringan Tegangan
Menengah (JTM), maka tenaga listrik kemudian diturunkan lagi
tegangannya dalam gardu-gardu distribusi menjadi tegangan rendah, yaitu
tegangan 380/220 volt, lalu disalurkan melalui jaringan Tegangan Rendah
(JTR) ke rumah-rumah pelanggan (konsumen) PLN. Pelangganpelanggan
dengan daya tersambung besar tidak dapat dihubungkan pada Jaringan
Tegangan Rendah, melainkan dihubungkan langsung pada jaringan
tegangan menengah, bahkan ada pula pelanggan yang terhubung pada
jaringan transmisi, tergantung dari besarnya daya tersambung.
Setelah melalui jaringan Tegangan menengah, jaringan tegangan
rendah dan sambungan Rumah (SR), maka tenaga listrik selanjutnya
melalui alat pembatas daya dan kWh meter. Rekening listrik pelanggan
tergantung pada besarnya daya tersambung serta pemakaian kWh nya.
Setelah melalui kWh meter, tenaga listrik lalu memasuki instalasi
rumah,yaitu instalasi milik pelanggan. Instalasi PLN umumnya hanya
sampai pada kWh meter, sesudah kWh meter instalasi listrik umumnya
adalah instalasi milik pelanggan. Dalam instalasi pelanggan, tenaga listrik
langsung masuk ke alat-alat listrik milik pelanggan seperti lampu, kulkas,
televisi, dam lain-lain.

18. Bahan Pengayaan Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) Cirata 11
PLTA Cirata
Latihan Soal 1
1. Ketika putaran turbin melebihi putaran maksimum
apa yang akan terjadi pada generator dan bagaimana
energi listrikyang dihasilkan?
2. Ketika jarak ketinggian air pada PLTA tinggi dan
jumlah debit air besar, bagaimanakah pengaruh
terhadap energi listrik yang dihasilkan! Dan
bagaimanakah pengaruh terhadap energi listrik yang
dihasilkan jika jarak ketinggian air pada PLTA pendek
dan jumlah debit air kecil?
3. Jika terjadi perluapan air pada bendungan yang mengakibatkan debit yang
masuk kebendungan dan debit air yang keluar dari bendungan menuju turbin
tidak stabil atau tidak sesuai dengan 𝑄1 = 𝑄2 apa yang akan terjadi pada
PLTA Cirata? Dan kemungkinan apa saja yang akan terjadi?
4. Ketika suatu sumber energi terbaharukan PLTA Cirata, terjadi ketidak stabilan
pada putaran turbin pada generator. Maka akibatnya akan tampak berbagai
kerusakan, apakah proses kerja PLTA tersebut terganggu juga? Jelaskan!
1. Manfaat Pembangunan PLTA Cirata
Pembangunan PLTA ini ternyata menimbulkan dampak positif yang
sangat bermanfaat bagi warga masyarakat maupun pemerintah, diantaranya
adalah:
a) Menghasilkan listrik dengan daya terpasang 1008 MW dan energi
pertahun 1.428.000.000 kilo watt jam pertahun, sehingga menambah daya
dan keandalan pada system kelistrikan di Jawa-Bali khusus di Area 11.
b) Menghemat devisa (bahan bakar minyak) sebesar 428.000 ton pertahun.
C. Manfaat, Kelebihan dan Kekurangan adanya
PLTA

19. Bahan Pengayaan Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) Cirata 12
PLTA Cirata
c) Meningkatkan keandalan penyediaan air waduk Cirata untuk air minum
dan irigasi.
d) Memacu perkembangan industri/perekonomian.
e) Mengembangkan usaha perikanan dan pariwisata.
f) Menyediakan lapangan kerja baru.
2. Kelebihan PLTA
a) Dibanding dengan membangkit listrik jenis yang lain, PLTA ini cukup
murah karena menggunakan energi alam.
b) Memiliki kontribusi yang sederhana dan dapat dioprasionalkan ke
daerah terpencil
c) Tidak menimbulkan pencemaran lingkungan.
d) Mendorong masyarakat supaya menjaga kelestarian lingkungan.
3. Kekurangan PLTA
a) Dari sisi keamanan maupun keselamatan terhadap sarana dan
perlengkapan transmisi harus mendapat perhatian khusus.
b) Membuat peningkatan suhu udara di daerah sekitaran bendungan PLTA.
c) Terjadinya pemadaman listrik dari pihak PLN saat kemarau panjang.
Latihan Soal 2
1. Mengapa jika aliran listrik semakin jauh maka aliran tersebut
akan semakin kecil, misalnya di suatu pelosok perkampungan
yang jauh dari keramaian masih terdapat warga yang tidak
mendapatkan aliran listrik. Mengapa hal tersebut terjadi?
2. Bagaimana penanggulangan terhadap dampak buruk yang akan
terjadi akan adanya PLTA?

20. Bahan Pengayaan Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) Cirata 13
PLTA Cirata
Hemat Energi
Buang sampah pada tempatnya
Menjaga ekosistem air
D. Sikap Terhadap Adanya PLTA
Hemat pemakaian air
Cintai lingkunganmu
Menjaga lebih baik daripada memperbaiki
Penghijauan sekitar waduk
Sikap dan tindakan adanya Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA)
di lingkungan sekitar antara lain sebagai berikut:

21. Bahan Pengayaan Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) Cirata 14
PLTA Cirata
Latihan Soal 3
1. Suatu daerah memiliki potensi air yang melimpah akan tetapi daerah tersebut
tidak mau menjadikan aliran atau sumber air tersebut sebagai sumber energi
listrik terbaharukan dikarenakan akan mengakibatkan pengurangan lahan
warga dan suhu disekitar menjadi meningkat, bagaimana sikap anda saat
menghadapi mayoritas masyarakat yang seperti itu?
2. Perhatikan gambar proses kerja PLTA cirata berikut ini!
Jelaskan proses kerja dan fungsi masing-masing komponen PLTA Cirata
pada gambar di atas!
Bagian instalasi PLTA

22. Bahan Pengayaan Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) Cirata 15
PLTA Cirata
RANGKUMAN
1. Proses kerja PLTA sebagai berikut:
2. Konsep-konsep fisika yang terlibat dalam proses kerja PLTA
 Gravitasi saat air jatuh dari ketinggian pipa pesat ke pipa pesat di bawah
 Perubahan energi (potensial, kinetik dan mekanik)
 Debit
 Fluida dinamis
 Kecepatan
 Putaran
 Magnetik
 Listrik
3. Manfaat, keunggulan dan kekurangan adanya PLTA Cirata
a. Manfaat
- Menghasilkan tegangan listrik yang besar
- Menghemat bahan bakar minyak
- Menghasilkan ekosistem air melimpah
- Memacu perkembangan perekonomian
- Menyediakan lapangan kerja baru
Waduk Cirata
ke Bendungan
Katub
Pembuka
Pipa Pesat Katub Utama
Turbin Generator Trasformator Switchyard
Kabel
Transmisi
Jalur
Transmisi
PLN
Rumah warga,
perusahaan
dan industri
Pipa Lepas Pipa Pembuangan DAM

23. Bahan Pengayaan Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) Cirata 16
PLTA Cirata
b. Keunggulan
- Biaya yang murah karena menggunakan SDA
- Optimalisasi ke daerah terpencil
- Tidak menimbulkan pencemaran lingkungan
- Melestarikan lingkungan
c. Kekurangan
- Keamanan, keselamatan dan perlengkapan membutuhkan
pengawasan khusus
- Meningkat suhu udara di lingkungan sekita PLTA Cirata
4. Sikap karena adanya PLTA Cirata
a. Hemat energi
b. Buang sampah pada tempatnya
c. Cinta lingkungan
d. Menjaga ekosistem air
e. Hemat pemakaian air
f. Penghijauan sekitar waduk

24. Bahan Pengayaan Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) Cirata 17
PLTA Cirata
DAFTAR PUSTAKA
Anonim2. 2013. Pembangkit Listrik Tenaga Air.
(http://www.anneahira.com/pembangkit-listrik-tenaga-air.htm, diakses 30
Mei 2013).
Anonim3. 2013. Cara Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Air.
(http://4bri.blogspot.com/2012/11/cara-kerja-pembangkit-listrik-tenaga.html,
diakses 30 Mei 2013).
Anonim4. 2011. Pembangkit Listrik Tenaga Air PLTA altenatif Energi Masa Depan
Indonesia.(http://indone5ia.wordpress.com/2011/05/13/pembangkit-listrik-
tenaga-air-plta-alternatif-energi-masa-depan-indonesia/, diakses 31 Mei
2013)
Daerah Provinsi Jawa Barat. (2014). Peraturan Daerah Provinsi Jawa Barat No 20.
Bandung
http://tumoutou.net/3_sem1_012/b_nababan.htm
Listrik Tenaga Air
http://rafflesia.wwf.or.id/library/admin/attachment/clips/2006-08-02-006-00C4-
001-04-0904.pdf
Berita Iptek
http://berita-iptek.blogspot.com/2008/04/pembangkit-listrik-tenaga-air.html
Beberapa Macam Pembangkit Listrik Tanpa Menggunkan BBM
http://anekasurya.indonetwork.co.id/profile/aneka-surya-com-perakitan-penjualan-
dan-penyedia-pembangkit.html
PLTA primadona ditengah krisis energi listrik
http://www.surya.co.id/web/index2.php?option=com_content&do_pdf=1&id=5215
6
Rancangan system control PLTA
http://www.fab.utm.my/download/ConferenceSemiar/ICCI2006S2PP14.pdf
https://porgas.wardpress.com/2015/06/30/skema-dan-cara-kerja-pembangkit-listrik-
tenaga-air-plta/
Kadir, Abdul, 1995. Energi; Sumber daya, inovasi, tenaga listrik, potensi ekonomi.
Cet 1. Edisi Kedua/ Revisi- Jakarta: Penerbit Universitas Indonesia ( UI-
Press).
Kadir, Abdul, 1996, Pembangkit Tenaga Listrik, Jakarta: Universitas Indonesia (UI-
Press). Rancangan Sistem Kontrol Operasi Pembangkit Listrik Tenaga Air.
Kulsum, Fitriani dkk. 2017. PROFIL LITERASI SAINS PESERTA DIDIK PADA
KONSEP PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA AIR (PLTA) CIRATA DI
KABUPATEN CIANJUR JAWA BARAT. Bandung: Jurnal Wahana
Pendidikan Fisika (2017) Vol.2 No.1 15-19 (ISSN: 2338-1027)
M. M Dandekar dan K. N Sharma Penerjemah, D. Bambang Setyadi, Sutanto.
Pembangkit Listrik Tenaga Air, 1991. Cet 1. -, Jakarta: Penerbit Universitas
Indonesia ( UI-Press).
Pemda Kabupaten Cianjur. (2011). Gambaran Umum Kondisi Daerah 2.1. 1–141