kosan 220

temen2 di kosan 220 ..
mereka lah yang selama ini nemenin malam2 aku selama tinggal di ciwaruga :)

Pembangkit Listrik Tenaga Diesel

Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD)

1.      Pengertian

PLTD adalah singkatan dari Pembangkit Listrik Tenaga Diesel. Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD) ialah Pembangkit listrik yang menggunakan mesin diesel sebagai penggerak mula (prime mover). Prime mover merupakan peralatan yang mempunyai fungsi menghasilkan energi mekanis yang diperlukan untuk memutar rotor generator. Mesin diesel sebagai penggerak mula PLTD berfungsi menghasilkan tenaga mekanis yang dipergunakan untuk memutar rotor generator. Unit PLTD adalah kesatuan peralatan-peralatan utama dan alat-alat bantu serta perlengkapannya yang tersusun dalam hubungan kerja, membentuk sistem untuk mengubah energi yang terkandung didalam bahan bakar minyak menjadi tenaga mekanis dengan menggunakan mesin diesel sebagai penggerak utamanya.dan seterusnya tenaga mekanis tersebut diubah oleh generator  menjadi tenaga listrik. PLTD biasa di gunakan sebagai pusat listrik untuk mengatasi adanya beban runcing yang sewaktu-waktu bisa muncul. PLTD disebut pusat listrik beban runcing karena memiliki beberapa kelebihan-kelebihan sebagai berikut:

·                Dapat mengambil beban dengan cepat,sehingga dapat meratakan beban dengan cepat.

·                Pada saat star putaran mesin dari 0 rpm sampai sikron dengan jaringan membutuhkan waktu yang relatif cepat.

·                Ongkos pembangunannya relative rendah daripada pembangkit listrik yang lain.

1.1      Penggunaan Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD)

Pembangkit Listrik Tenaga Diesel biasanya digunakan untuk memenuhi kebutuhan listrik dalam jumlah beban kecil, terutama untuk daerah baru yang terpencil atau untuk listrik pedesaan dan untuk memasok kebutuhan listrik suatu pabrik. Indonesia bisa menghemat penggunaan solar dengan memanfaatkan sekam (kulit biji padi) sebagai sumber energi pembangkit listrik tenaga diesel (PLTD). Bauran antara gas dari batubara hasil proses gasifikasi dengan solar sebagai bahan bakar PLTD sistem dual fuel, selain dapat mengurangi ketergantungan terhadap solar juga mengurangi cost production.

Prinsip kerja PLTD adalah dengan menggunakan mesin diesel yang berbahan bakar High Speed Diesel Oil (HSDO). Mesin diesel bekerja berdasarkan siklus diesel. Mulanya udara dikompresi ke dalam piston, yang kemudian diinjeksi dengan bahan bakar kedalam tempat yang sama. Kemudian pada tekanan tertentu campuran bahan bakar dan udara akan terbakar dengan sendirinya. Proses pembakaran seperti ini pada kenyataannya terkadang tidak menghasilkan pembakaran yang sempurna. Hal inilah yang menyebabkan efisiensi pembangkit jenis ini rendah, lebih kecil dari 50 %. Namun apabila dibandingkan dengan mesin bensin (otto), mesin diesel pada kapasitas daya yang besar masih memiliki efisiensi yang lebih tinggi, hal ini dikarenakan rasio kompresi pada mesin diesel jauh lebih besar daripada mesin bensin.

1.2      Peralatan Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD)

Suatu SPD setidaknya harus mempunyai peralatan sebagai berikut :

a.             Mesin Diesel

Mesin diesel merupakan peralatan dari PLTD yang memiliki fungsi sebagai penggerak generator yang nantinya generator ini akan berputar dan menghasilkan energi listrik sebagai keluaran akhir dari proses PLTD. Pada mesin diesel ada dua jenis mesin yaitu mesin dua langkah dan mesin empat langkah.

Masing-masing dari jenis mesin diesel ini memiliki kelebihan dan kekurangan. Macam-macam mesin diesel:

1)      Mesin dengan dua langkah atau empat langkah.

Yang di maksud dengan mesin dua langkah yaitu mesin yang pada saat melakukan torak mesin ini bergerak maju mundur sebanyak dua kali sehingga generator baru dapat berputar sekali.

Sedangkan yang dimaksud dengan mesin empat langkah (empatfase) adalah mesin yang pada saat melakukan torak mesin ini bergerak empat kali maju mundur, sehingga generator akan menghasilkan putaran sebanyak satu kali.

1)      Turbo charger dan intercooling.

2)      Silinder sebaris atau V.

3)      Putaran rendah dan medium.

4)      Governor, hidrolis, mekanis, elektronik.

5)      Pompa bahan bakar.

b.      Generator

1)        Tanpa sikat dan AVR.

2)        Tegangan rendah (380 volt) dan tegangan menengah (6,3 Kv atau 11 Kv).

3)        Mempunyai bantalan ganda atau bantalan tunggal.

4)        Mempunyai pendingin sendiri (dengan udara)

c.       Sistem pendingin mesin

1)        Pendinginan radiator.

2)        Pendinginan kolam.

3)        Pendinginan menara.

4)        Pendinginan langsung.

d.      Peralatan bantu

1)        Sistem bahan bakar.

2)        Sistem air pendingin.

3)        Sistem pelumasan.

4)        Sistem gas buang.

5)        Sistem menjalankan (start mator diesel).

e.       Sitem kontrol SPD

1)      Gambar kontrol panel.

2)      Panel kontrol mesin dan peralatan bantu.

3)      Panel baterai.

4)      Panel paralel.

5)      Transformator pemakaian sendiri.  

2.      Prinsip Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD)

Bahan bakar di dalam tangki penyimpanan bahan bakar dipompakan ke dalam tanki penyimpanan sementara namun sebelumnya disaring terlebih dahulu. Kemudian disimpan di dalam tangki penyimpanan sementara (daily tank). Jika bahan bakar adalah bahan bakar minyak (BBM) maka bahan bakar dari daily tank dipompakan ke Pengabut (nozzel), di sini bahan bakar dinaikan temperaturnya hingga manjadi kabut. Sedangkan jika bahan bakar adalah bahan bakar gas (BBG) maka dari daily tank dipompakan ke convertion kit (pengatur tekanan gas) untuk diatur tekanannya.

Menggunakan kompresor udara bersih dimasukan ke dalam tangki udara start melalui saluran masuk (intake manifold) kemudian dialirkan ke turbocharger. Di dalam turbocharger tekanan dan temperatur udara dinaikan terlebih dahulu. Udara yang dialirkan pada umumnya sebesar 500 psi dengan suhu mencapai ±600°C.   

Udara yang bertekanan dan bertemperatur tinggi dimasukan ke dalam ruang bakar (combustion chamber). Bahan bakar dari convertion kit (untuk BBG) atau nozzel (untuk BBM) kemudian diinjeksikan ke dalam ruang bakar (combustion chamber).

Di dalam mesin diesel terjadi penyalaan sendiri, karena proses kerjanya berdasarkan udara murni yang dimanfaatkan di dalam silinder pada tekanan yang tinggi (35 - 50 atm), sehingga temperatur di dalam silinder naik. Dan pada saat itu bahan bakar disemprotkan dalam silinder yang bertemperatur dan bertekanan tinggi melebihi titik nyala bahan bakar sehingga akan menyala secara otomatis yang menimbulkan ledakan bahan bakar.

Ledakan pada ruang bakar tersebut menggerak torak/piston yang kemudian pada poros engkol dirubah menjadi energi mekanis. Tekanan gas hasil pembakaran bahan bakar dan udara akan mendorong torak yang dihubungkan dengan poros engkol menggunakan batang torak, sehingga torak dapat bergerak bolak-balik (reciprocating). Gerak bolak-balik torak akan diubah menjadi gerak rotasi oleh poros engkol (crank shaft). Dan sebaliknya gerak rotasi poros engkol juga diubah menjadi gerak bolak-balik torak pada langkah kompresi. 

Poros engkol mesin diesel digunakan untuk menggerakan poros rotor generator. Oleh generator energi mekanis ini dirubah menjadi energi listrik sehingga terjadi gaya geral listrik (ggl). Ggl terbentuk berdasarkan hukum faraday. Hukum faraday menyatakan bahwa jika suatu penghantar berada dalam suatu medan magnet yang berubah-ubah dan penghantar tersebut memotong gais-garis magnet yang dihasilkan maka pada penghantar tersebut akan diinduksikan gaya gerak listrik.

Tegangan yang dihasilkan generator dinaikan tegangannya menggunakan trafo step up agar energi listrik yang dihasilkan sampai ke beban. Prinsip kerja trafo berdasarkan hukum ampere dan hukum faraday yaitu arus listrik dapat menimbulkan medan magnet dan medan magnet dapat menimbulkan arus listrik. Jika pada salah satu sisi kumparan pada trafo dialiri arus bolak-balik maka timbul garis gaya magnet berubah-ubah pada kumparan terjadi induksi. Kumparan sekunder satu inti dengan kumparan primer akan menerima garis gaya magnet dari primer yang besarnya berubah-ubah pula, maka di sisi sekunder juga timbul induksi, akibatnya antara dua ujung kumparan terdapat beda tegangan.

Menggunakan saluran transmisi energi listrik dihasilkan/dikirim ke beban. Di sisi beban tegangan listrik diturunkan kembali menggunakan trafo step down (jumlah lilitan sisi primer lebih banyak dari jumlah lilitan sisi sekunder).

Daya Yang Dihasilkan Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD)

PLN membakukan kapasitas SPD sebagai berikut :

§  Kelas 1 :                    SPD berkapasitas 50    Kw                 PLTD bakal

§  Kelas 2 :                    SPD berkapasitas 100   Kw

§  Kelas 3 :                    SPD berkapasitas 250   Kw                PLTD kecil

§  Kelas 4 :                    SPD berkapasitas 500   Kw

§  Kelas 5 :                    SPD berkapasitas 750   Kw

§  Kelas 6 :                    SPD berkapasitas 1000 Kw

§  Kelas 7 :                    SPD berkapasitas 2500 Kw

§  Kelas 8 :                    SPD berkapasitas 4000 Kw                PLTD sedang

§  Kelas 9 :                    SPD berkapasitas 6000 Kw

§  Kelas 10 :                  SPD berkapasitas 8000 Kw

§  Kelas 11 :                  SPD berkapasitas 12000 Kw              PLTD besar

Kapasitas SPD tersebut diatas mendapatkan toleransi sebesar 10 % sampai 20%, sehingga dapat dipenuhi oleh sebagian besar pabrik pembuatan SPD. Pengelompokan SPD dalam PLTD bakal, PLTD kecil, PLTD sedang dan PLTD besar, dimaksudkan untuk memudahkan dalam perencanaan PLTD. Pembakuan kapasitas satuan pembangkit diesel didasarkan atas berbagai faktor yang diperoleh dari pengalaman dalam pelaksanaan proyek-proyek pemasangan pembangkit diesel maupun pembangunan pembangkit-pembangkit listrik tenaga diesel yaitu : 

a.         Perecanaan untuk proyek – proyek pemasangan pembangkit diesel. 

b.        Pembelian pembangkit listrik. 

c.         Referensi dari produsen pembangkit diesel. 

d.        Pembangkit diesel yang dipakai untuk memikul beban dasar.

Pertimbangan dasar yang sangat penting bagi pembakuan kapasitas satuan pembangkit diesel ialah umur ( life time ) mesin diesel. Kecenderungan teknologi modern ialah membuat mesin dengan putaran yang lebih tinggi, oleh karena dengan putaran yang lebih tinggi ini dapat dibuat mesin yang lebih kecil ukuran fisiknya dengan daya keluaran yang sama.

Kemajuan teknologi dibidang metallurgi ( logam ) memungkinkan hal ini dan oleh karena itu setiap produksi dari type dan oleh karena itu setiap produksi dari tipe dan peraturan tertentu haruslah dibuktikan keberhasilannya setelah beroprasi yang berhasil baik selama 12.000 jam atau dua tahun. 

 Faktor-faktor yang menentukan umur mesin adalah :

a.         Putaran mesin (h)

b.        Tekanan ( silinder 0 efektif rata-rata (Pe).

c.         Kecepatan torak rata-rata (Lm)

Yang dapat diperoleh dari rumus berikut ini :

( berlaku khusus bagi mesin empat langkah = Diesel) dimana : 

M        = kapasitas mesin (Kw) 

D         = diameter silinder (cm) 

S          = langkah torak (cm) 

H         = putaran per menit (ppm) 

J          = jumlah silinder 

Pe        = tekanan (silinder) efektif rata-rata (kg/cm²)

3.      Keunggulan dan Kelemahan PLTD

PLTD sebagai pembangkit tenaga listrik yang instan, saat ini paling banyak digunakan sebagai sumber pembangkitan tenaga listrik. Berikut ini adalah beberapa keunggulan dan kelemahan apabila menggunakan PLTD sebagai sumber pembangkitan tenaga listrik.

Keunggulan jika menggunakan PLTD

·         Daya listrik tersedia sesuai dengan kebutuhan

·         Secara teknis handal

·         Layanan purna jual relatif mudah diperoleh

·         Biaya investasi (Rp/kW) relatif murah.

Kelemahan jika menggunakan PLTD

·         Biaya operasi dan pemeliharaan mahal

·         Memerlukan transportasi penyediaan dan penyimpanan BBM

·         Menimbulkan polusi udara, kebisingan, dan bau,

·         Memerlukan pemeliharaan rutin

Sistem operasi tidak efisien (boros) pada kondisi beban rendah.