Pada tahun 1992
PPLH Seloliman Trawas Mojokerto mengundang MHPP-GTZ untuk mengadakan survey
sumber daya air di desa. PPLH ingin membangun pembangkit listrik dari sumber
energi terbarukan sebagai contoh nyata bagi pengunjung. Hasil sebuah pembangkit
listrik memakai Turbin
T-12
dengan daya 15 KVA. Kerjasama PPLH Seloliman dengan kedutaan besar Jermanm
GTZ-MHPP, Yayasan Mandiri, pemerintah desa Seloliman dan masyarakat dusun
Janjing desa Seloliman.
Pembangkit
Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH) beroperasi mulai tahun 1994 sampai tahun
1999. Perkembangan PPLH Seloliman dan masyarakat Janjing mendorong pemakaian
lebih. Kenaikan beban yang tinggi menuntut kualitas listrik yang tinggi pula.
Hal ini tidak dapat dipenuhi oleh pembangkit yang sudah ada. Akhirnya diadakan
up grade untuk menaikkan daya terpasang dari pembangkit. Nopember 2000
pekerjaan fisik dilakukan. MHPP-GTZ menunjuk PT. Heksa Prakarsa Teknik Bandung
sebagai pemasok perangkat keras, penginstalasian dan pengujian. PLTM baru dengan
daya 25 KVA jenis Turbin
T-14
dengan pengontrol aliran otomatis. Beroperasi pada tanggal 24 Desember 2000 dan
diserahterimakan secara resmi pada bulan Janjuari 2001.
A.
Bangunan
Sipil, terdiri dari :
1) Bendung
Bendung adalah
bangunan yang berfungsi untuk meninggikan elevasi muka air sungai sehingga air
dapat mengalir ke intake untuk selanjutnya dialirkan ke saluran pembawa
khususnya pada musim kemarau. Bendung dilengkapi dengan pintu air penguras yang
berfungsi mengendalikan jumlah air yang masuk ke dalam intake sekaligus sebagai
pintu penguras untuk mengelontor endapan-endapan lumpur (sedimen) yang cepat
atau lambat terkumpul di hulu bendung. Ukuran bangunan bendung : p = 6-7m ,
tebal : 50cm , T = 1m dari dasar sungai sebelum adanya bendung.
2) Intake
Intake adalah
bangunan di sisi kiri atau kanan bendung yang berfungsi untuk mengalirkan air
ke saluran pembawa sesuai dengan debit yang direncanakan. Intake dirancang agar
selalu mampu mengalirkan air sesuai dengan debit perencanaan pada kondisi debit
sungai yang bagaimanapun. Pada intake dilengkapi saringan kasar untuk mencegah
sampah dan kayu-kayu besar masuk ke dalam saluran pembawa.
3) Saluran
Pembawa
Saluran pembawa
adalah saluran yang berfungsi mengalirkan air dari intake ke bak penenang.
Saluran ini dibuat dengan menyempurnakan saluran irigasi sekunder yang telah
ada. Ukuran bangunan : p = 115m , L mulut atas = 60cm , L lantai dasar = 50cm ,
T = 80cm.
4) Bak
Pengendap (Silting Basin)
Bak pengendap
berfungsi mengendapkan material-material (sedimen) yang ikut terbawa aliran.
Bak pengendap dilengkapi dengan saluran penguras dan saluran pelimpah yang
berfungsi sebagai pengontrol debit air yang masuk ke bak penenang sesuai yang
direncanakan. Ukuran bak pengendap : p = +/- 4m , L = 140cm , T = 2m.
Pada bak pengendap dilengkapi dengan
saringan (trash rack) dimaksudkan agar air yang masuk ke dalam turbin bebas
dari benda-benda keras yang dapat merusak runner turbin. Ukuran saringan :
p = 310cm , L = 60cm , T = 60cm ,
kerapatan = 1,5cm.
Bak pengendap ini juga dilengkapi dengan bak
penampung yang berfungsi menampung air yang sudah disaring untuk dialirkan ke
bak penenang melalui pipa PVC berdiameter 40cm yang ditanam dengan kedalaman
90cm.
5)
Bak
Penenang (Fore Bay)
Bak penenang berfungsi untuk mengurangi kecepatan air
yang masuk dari saluran sehingga turbulensi air pada saat masuk kedalam
penstock berkurang untuk dapat membangkitakan daya optimal .
Ukuran bak penenang P = 2 m
L = 2 m T =
4 m dari permukaan atas bak.
6)
Pipa
Pesat (Penstock)
Penstock berfungsi menghantarkan air dari bak penenang
ke turbin tanpa kehilangan massa apapun tekanan sehingga tenaga air dapat
dimanfaatkan secara optimal untuk menggerakkan turbin. Pada pangkal penstock
setelah keluar dari bak penenang dipasang pipa napas (air vent) dengan panjang
permukaan pipa 1 meter diatas permukaan air bak penenang. Pemasangan pipa napas
dimasukkan mencegah terjadinya tekanan rendah di penstock apabila mulut penstock
tersumbat . Tekanan rendah pada penstock dapat merusak penstock tersebut . Penstock
harus cukup kuat untuk mampu menahan tekanan air yang cukup besar . Untuk itu
dibuatkan dudukan. Dudukan berfungsi menahan gaya-gaya yang ditimbulkan oleh
berat pipa, berat air, serta gaya akibat aliran air dalam penstock .
Penempatan pipa pesat :
T = 14 m dari turbin
P = 36 m
Kemiringan 35 derajat
7)
Rumah
Pembangkit (Power House)
Berfungsi untuk melindungi alat-alat pembangit serta
merupakan pusat kontrol dari sistem pembangkit. Di luar rumah pembangkit
terdapat ballast tank diisi air untuk menyerap panas yang dihasilkan oleh
ballast load (elemen pemanas air). Di bawah rumah pembangkit terdapat saluran
buang (tail race) yang berfungsi untuk mengalirkan
kembali air ke saluran
melalui turbin.
B. Perawatan
Bangunan Sipil :
1)
Bendung
:
·
Kontrol
sayap dan bahan bendung dari kemungkinan bocor atau tergerus aliran air,
khususnya pada musim hujan
·
Beri
pelumas (stempet) pada ulir dan roda gigi pintu air penguras paling tidak
sebulan sekali
·
Kontrol
baut-baut pengunci , dikencangkan bila kendur
·
Pasang
gembok pengaman pada kemudi apabila sedang tidak digunakan
·
Cat
ulang bila diperlukan untuk memperlambat karat
2)
Intake :
·
Kontrol
badan intake dari kemungkinan bocor atau tergerus aliran air, khususnya pada
musim hujan
·
Bersihkan
saringan besar dari sampah atau kayu-kayu besar yang menghalangi aliran air
paling tidak sehari sekali pada musim hujan
·
Cat
ulang bila diperlukan untuk memperlambat karat
3)
Saluran
Pembawa (Head Race) :
·
Kontrol
saluran air dari kemungkinan bocor , tergerus aliran air atau tanah turun
khususnya pada musim hujan
·
Plester
ulang bila diperlukan
4)
Bak
Pengendap (Silting Basin) :
·
Kontrol
dari kemungkinan bocor atau tanah turun (ambles) paling tidak setahun sekali
·
Kuras
lumpur yang menumpuk melalui saluran penguras yang telah disediakan.
·
Bersihkan
benda-benda/sampah yang tersangkut pada saringan setiap hari
·
Kontrol
saluran penguras yang telah disediakan
·
Kontrol
kerenggangan saringan untuk memastikan saringan masih berfungsi dengan baik
paling tidak setahun sekali
·
Cat
ulang saringan bila perlu untuk mencegah karat
5)
Bak
Penenang :
·
Kotrol
bak penenang dari kemungkinan bocor , tergerus aliran air atau ambles khususnya
pada musim hujan
·
Plester
ulang jika diperlukan
6)
Pipa
Pesat (penstock) :
·
Kotrol
apakah terdapat kebocoran / keretakan paling tidak sebulan sekali
·
Jika
air keluar dari flanges, kencangkan baut mur
·
Kontrol
pondasi penstock dari kemungkinan retak, ambles atau tergerus air
·
Potong
rumput / tumbuhan lain yang tumbuh disekitar penstock
·
Cat
ulang paling tidak 3 tahun sekali, untuk
memperlambat karat. Biaya pengecatan penstock jauh lebih murah disbanding beli
penstock baru
7)
Rumah
pembangkit (power house) :
·
Bersihkan
rumah pembangkit setiap hari
·
Kontrol
atap dari kemungkinan bocor khususnya pada musim hujan agar generator dan panel
IGC bebas dari tetesan air hujan
·
Kontrol
fallud pengaman dari kemungkinan ambles atau tergerus air
·
Kontrol
ballast tank, apabila sudah banyak kotoran yang masuk lakukan pengurasan melalui
saluran penguras yang telah disediakan
C.
Peralatan Mekanikal
:
1)
Turbin
PLTM ini menggunakan turbin jenis Cross Flow T 14 D
300 Etnec-Heksa produksi Bandung. Turbin dengan pengontrol aliran otomatis ini
cocok untuk lokasi-lokasi proyek di indonesi. Turbin diolongkan menjadi dua
jenis, yaitu turbin impuls dan turbin reaksi. Turbin impuls bekerja dengan cara
tekanan air dikonversikan (diubah) menjadi energy kinetik (gerak) di adaptor.
Turbin reaksi bekerja dengan cara tekanan air langsungdiubah menjadi gaya pada
permukaan runner, gaya yang bekerja pada runner ini akan memutar poros turbin
2)
Transmisi
Mekanikal
Transmisi mekanikal terdiri dari : pulley turbin,
pulley generator, flat belt, plummer, flexible coupling.
D. Peralatan
Elektrikal :
1)
Generator
Sinkron
Generator merupakan alat untuk mengubah daya poros
turbin menjadi daya listri. Arus DC (searah) yang mengalir pada kumparan rotor
(bagian generator yang berputar) akan menciptakan medan magnetic homogenen.
Apabila rotor yang dihubungkan dengan as generator tersebut diputar dengan
kecepatan konstan (tetap) maka pada kumparan stator (bagian generator yang
tidak berputar) akan dibangkitkan tegangan AC (bolak balik). Utnuk menjaga agar
tegangan selalu konstan tidak tergantung dari perubahan beban, AVR (autaatic
voltage regulator) akan mengatur besar kecilnya arus yang harus di suplay ke
generator sesuai dengan perubahan beban yang terjadi.
2)
Electronic
Load Controlle (ELC)
Adalah sistem
control yang terdiri dari panel kontrol ELC dan ballast load. Fungsi ELC agar
frekuensi yang dibangkitkan oleh generator sinkron selalu stabil tidak
tergantung oleh perubahan beban.
3)
Pentahanan (Earthing)
Pentanahan
(Arde) merupakan bagian yang sangat penting bagi pembangkit. Pentanahan adalah
titik referensi tegangan nol bagi pembangkit. Semua sistem pangaman petir,
benda metal, penstock, body generator, turbin, ballast tank dan titik netral
pembangkit dihubungkan dengan pertanahan. Pertanahan berfungsi untuk mencegah
terjadinya kejutan listrik pada manusia jika terjadi kebocoran arus atau
kegagalan fungsi alat.
4)
Panel
Switch Gear
Berfungsi untuk mendistribusikan arus listrik dari
mikrohidro kemasing masing masing jaringan. Panel ini berfungsi menyalakan dan
mematikan arus ke konsumen, serta untuk menjaga arus hubung singkat tidak
samapai pada generator. Dengan sistem
kaskade apabila terjadi arus hubung singkat pada salah satu jaringan, tidak
akan mengganggu jaringan yang lain. Panel ini bisa melihat arus dan pemakaian
KWH beban.
5)
Jaringan
Distribusi
Adalah jaringan kabel untuk menghantarkan arus listrik
dari rumah pembangkit ke konsumen. Standar kabel yang digunakan adalah
aluminium twisted insulated cable (TIC) 4x70mm2 / 4x35mm2 / 4x16mm2 / 4x10mm2
tergantung dari besarnya daya yang hendak disalurkan. Harus diusahakan agar
beban untuk masing-masing fasa adalah seimbang. Pada beberapa tiang (tergantung
panjang jaringan dan tanah sekitar jaringan) harus diberi pentanahan yang
dihubungkan ke kabel netral. Pada tiang pertama (didekat rumah pembangkit)
dipasang penagkal petir (lightning arresters) untuk melindungi generator dari
arus kejut yang disebabkan oleh petir.
6)
Instalasi
Konsumen
Standar kabel untuk mengalirkan listrik dari jaringan
distribusi ke konsumen adalah TIC aluminium 2x10mm2 / 2x6mm2. Tiap konsumen
diberi pembatas daya (MCB / PTC) sebelum masuk ke konsumen sesuai permintaan
dayanya. Pada tiap-tiap konsumen diberi sekring maksimal 6 ampere untuk
instalasi yang menggunakan arus MCB. Untuk instalasi dengan pembatas arus PTC,
digunakan sekring gelas 20mm dengan kapasitas 0,5 ampere.
E.
Perawatan
Peralatan Makanikal :
1) TURBIN
a.
Beri grease secara teratur dan benar.
Sebaiknya selalu gunakan grease dengan bahan dasar Lithium (SKF LGMT-3, STP,
Penzoil atau Top One). Setelah pemberian grease yang kelima kali, sebaiknya
bearing di bersihkan dari sisa-sisa grease lama dengan minyak tanah dan diisi
kembali dengan grease yang seluruhnya baru.
b.
Kontrol tingkat kekencangan baut dan
berikan minyak pelumas agar baut tidak mudah berkarat paling tidak 3 bulan
sekali.
c.
Bersihkan dengan lap agar embun yang
melekat cepat mengering. Embun yang masuk ke lubang baut akan menyebabkan
karat.
d.
Bersihkan sampah dan kayu-kayu kecil
yang terjebak dalam adaptor dengan memakai hand hole / inspection hole yang
telah disediakan.
2) TRANSMISI
MEKANIK (Pulley Turbin, Pulley Generatos, Flat Belt, Plummer, Fexible Coupling)
a.
Kontrol baut pengunci pulley paling
tidak satu bulan sekali. Kecangkan bila perlu.
b.
Jaga belt jangan sampai kena air /
grease. Kontrol tingkat kekencangan belt tiga bulan sekali, kencangkan /
kembalikan ke kondisi semula bila kendor.
c.
Kontrol baut flexibel coupling dan karet
coupling sebulan sekali, kencangkan bila terasa longgar. Apabila karet coupling
sudah tipis dan suara coupling lebih berisik / keras dari biasanya, segera
ganti dengan karet couling yang baru. Jangan menungg sampai karet coupling
habis.
d.
Berikan stempet pada bearing, plummer
block sesuai kebutuhan.
F.
Perawatan
Peralatan Elektrikal
1) Generator
Sinkron
a.
Setelah kira-kira 9.000 jam (kira-kira
13 bulan) beroperasi bearing atau suara generator terdengar kasar atau lebih
keras, pelumas bearing perlu diganti engan pelumas baru.
b.
Apabila ball (pelor/gotri) pada bearing
sudah terlihat sangat longgar dan aus segera ganti dengan yang baru dengan tipe
yang sama (stamport).
c.
AVR apabila teradi kerusakan diganti
dengan AVR tipe yang sama (SX-421).
d.
Bersihkan ventilasi pada generator dri
debu dan kotoran.
2) Electronic
Load Controller (ELC)
a.
Periksa ikatan kabel di terminal
generator sinkron, ELC, NCCB dan ballast load
sebulan sekali, kencangkan bila longgar. Lakukan dalam kondisi
pembangkit tidak beroperasi.
b.
Pengukurn OHM pada terminal ballast load
pada masing-masing heater sebulan sekali untuk memastikan semua elemen pemanas
cukup berfungsi dengan baik.
c.
Kontrop seal elemen pemanas air celip
dari kemungkinan bocor. Bersihkan elemen celup dengan lap yang diberi sabun
(jangan sekali-sekali disikat) pada saat melakukan pengurasan ballast tank.
d.
Pada saat pembangkit sudah menyala
kontrol ketiga rotary fan pada panel ELC untuk memastikan rotary fan berfungsi
dengan baik.
3) Pentanahan
(Earting)
Periksa
hubungan kabel pentanahan dengan sistem pengamanan petir, benda metal, turbin,
body generator dan titik netral pembangkit setiap tahun. Lakukan dengan pengukur OHM. Periksa dan kencangkan bila ada
hubungan yang kendor.
4) Panel
Switch Gear
Periksa
ikatan kabel terminal mikrohidro, MCB, dan jaringan sebulan sekali, kencangkan
bila longgar. Pemeriksaan harus dilakukan dalam pembangkit tidak beroperasi.
5) Jaringan
Distribusi
a.
Periksa jaringan terhadap gangguan-gangguan yang diakibatkan
oleh adanya tumbuhan. Periksa pula kerusakan yang terjadi pada tiang maupun
aksesorisnya. Periksa dengan teliti sambungan kabel, beri isolasi ulang bila
perlu.
b.
Periksa pondasi tiang dari kemungkinan
tanah turun (ambles) atau tergerus aliran air. Tiang harus segera diperbaiki
dan diluruskan kembali pada posisinya.
6) Instalasi
Konsumen
a.
Periksa ketertiban konsumen dalam
pemakaian listrik. Pastikan tidak ada pencurian energi.
b.
Periksa bahwa skring sudah terpasang
dengan benar (bukan diganti dengan kabel).
c.
Periksa segel pada kotak MCB secara
berkala.
G.
Spesifikasi
Bangunan Sipil PTLM Kalimaron Seloliman
Tinggi kotor
|
15 m
|
Tinggi bersih
|
14 m
|
Debit air/design flow
|
305 l/s
|
Daya listrik
|
30 KW
|
Tipe intake
|
Off-take dari saluran irigasi Sungai Kalimaron
|
Bak pengendap
|
Satu bak pengendap lebar 3 m, panjang 20 m
dilengkapi dengan dinding pelimpah
|
Head race
|
Saluran terbuka dari pasangan batu sepanjang 150 m
dan saluran tertanam (pipa paralon) sepanjang 70 m
|
Spillway
|
Terpadu
dengan baik pengandap dan saringan (tyrolean)
|
Pipa pesat
|
Pipa dari pelat diameter: 380 mm, panjang 45 m
|
Power house
|
Bangunan tembok dengan pondasi beton atap triplek
ukuran lantai: 4 x 3 m²
|
Acces road
|
100 m dari jalan raya Trawas – Ngoro
|
H.
Elektro
Mekanikal PLTM Kalomaron Seloliman
Komponen
|
Spesifikasi
|
Jumlah pembangkit
|
1
|
Tipe turbin
|
Cross-flow T 14
|
Diameter runner
|
300 mm
|
Kecepatan putar turbin
|
573/750 rpm
|
Efisiensi maksimal dari turbin
|
80 %
|
Tipe generator
|
Synchronous
|
Drive
|
Belt datar
|
Kapasitas generator
|
40 KVA
|
Kecepatan putar generator
|
1500 rpm
|
Efesiensi maksimal generator
|
90 %
|
Dalam perkembangannya PLTM Kalimaron Seloliman melakukan interkoneksi dengan jaringan PLN.
Dengan demikian tidak ada lagi sisa daya terbuang percuma melalui ballast load.
Oleh karena itu perlu ditambah alat interkoneksi.
Peralatan interkoneksi terdiri dari :
Modul Mainscon dan Panel Kontrol Mainscon Modul Mainscon.
Mainscon merupakan pengontrol sekaligus
protektor pembangkit untuk sistem interkoneksi dengan grid atau jaringan.
Prinsip kerja dari mainscon secara sederhana dapat dijelaskan sebagai berikut :
Ø Pembukaan
katup turbin dilakukan secara manual.
Ø Setelah
turbin berputar dan mengeluarkan daya listrik, ELC masih mengambil kendali
untuk mengontrol frekuensi dengan pembuangan daya listrilk ke ballast load.
Ø Apabila
frekuensi dan tegangan pembangkit sudah normal, maka mainscon akan mulai
mengendalikan ELC untuk proses sinkronisasi antara pembangkit dengan grid atau
jaringan.
Ø Setelah
pembangkit dan jaringan sinkron maka mainscon akan menghidupkan kontaktor
sehingga pembangkit dan jaringan terhubung. ELC secara otomatis akan mematikan
ballast load. Daya yang diserap oleh jaringan sebesar daya yang sebelumnya
dibuang ke ballast.
I.
Komponen
Utama Mainscon
1) MODUL
MAINSCON POWER SUPPLY, merupakan power suplly untuk sisi grid atau jaringan.
2) MODUL
MAINSCON FAILURE TRIP, berfungsi sebagai protektor pada sisi jaringan dari
tidak seimbang phasa, hilang phasa, geser phasa, perubahan frekuensi yang
terlalu cepat.
3) MODUL
MAINS VOLTAGE TRIP, berfungsi sebagai protektor pada sisi jaringan dari
kelebihan tegangan dan kekurangan tegangan.
4) MODUL
MAINS FREKUENSI TRIP, berfungsi sebagai protektor pada sisi jaringan dari
kelebihan dan kekurangan frekuensi.
5) MODUL
MAINS LOGIC, adalah display yang akan menampilkan informasi dari mainscon.
Pada
logic terdapat :
a.
Led ON GRID menandakan bahwa kontaktor
ON yang artinya pembangkit sudah terhubung dengan jaringan.
b.
Led READY artinya sistem pada jaringan
sudah siap untuk interkoneksi.
c.
Led MF artinya jaringan atau mains tidak
normal.
d.
Led VH artinya jaringan kelebihan
tegangan,
e.
Led VL artinya tegangan jaringan kurang.
f.
Led FH artinya frekuensi jaringan lebih.
g.
Led FL artinya frekuensi jaringan
terlalu lemah.
h.
Tombol RESET yang berfungsi untuk
mereset led yang menyala.
6) MODUL
SYNCHRONIZER, terdapat switch yang berfungsi sebagai selektor untuk
mengaktifkan mainscon.
a.
Posisi OFF/HOLD artinya pada posisi ini
pembangkit tidak akan sinkron dengan jaringan.
b.
Posisi AUTO SYNC artinya pada posisi ini
pembangkit secara otomatis akan sinkroon
dengan jaringan.
7) MODUL
LOGIC HYDRO adalah display yang akan menampilkan infomasi pada mainscon.
Pada
logic terdapat :
a.
Led HYDRO menandakan bahwa pada sistem
hidro terdapat kesalahan.
b.
Led TEADY artinya sistem pada sisi
generator sudah sipa untuk interkoneksi.
c.
Led VH artinya jaringan kelebihan
tegangan,
d.
Led VL artinya tegangan jaringan kurang.
e.
Led FH artinya frekuensi jaringan lebih.
f.
Led FL artinya frekuensi jaringan
terlalu lemah.
g.
Tombol RESET yang berfungsi untuk
mereset led yang menyala.
8) MODUL
AUTO SYNCHRONIZER, modul ini berfungsi sebagai pengatur proses sinkronisasi
antara jaringan dengan pembangkit. Dengan cara memberikan data ke ELC untuk
mengatur frekuensi dan sudut phasenya sehingga dapat sesuai dengan jaringan.
9) MODUL
GENERATOR FREQUENCY TRIP, berfungsi sebagai protektor pada sisi generator dari
kelebihan dan kekurangan frekuensi.
10) MODUL RESERVE POWER TRIP, berfungsi sebagai
protektor kalau terjadi reserve power dari jaringan ke pembangkit. Modul ini
akan mematikan kontaktor utama apabila terjadi reserve power.
11) POWER
FACTOR, angka yang terbaca adalah faktor daya di supply ke jaringan.
Jarum
menunjuk ke arah :
a.
Led artinya daya reaktif pembangkit
sebagian di supply oleh jaringan.
b.
Lead artinya pembangkit mensupply daya
reaktif ke jaringan.
Untuk
mengatur power faktor dapat dilakukan dengan mengatur potensiometer (VOLT
TRIM).
12) VOLT TRIM adalah potensiometer untuk mengatur
besarnya tegangan sebelum terhubung ke jaringan. Pengaturan potensiometer dapat
dilakukan apabila perlu.
13) MAINS RELAY adalah relay untuk sinkron yang
terletak pada bagian belakang mainscon.
14) MOVS adalah varistor untuk proteksi dari over
volt atau petir. Varistor akan rusak kalau terjadi petir yang besar dan harus
diganti apabila rusak. Terletak dibelakang mainscon.
FUSE berfungsi
untuk proteksi short sicuit. Terletak di belakang mainscon. Fuse ini hanya sebagai cadangan
dari fuse nomor 1 – 6 pada panel mainscon. Diharapkan fuse pada panel F 1 – 6
akan putus terlebih dahulu sebelum fuse pada mainscon untuk mempermudah
penggatian fuse nya.
Untuk file aslinya bisa di download : DISINI