KONSEP TEKNIK TENAGA LISTRIK

 

KONSEP TEKNIK TENAGA LISTRIK

MATA KULIAH TEKNIK TENAGA LISTRIK

DOSEN PENGAMPU             : ADHI KUSMANTORO, ST, MT

OLEH                                      : FAISAL AKBAR

NIM                                         : 016 13 030

1.    Pendahuluan

Dalam mempelajari dasar teknik tenaga listrik pertama-pertama mengetahui dasarnya terlebih dahulu seperti :

A.    Teori Elektron

Dasar untuk mengerti listrik adalah teori elektron. Teori ini menyatakan bahwa semua materi mempunyai dimensi (ruang) dan berat, materi dalam bentuk unit yang tidak mungkin dipisahkan lagi disebut atom. Dalam atom terdapat partikel yaitu, proton, neutron, dan elektron. Proton dan neutron merupakan inti dari atom yang disebut dengan Nuckleus. Sedangkan elektron bergerak spin sambil mengitari inti dalam orbit tertentu. (Zein, Hermagantos, 1995)

Proton dan elektron bermuatan listrik dalam jumlah yang sangat kecil, proton merupakan pembawa muatan positif dan elektron pembawa muatan negatif. Dalam sebuah atom stabil, jumlah muatan proton sama dengan jumlah muatan elektron. Sedangkan neutron tidak mempunyai muatan listrik

B.      Arus Listrik

Elektron pada orbit terluar satu atom tidak terikat kuat pada intinya, sehingga elektron ini mudah terlepas dari orbitnya, yang disebut dengan elektron bebas dan pergerakannya adalah acak.

.

Dalam konduktor, elektron mengalir menabrak atom-atom yang tidak stabil, bila kondiktor diberi energi (beda potensial). Aliran elektron bebas pada konduktor tersebut dikenal dengan arus listrik.Secara umum telah dikenal arus listrik yang tersiri dari arus searah dan arus bolak balik.

Arus searah adalah besar arus listrik selalu bernilai positif atau negatif saja. Sedangkan arus bolak balik, nilainya bergantian antara positif dan negatif dalam periode tertentu, yang disebut dengan frekuensi.

2.         Pembangkit Tenaga Listrik

Pengertian

Pembangkit Tenaga Listrik adalah salah satu bagian dari sistem tenaga listrik, pada Pembangkit Tenaga Listrik terdapat peralatan elektrikal, mekanikal, dan bangunan kerja. Terdapat juga komponen-komponen utama pembangkitan yaitu generator, turbin yang berfungsi untuk mengkonversi energi (potensi) mekanik menjadi energi (potensi) listrik.

bahwa listrik yang dihasilkan dari pusat pembangkitan yang menggunakan energi potensi mekanik (air, uap, panas bumi, nuklir, dll) untuk menggerakkan turbin yang porosnya dikopel/digandeng dengan generator. dari generator yang berputar menghasilkan energi listrik. Energi listrik yang dihasilkan disalurkan ke gardu induk melalui jaringan transmisi, kemudian langsung di distribusikan ke konsumen melalui jaringan distribusi

Bagian-bagian Pembangkit Tenaga Listrik

A.      Penggerak utama (prime mover)

         - Mesin diesel

         - Turbin (air, gas, uap)

         - Beserta komponen dan perlengkapan lainnya (kondenser, boiler, dll)

B.      Komponen listrik

         - Generator dan perlengkapannya

         - Transformator 

         - Peralatan proteksi

         - Saluran kabel, busbar, dll

C.      Komponen sipil

         - Bendungan, pipa pesat, prasarana dan sarana penunjang (untuk PLTA)

         - Prasarana dan sarana sipil (pondasi peralatan, jalan, cable dutch, dll)

         - Gedung kontrol 

D.     komponen mekanis

         - Peralatan bantu, peralatan pendingin, peralatan proteksi, dll

Jenis-jenis Pembangkit Tenaga Listrik

1. Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH)

2. Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA)

3. Pembangkit Litrik Tenaga Uap (PLTU)

4. Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG)

5. Pembangkit Listrik Tenaga Gas dan Uap (PLTGU)

6. Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP)

7. Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD)

8. Pembangkit Litrik Tenaga Nuklir (PLTN)

3.    Generator DC

Generator DC merupakan sebuah perangkat mesin listrik dimanis yang mengubah energi mekanis menjadi energi listrik. Generator DC menghasilkan arus DC / arus searah. Generator DC dibedakan menjadi beberapa jenis berdasarkan dari rangkaian belitan magnet atau penguat eksitasinya terhadap jangkar (anker), jenis generator DC yaitu:

1)      Generator penguat terpisah

2)      Generator shunt

3)      Generator kompon

1.     Konstruksi Generator DC

Pada umumnya generator DC dibuat dengan menggunakan magnet permanent dengan 4-kutub rotor, regulator tegangan digital, proteksi terhadap beban lebih, starter eksitasi, penyearah, bearing dan rumah generator atau casis, serta bagian rotor.

2.     Prinsip kerja Generator DC

Pembangkitan tegangan induksi oleh sebuah generator diperoleh melalui dua cara:

Ø  dengan menggunakan cincin-seret, menghasilkan tegangan induksi bolak-balik.

Ø  dengan menggunakan komutator, menghasilkan tegangan DC.

4.    Motor Listrik

Motor listrik termasuk kedalam kategori mesin listrik dinamis dan merupakan sebuah perangkat elektromagnetik yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Energi mekanik ini digunakan untuk, misalnya, memutar impeller pompa, fan atau blower, menggerakan kompresor, mengangkat bahan, dll di industri dan digunakan juga pada peralatan listrik rumah tangga (seperti: mixer, bor listrik,kipas angin).

Motor listrik kadangkala disebut “kuda kerja” nya industri, sebab diperkirakan bahwa motor-motor menggunakan sekitar 70% beban listrik total di industri.

Mekanisme kerja untuk seluruh jenis motor listrik secara umum sama , yaitu:

1)      Arus listrik dalam medan magnet akan memberikan gaya.

2)       Jika kawat yang membawa arus dibengkokkan menjadi sebuah lingkaran/loop, maka kedua sisi loop, yaitu pada sudut kanan medan magnet, akan mendapatkan gaya pada arah yang berlawanan.

3)      Pasangan gaya menghasilkan tenaga putar/ torsi untuk memutar kumparan.

4)      Motor-motor memiliki beberapa loop pada dinamonya untuk memberikan tenaga putaran yang lebih seragam dan medan magnetnya dihasilkan oleh susunan elektromagnetik yang disebut kumparan medan.

Dalam memahami sebuah motor listrik, penting untuk mengerti apa yang dimaksud dengan beban motor. Beban mengacu kepada keluaran tenaga putar/torsi sesuai dengan kecepatan yang diperlukan. Beban umumnya dapat dikategorikan kedalam tiga kelompok:

a)      Beban torsi konstan, adalah beban dimana permintaan keluaran energinya bervariasi dengan kecepatan operasinya, namun torsi nya tidak bervariasi. Contoh beban dengan torsi konstan adalah conveyors, rotary kilns, dan pompa displacement konstan.

b)      Beban dengan torsi variabel, adalah beban dengan torsi yang bervariasi dengan kecepatan operasi. Contoh beban dengan torsi variabel adalah pompa sentrifugal dan fan (torsi bervariasi sebagai kwadrat kecepatan).

c)      Beban dengan energi konstan, adalah beban dengan permintaan torsi yang berubah dan berbanding terbalik dengan kecepatan. Contoh untuk beban dengan daya konstan adalah peralatan-peralatan mesin.