Air yang mengalir mempunyai energi yang dapat digunakan untuk memutar roda turbin, karena itu pusat-pusat tenaga air dibangun disungai-sungai dan dipegunungan-pegunungan. Pusat tenaga air tersebut dapat dibedakan dalam 2 (dua) golongan, yaitu pusat tenaga air tekanan tinggi dan pusat tenaga air tekanan rendah.
Pada pusat tenaga air tekanan tinggi dapat diketahui bahwa dengan didirikannya bendungan di daerah yang tinggi akan terdapatlah sebuah reservoir air cukup besar. Dengan menggunakan pipa air tersebut dialirkan ke rumah pusat tenaga yang dibangun dibagian bawah bendungan, dan didalam rumah tersebut telah dipasang dua buah nosel turbin, lewat nosel itulah air akan menyemprot keluar dan memutar roda turbin, kemudian baru air tersebut dibuang ke sungai. Dari selisih tinggi permukaan air atas TPA dan permukaan air bawah TPB terdapat tinggi air jatuh H. Dan dengan menggunakan rumus-rumus mekanika fluida, daya turbin,luas penampang lintang saluran dan dimensi bagian-bagian turbin lainnya serta bentuk energi dari aliran air dapat ditentukan.
Bagian-bagian utama dari sebuah Pusat Listrik Tenaga Air (PLTA) terdiri dari :
a. Bendungan/dam (water reservoir)
b. Pipa pesat (pipe line)
c. Turbin air (water turbine)
Air sungai merupakan salah satu potensi yang cukup besar untuk dapat membangkitkan tenaga listrik. Aliran sungai dengan jumlah debit air yang cukup besar ditampung dalam waduk (1) yang ditunjang dengan bangunan bendungan (3). Air tersebut dialirkan melalui saringan Power Intake (2) kemudian masuk ke Pipa Pesat (Penstock) (4) untuk merubah energi potensial menjadi energi kinetik. Pada ujung pipa pesat dipasang Katup Utama (Main Inlet Valve) (5) untuk mengalirkan air ke turbin. Katup utama akan ditutup otomatis apabila terjadi gangguan atau di stop atau dilakukan perbaikan/pemeliharaan turbin.
Air yang telah mempunyai tekanan dan kecepatan tinggi (energi kinetik) dirubah menjadi energi mekanik dengan dialirkan melalui sirip-sirip pengarah (sudu tetap) akan mendorong sudu jalan/runner yang terpasang pada turbin (6). Energi putar yang diterima oleh turbin selanjutnya digunakan untuk menggerakkan generator (7) yang kemudian menghasilkan tenaga listrik. Air yang keluar dari turbin melalui Tail Race (8) selanjutnya kembali ke sungai (9). Tenaga listrik yang dihasilkan oleh generator, tegangannya masih rendah (13,8 kV). Oleh karena itu, tegangan tersebut terlebih dahulu dinaikkan dengan Trafo Utama (10) menjadi 154 kV untuk efisiensi penyaluran energi dari pembangkit ke pusat beban. Tegangan tinggi tersebut kemudian diatur/dibagi di Switch Yard 150 kV Gardu Induk (11) dan selanjutnya disalurkan/interkoneksi ke sistem tenaga listrik melalui kawat saluran Tegangan Tinggi 150 kV (12). Disamping itu pada waduk dengan sungai yang menjadi sumber energi utamanya apabila terjadi banjir maka kelebihan air tersebut akan dibuang melalui pintu pelimpas otomatis (spillway) (13).
Pada pusat listrik tenaga air (PLTA) ini energi listrik yang dihasilkan generator sangatlah bergantung dari tingkat ketersediaan air yang ada dan sumber-sumber air yang mampu untuk dimanfaatkan serta kondisi geografis yang ada. Seperti pada pusat listrik tenaga air (PLTA) dinegeri Cina energi listrik yang mampu dihasilkan oleh generator sampai diatas 1000 MW karena tingkat ketersediaan air yang sangat berlimpah dan berlangsung dalam periode tahunan, dimana air sebagai sumber energi utamanya diambil dari aliran sungai kuning (yellow river). Sedangkan pada pusat listrik tenaga air (PLTA) dengan skala energi listrik yang dihasilkan oleh generator kecil dapat diambil contoh pada PLTA Sudirman di Banjarnegara, dimana air sebagai sumber energi utamanya diambil dari aliran beberapa sungai yang ada dan ditampung didalam bendungan/dam, sehingga hal ini tingkat ketersediaan air sangatlah terbatas. Sedangkan pada pusat listrik tenaga air (PLTA) dengan skala energi listrik yang dihasilkan oleh generator adalah skala menengah seperti pada PLTA Saguling di Jawa Barat, dimana air sebagai sumber energi utamanya diambil dari aliran beberapa sungai yang ada dan ditampung didalam bendungan/dam serta ditambah dengan curah hujan yang relative cukup tinggi dan dalam rentang periode yang cukup lama, maka air sebagai sumber energi utama PLTA tersebut dapat dimanfaatkan secara optimal.
Gambar Prinsip Kerja PLTA
Pada pusat tenaga air tekanan tinggi dapat diketahui bahwa dengan didirikannya bendungan di daerah yang tinggi akan terdapatlah sebuah reservoir air cukup besar. Dengan menggunakan pipa air tersebut dialirkan ke rumah pusat tenaga yang dibangun dibagian bawah bendungan, dan didalam rumah tersebut telah dipasang dua buah nosel turbin, lewat nosel itulah air akan menyemprot keluar dan memutar roda turbin, kemudian baru air tersebut dibuang ke sungai. Dari selisih tinggi permukaan air atas TPA dan permukaan air bawah TPB terdapat tinggi air jatuh H. Dan dengan menggunakan rumus-rumus mekanika fluida, daya turbin,luas penampang lintang saluran dan dimensi bagian-bagian turbin lainnya serta bentuk energi dari aliran air dapat ditentukan.
Bagian-bagian utama dari sebuah Pusat Listrik Tenaga Air (PLTA) terdiri dari :
a. Bendungan/dam (water reservoir)
b. Pipa pesat (pipe line)
c. Turbin air (water turbine)
Air sungai merupakan salah satu potensi yang cukup besar untuk dapat membangkitkan tenaga listrik. Aliran sungai dengan jumlah debit air yang cukup besar ditampung dalam waduk (1) yang ditunjang dengan bangunan bendungan (3). Air tersebut dialirkan melalui saringan Power Intake (2) kemudian masuk ke Pipa Pesat (Penstock) (4) untuk merubah energi potensial menjadi energi kinetik. Pada ujung pipa pesat dipasang Katup Utama (Main Inlet Valve) (5) untuk mengalirkan air ke turbin. Katup utama akan ditutup otomatis apabila terjadi gangguan atau di stop atau dilakukan perbaikan/pemeliharaan turbin.
Air yang telah mempunyai tekanan dan kecepatan tinggi (energi kinetik) dirubah menjadi energi mekanik dengan dialirkan melalui sirip-sirip pengarah (sudu tetap) akan mendorong sudu jalan/runner yang terpasang pada turbin (6). Energi putar yang diterima oleh turbin selanjutnya digunakan untuk menggerakkan generator (7) yang kemudian menghasilkan tenaga listrik. Air yang keluar dari turbin melalui Tail Race (8) selanjutnya kembali ke sungai (9). Tenaga listrik yang dihasilkan oleh generator, tegangannya masih rendah (13,8 kV). Oleh karena itu, tegangan tersebut terlebih dahulu dinaikkan dengan Trafo Utama (10) menjadi 154 kV untuk efisiensi penyaluran energi dari pembangkit ke pusat beban. Tegangan tinggi tersebut kemudian diatur/dibagi di Switch Yard 150 kV Gardu Induk (11) dan selanjutnya disalurkan/interkoneksi ke sistem tenaga listrik melalui kawat saluran Tegangan Tinggi 150 kV (12). Disamping itu pada waduk dengan sungai yang menjadi sumber energi utamanya apabila terjadi banjir maka kelebihan air tersebut akan dibuang melalui pintu pelimpas otomatis (spillway) (13).
Pada pusat listrik tenaga air (PLTA) ini energi listrik yang dihasilkan generator sangatlah bergantung dari tingkat ketersediaan air yang ada dan sumber-sumber air yang mampu untuk dimanfaatkan serta kondisi geografis yang ada. Seperti pada pusat listrik tenaga air (PLTA) dinegeri Cina energi listrik yang mampu dihasilkan oleh generator sampai diatas 1000 MW karena tingkat ketersediaan air yang sangat berlimpah dan berlangsung dalam periode tahunan, dimana air sebagai sumber energi utamanya diambil dari aliran sungai kuning (yellow river). Sedangkan pada pusat listrik tenaga air (PLTA) dengan skala energi listrik yang dihasilkan oleh generator kecil dapat diambil contoh pada PLTA Sudirman di Banjarnegara, dimana air sebagai sumber energi utamanya diambil dari aliran beberapa sungai yang ada dan ditampung didalam bendungan/dam, sehingga hal ini tingkat ketersediaan air sangatlah terbatas. Sedangkan pada pusat listrik tenaga air (PLTA) dengan skala energi listrik yang dihasilkan oleh generator adalah skala menengah seperti pada PLTA Saguling di Jawa Barat, dimana air sebagai sumber energi utamanya diambil dari aliran beberapa sungai yang ada dan ditampung didalam bendungan/dam serta ditambah dengan curah hujan yang relative cukup tinggi dan dalam rentang periode yang cukup lama, maka air sebagai sumber energi utama PLTA tersebut dapat dimanfaatkan secara optimal.
Gambar Prinsip Kerja PLTA
