Uap yang terjadi dari hasil pemanasan boiler/ketel uap pada Pusat Listrik Tenaga Uap (PLTU) digunakan untuk memutar turbin yang kemudian oleh generator diubah menjadi energi listrik. Energi primer yang digunakan oleh PLTU adalah bahan bakar konvensional (batubara, minyak, atau gas alam). Batubara adalah wujud padat bahan bakar dan minyak merupakan wujud cairnya. Terkadang dalam satu PLTU dapat digunakan beberapa macam bahan bakar.
PLTU menggunakan siklus uap dan air dalam pembangkitannya. Mula-mula air dipompakan ke dalam pipa air yang mengelilingi ruang bakar ketel. Lalu bahan bakar dan udara yang sudah tercampur disemprotkan ke dalam ruang bakar dan dinyalakan, sehingga terjadi pembakaran yang mengubah bahan bakar menjadi energi panas/ kalor. Udara untuk pembakaran yang dihasilkan kipas tekan/force draf fan akan dipanasi dahulu oleh pemanas udara/heater. Setelah itu, energi panas akan dialirkan ke dalam air di pipa melalui proses radiasi, konduksi dan konveksi, sehingga air berubah menjadi uap bertekanan tinggi. Drum ketel akan berisi air di bagian bawah dan uap di bagian atasnya. Gas sisa setelah dialirkan ke air masih memiliki cukup banyak energi panas, tidak dibuang begitu saja melalui cerobong, tetapi akan digunakan kembali untuk memanasi Pemanas Lanjut (Super Heater), Pemanas Ulang (Reheater), Economizer dan Pemanas Udara.
Dari drum ketel, uap akan dialirkan menuju turbin uap. Pada PLTU besar (di atas 150 MW), turbin yang digunakan ada 3 jenis yaitu turbin tekanan tinggi, menengah dan rendah. Sebelum ke turbin uap tekanan tinggi, uap dari ketel akan dialirkan menuju Pemanas Lanjut, hingga uap akan mengalami kenaikan suhu dan menjadi kering. Setelah keluar dari turbin tekanan tinggi, uap akan masuk ke dalam Pemanas Ulang yang akan menaikkan suhu uap sekali lagi dengan proses yang sama seperti di Pemanas Lanjut. Selanjutnya uap baru akan dialirkan ke dalam turbin tekanan menengah dan langsung dialirkan kembali ke turbin tekanan rendah. Energi gerak yang dihasilkan turbin tekanan tinggi, menengah dan rendah inilah yang akan diubah wujudnya dalam generator menjadi energi listrik.
Dari turbin tekanan rendah uap dialirkan ke kondensor untuk diembunkan menjadi air kembali. Pada kondensor diperlukan air pendingin dalam jumlah besar. Inilah yang menyebabkan banyak PLTU dibangun di daerah pantai atau sungai.
II.KOMPONEN - KOMPONEN UTAMA PLTU
Struktur dasar dan komponen-komponen utama sebuah pusat listrik tenaga uap (PLTU) dapat dilihat pada gambar 1.1.
Gambar 1.1. Komponen-komponen Utama Pembangkit Listri Tenaga Uap
Keterangan:
1. Boiler 9. Kipas Udara Masuk
2. Drum 10. Kipas Udara Buang
3. Turbin Tekanan Tinggi 11. Generator
4. Turbin Tekanan Menengah P Pompa
5. Turbin Tekanan Rendah Q1 Pipa-pipa Boiler
6. Kondensor Q2 Superhiter
7. Pemanas Awal Q3 Pemanas Ulang
8. Pembakar Batubara
III. GENERATOR
Generator adalah alat pengubah energi kinetik menjadi energi listrik. Arus listrik mengalir saat generator terhubung ke beban. Besarnya arus listrik yang mengalir tergantung pada besarnya hambatan listrik (resistansi) pada beban. Generator sendiri terdiri dari Stator dan Rotor.
a. Rotor adalah bagian generator yang berputar. Pada rotor terhadap kumparan konduktor sebagai pembangkit medan magnit utama. Medan magnet ini timbul karena adanya arus yang mengalir pada kumparan rotor yang. Jika rotor berputar, maka medan magnet akan memotong kumparan jangkar stator, sehingga timbul gaya gerak listrik (GGL), yang kemudian disalurkan ke terminal generator.
b. Stator adalah bagian generator yang tidak bergerak (statis). Pada stator generator terdapat peralatan-peralatan sebagai berikut:
- Rumah generator berfungsi untuk melindungi komponen yang ada di dalamnya, juga befungsi sebagai tempat melekatnya inti dan belitan konduktor serta terminal dari generator itu sendiri.
- Resistance Temperature detector, temperatur belitan stator diukur untuk kumparan pengukur (search coil) sebanyak 12 buah, yang terpasang antara bagian atas dan bawah dan belitan bagian dalam. Tahanan pengukur suhu dibuat dari bahan tembaga murni yang mempunyai tahanan 25 Ω pada temperatur 25 °C. Letak dari tahanan-tahanan pengukur temperatur ini diatur sedemikian rupa, sehingga waktu generator bekerja maka tahanan pengukur temperatur diharapkan akan menunjukkan temperatur kerja normal yang tertinggi.
- Sistem ventilasi, Sistem ventilasi berbentuk multiradial sehingga didapatkan suatu pendingin temperatur axial yang rata. Untuk tujuan yang sama, rotor didinginkan melalui lubang-lubang angin yang berbentuk radial dilengkapi dengan celah-celah ventilasi di dalam gerigi rotor dan letaknya di bawah alur.
- Spane heater, berfungsi untuk mencegah pengembunan dan kelembaban selama pemakaian mesin berhenti untuk jangka waktu lama.
Stator dan Rotor dihubungkan dengan shaft turbin sehingga berputar bersama-sama. Stator bars di dalam sebuah generator membawa arus hubungan output pembangkit. Arus Direct Current (DC) dialirkan melalui Brush Gear yang langsung bersentuhan dengan slip ring yang dipasang jadi satu dengan rotor sehingga akan timbul medan magnet (flux). Jika rotor berputar , medan magnet tersebut memotong kumparan di stator sehingga pada ujung-ujung kumparan stator timbul tegangan listrik. Untuk penyediaan arus listrik Generator diambilkan arus DC dari luar. Setelah sesaat generator timbul tegangan, sehingga melalui exitasi transformer arus AC akan disearahkan oleh rectifier dan arus DC akan kembali ke Generator, proses ini disebut dengan Self Excitation. Dalam sistem tenaga, disamping Generator menyuplai listrik ke jaringan extra tinggi 500 KV, juga dipakai untuk pemakaian sendiri dimana tegangan output Generator diturunkan melalui transformer sesuai dengan kebutuhan. Untuk kebutuhan saat start diambilkan dari 150 KV line. Untuk sistem tegangan ekstra tinggi tenaga listrik yang dihasilkan oleh Power Plant disupply ke jaringan sebesar 500 KV dan selanjutnya oleh beberapa transformer tegangannya diturunkan sesuai dengan kebutuhan.
maaf gmbarnya rusak
BalasHapus