Seorang ilmuwan mengaku mampu menangkap kekuatan dasar planet,
lalu menyalurkan energi listrik itu untuk berbagai kepentingan.
Hebatnya, distribusi itu dilakukan tanpa kabel.
Adalah Nikola Tesla, insinyur listrik kelahiran Smiljan - saat itu
bagian dari Kerajaan Austro-Hungarian, kini Yugoslavia - pada 9 Juli
1856. Konon kejeniusan Tesla setingkat dengan Thomas Alfa Edison.
Pertama kali hijrah ke New York tahun 1884, ia hanya bermodal uang 4
sen, dan kopor berisi beberapa artikel teknik yang ditulisnya di Beograd
dan Paris, sebuah buku kumpulan puisi karyanya, dan beberapa kalkulasi
teknis mesin terbang.
Namun, di kepala lelaki bermata dalam dan biji mata agak terang
(padahal, biasanya keturunan Slavia bermata gelap) telah tersimpan semua
detail tentang generator arus AC polyphase, yang kemudian jadi dasar
instalasi pembangkit listrik tenaga air di air terjun Niagara tahun
1895, serta sebagai standar mesin industri.
Di New York, Tesla bekerja untuk Edison. Ia merancang 24 jenis dinamo.
Namun keduanya tidak pernah cocok. Maka, April 1887 Tesla mendirikan
laboratorium sendiri. Dalam waktu singkat ia membuktikan, sistem arus AC
(bolak-balik)-nya jauh lebih hebat dibandingkan dengan sistem DC
(searah) Edison.
Hebatnya, kurang dari setahun ia telah mematenkan sekitar 30 karya.
Malah 20 tahun berikutnya ia menelurkan penemuan di bidang teknik
listrik dan radio dalam jumlah yang mencengangkan. Sayang, serangkaian
kecelakaan memusnahkan banyak tulisannya. Mana mungkin ia mengingat
setiap tanggal penemuannya? Namanya sebagai penemu pun sering
terabaikan.
Untung, ada usaha untuk meluruskan. Misalnya, Tesla, bukannya Marconi,
penemu sirkuit pencari gelombang yang jadi dasar radio. Pahitnya, fakta
ini ditentukan Pengadilan Tinggi AS tepat di tahun kematiannya.
Sebenarnya masih berjajar kemungkinan gelar lain, seperti peneliti
pertama sinar katoda dan sinar X, radiasi ultraviolet dari arus
berfrekuensi tinggi dan efek terapinya terhadap tubuh. Ia pula yang
merancang nenek moyang tabung lampu fluorescent, serta mengembangkan
alat serupa laser. Salah satu penemuan yang mengabadikan namanya adalah
kumparan Tesla. Namun, karya ini saja tak mampu mencerminkan prestasi
ilmiahnya yang merevolusi dunia modern. Ilmuwan masyhur Inggris Lord
Kelvin berkomentar, "Kontribusi Tesla di bidang kelistrikan melampaui
yang dilakukan orang lain."
[listrik1.gif (63352 bytes)]
Suasana tiruan pemancaran jutaan volt arus listrik di Colorado Springs dengan percikan api buatan.
Karena kreativitasnya, tahun 1912 Tesla dinominasikan untuk hadiah Nobel
di bidang ilmu fisika. Tapi ia menolak. Ia lebih merasa berhak
memperoleh pada tahun 1909 atas Nobel yang dianugerahkan pada Marconi.
Alasannya, pada 1898 di Madison Square Garden, New York, ia
mendemonstrasikan perahu radio kontrol.
Berbeda dengan Marconi, Tesla sangat peduli dengan transmisi energi
bukan cuma dalam jumlah kecil berupa sinyal radio, tapi juga energi
besar listrik untuk keperluan rumah tangga dan industri. Malah tahun
1899 ia membangun stasiun pengirim tenaga listrik raksasa di Colorado
Springs, di dataran tinggi Rocky. Instalasi itu serupa lumbung berukuran
60 m2. Tepat di tengah atap ada rangka menara setinggi 60 m. Di
puncaknya terpasang bola tembaga berdiameter 90 cm. Di dalam bangunan
ada kerangka bulat berdiameter 23 m yang dipagari lalu dililit kawat
sebagai kumparan utama pemancar, kumparan kedua berdiameter 3 m menempel
langsung di tiang.
Prinsip kerjanya serupa dengan mainan ayunan anak-anak. Dorongan ringan
akan mulai menggerakkannya, dorongan yang sama di saat yang tepat, akan
membuat ayunan makin tinggi. Demikian pula rangkaian dari getaran
listrik, frekuensi yang diterima tepat pada kumparan utama, akan
menghasilkan getaran yang akan makin besar dan hasilnya makin tinggi di
kumparan kedua. Getaran di tiang dihubungkan dengan kumparan kedua Tesla
akan membangkitkan gelombang radio frekuensi tinggi yang mampu berjalan
jauh ke belahan lain bumi secara bolak-balik.
Jika kemudian dengan alat oscillation (pengubah arus DC menjadi AC)
diselaraskan pada frekuensi alami arus listrik bumi, saat kembali arus
akan memperkuat getaran voltase di tiang, dan mendorong keluar arus dari
bumi. Hasilnya, arus yang makin besar akan keluar sebagai gelombang
melalui pemancar itu. Menurut teori, seluruh planet dapat dipakai
sebagai sirkuit kedua penguat arus.
Suasana pengoperasian alat itu diceritakan oleh John J. O'Neill dalam
Prodigal Genius. Tesla melihat puncak tiang dari luar bangunan,
pembantunya Czito berdiri takut-takut di dekat alat kontrol di dalamnya.
Ketika Czito memencet tombol, kumparan kedua dikelilingi oleh api
listrik yang melingkar, bepercikan ramai menembus ke luar bangunan, dan
terdengar bunyi gemeretak keras di ketinggian jauh di atas kepala. "...
Muncul bunyi gemeretak dahsyat dari kumparan yang makin lama makin keras
... Bunyi itu susul-menyusul serupa rentetan senapan mesin. Letusan
jauh di ketinggian di udara yang sangat keras lebih mirip gelegar
meriam. Seakan terjadi perang artileri di dalam bangunan ... Tiba-tiba
muncul sinar biru aneh di dalam bangunan. Kumparan menyala. Setiap titik
di dalam bangunan menyemburkan api. Begitu banyak lidah api yang
berkobar ...."
Tesla terpesona. Dari bola tembaga di puncak tiang, muncul ledakan,
kilat, dan lidah api sejauh 40 m. Tiba-tiba kilat itu berhenti. Tesla
berlari masuk ke laboratorium, memprotes Czito karena menghentikan
percobaan. Tanpa bicara Czito menunjuk tombol kontrol, power supply
rusak. Percobaan itu membakar habis sistem pembangkit Perusahaan Listrik
Colorado Spring.
[listrik5.gif (53015 bytes)]
Demonstrasi modern ide Tesla. Lampu fluorescent menyala oleh gelombang
frekuensi radio dari kumparan Tesla, tanpa kabel.
Untungnya, generator perusahaan itu hasil rancangan Tesla, sehingga
dalam seminggu bisa dioperasikan lagi. Hasil percobaan itu dijelaskan
dalam karya tulisnya, "... Bila kita mengeluarkan suara lalu mendengar
gema, artinya suara itu membentur dinding atau hambatan pada jarak
tertentu, lalu dipantulkan kembali. Seperti suara, gelombang listrik
bisa dipantulkan. Bukti kesamaan mereka adalah fenomena listrik yang
dikenal sebagai gelombang tetap yaitu gelombang dengan bentuk tetap. Aku
tidak mengirim getaran listrik ke arah dinding, melainkan ke arah batas
bumi di kejauhan. Yang kuperoleh, gelombang listrik seimbang ...
dipantulkan dari jauh."
Demonstrasi efek kumparan Tesla untuk instalasi raksasa di Colorado
Springs itu mampu menyalakan 200 lampu pijar karya Edison pada jarak 40
km tanpa kabel!
Setelah itu, Tesla memulai proyek yang lebih ambisius, ia sebut sistem
jaringan dunia. Dengan memanfaatkan getaran listrik alamiah bumi ini
akan tersedia energi listrik yang murah dan universal. Didukung dana
dari pengusaha kereta api terkemuka J.P. Morgan, ia memulai konstruksi
kompleks transmisi di lahan seluas 800 ha di Wardencliff, Long Island,
100 km dari New York. Rangka kayu menara menjulang setinggi 45 m. Di
atasnya dipasang elektroda tembaga berdiameter 30 m serupa donat raksasa
dengan tabung berdiameter 6 m. Namun, tidak ada dana untuk
menyelesaikannya. Menara itu sempat berdiri selama 12 tahun, sampai
akhirnya dirobohkan selama PD I demi alasan keamanan. Semua skema
rancangan tidak terwujud, gagal pula proyek kota industri yang dirancang
bersama rekannya, arsitek Stanford White.
Sejak itu Tesla berusaha lebih kreatif. Ia tak pernah miskin ide. Saat
ilmuwan dan insinyur lain mencoba menerapkan ilmu pada peralatan praktis
atas berbagai ide - yang dapat diklaim berasal dari ide dasarnya, Tesla
malah mengembangkan teori-teori baru. Makin tua Tesla, makin renggang
pula hubungannya dengan masyarakat ilmiah. Tak heran bila ia sering
mengeluarkan pernyataan fanatik yang bertentangan dengan mazhab lain.
Misalnya, ia tidak dapat menerima gambaran modern struktur atom yang
berbeda dengannya, atau mau memahami ide memecah atom.
Dari percobaan dengan oscillator listrik berenergi tinggi dan gelombang
sangat panjang, ia yakin, tiap benda selalu bergetar. Namun, ia melihat
itu sebagai bentuk hubungan fisik sederhana antara dua benda daripada
konsep canggih mekanika kuantum. Di Colorado Springs, Tesla memompa
elektron keluar-masuk bumi. Ia menyebut, membangkitkan arus listrik bumi
dalam gerakan getar dengan transmisi gelombang sangat panjang.
Tesla dan lampu fluorescent. Tenaga frekuensi tinggi diterima lampu melalui kawat yang disembunyikan di tubuh Tesla.
Selain panjang gelombang, Tesla diduga menemukan prinsip laser. Tak lain
karena sinar laser dihasilkan oleh oscillator yang sama seperti yang
dipakai Tesla untuk menghasilkan listrik voltase tingginya. Apalagi
dalam tulisan tahun 1934, Tesla bercerita tentang alat yang serupa
laser. Ia menyebut, ada partikel yang bisa berdimensi besar atau
mikroskopis, yang mampu mengirimkan energi berbentuk sinar atau
sejenisnya ke wilayah yang sangat jauh. Ribuan PK energi dapat dikirim
berupa aliran yang lebih kecil dari seutas rambut, dan mampu menembus
hambatan apa pun.
Sebelum tahun 1960 laser nyata pertama dibuat oleh fisikawan Amerika,
T.H. Maiman, yang menggunakan sebatang batu rubi sintetis untuk
menghasilkan lampu merah. Caranya, memompa energi sinar dengan frekuensi
sama ke dalamnya.
Ada beberapa aspek penting yang membedakan sinar laser dengan sinar
biasa. Sinar laser terdiri dari sinar sejenis dengan panjang gelombang
sama, pemancaran hanya ke satu arah, dan gelombangnya koheren. Sedangkan
sinar biasa punya panjang gelombang berbeda-beda yang memancar ke
berbagai arah. Karenanya, sinar laser dapat dikirim ke tempat yang jauh
tanpa harus menyebar atau berkurang kekuatannya. Ini dibuktikan dengan
mengirimkan sinar ke bulan yang kemudian dipantulkan ke bumi melalui
reflektor yang dipasang oleh orang pertama yang mendarat di bulan. Sinar
yang kembali tak menunjukkan berkurangnya kekuatan.
Pada ulang tahun ke-82, dalam jamuan makan malam di Hotel New Yorker,
Tesla ditanya apakah dapat menghasilkan efek di bulan yang cukup besar
untuk dilihat oleh astronom melalui teleskop berkekuatan tinggi.
Tesla mengaku, bisa mengirim sinar yang akan berpijar di bagian gelap
bulan sabit. Demikian benderang sinarnya sehingga serupa bintang yang
dapat dilihat dengan mata telanjang.
Kemudian timbul isu, Tesla menemukan senjata sinar dengan kekuatan dan
ketepatan yang belum pernah ada sebelumnya. Apalagi, di akhir hidup
Tesla meninggalkan isyarat yang menguatkan dugaan itu. "Penemuanku bisa
menghancurkan apa pun, manusia atau mesin yang ada dalam radius 320 km."
Tapi, dalam artikel tahun 1935, ia menyanggah bila penemuannya
menyebabkan perang. Ia mengaku benci perang. "Perang tidak dapat
dihentikan dengan membuat pihak yang lemah menjadi kuat. Cara paling
tepat, membuat tiap bangsa, kuat atau lemah, mampu mempertahankan diri.
Tiap negara, besar-kecil, tak akan kalah melawan musuh. Jika senjata itu
diterima, hubungan antarbangsa akan mengalami revolusi."
Kecurigaan itu berekses tak menyenangkan padanya tak lama setelah ia
berpulang, 7 Januari 1943, di kamar New Yorker Hotel di Manhattan.
Sebelum tubuh kakunya dipindah, beberapa agen FBI masuk kamar, membuka
brankas mini, dan mengambil semua dokumen yang diduga berisi detail
rancangan senjata rahasia.
Sampai beberapa dekade ketakutan akan senjata rahasia Tesla masih
menghantui beberapa kalangan. Misalnya, Mayor Jenderal George Keegan,
mantan kepala intelijen AU AS, yang curiga dengan munculnya badai
listrik aneh di kawasan Kanada tahun 1977 seperti yang dimuat dalam
Harian Evening Standard di London. Keegan yakin, badai itu akibat
percobaan senjata partikel Sovyet yang mampu meledakkan rudal balistik
antarbenua - yang tengah melintas di atas lapisan atmosfer. Belum lagi
kabar aneh, asisten terakhir Tesla, Arthur Matthews, diinterogasi secara
intensif oleh insinyur listrik Rusia.
Isyarat pertama akan eksperimen senjata partikel itu muncul saat satelit
data mengindikasikan kehadiran tak terduga hidrogen, dengan terlacaknya
tritium (bahan bakar bom hidrogen) di lapisan atas atmosfer. Petugas
rahasia menghubungkannya dengan informasi bahwa Sovyet mengadakan
percobaan di Semipalatinsk, Kazakhstan. Demikian pula instalasi berkode
Tora di Sary-Shagan, + 800 km dari Semipalatinsk, Sovyet, atau di Gomel
dekat Minsk. Tujuannya, mengembangkan senjata yang mampu mempercepat dan
memfokuskan sinar partikel atom pada sasaran tembak, misalnya rudal.
Partikel subatomik yang dipakai dalam senjata itu adalah proton atau
elektron. Dalam teori fisika modern, zat ini dapat dipercepat dengan
alat yang dikontrol oleh oscillator dari medan elektromagnet, atau
energi gelombang yang dapat dipompa ke depan. Cara ini persis seperti
cara kerja kumparan Tesla, atau gelombang sinar laser. Yang utama
tentang senjata partikel atau laser adalah sinarnya terdiri atas energi
gelombang yang dihasilkan seperti frekuensi yang sama telah menyatu
dalam sifat mereka sendiri, atau menjadi emisi koheren. Gelombang tetap
ini sejenis dengan yang dijelaskan Tesla dalam karya tulis tahun 1900.
Secara samar Sovyet menjelaskan percobaan itu dilakukan dalam saluran
frekuensi tinggi. Akibatnya, muncul gangguan hebat pada beberapa stasiun
radio selama tahun 1976, yang diprotes oleh beberapa negara, termasuk
Inggris.
Selain masalah gangguan radio, ada masalah lain yang lebih penting yaitu
efek penembakan yang sulit terkontrol atas senjata sinar partikel di
lapisan atas atmosfer. Pada ketinggian sekitar 100 km di atas permukaan
bumi terdapat lapisan ionosfer. Bagian ini terdiri atas beberapa lapisan
yang sedikit sekali mengandung air. Sebagian atomnya terbongkar menjadi
ion bermuatan listrik. Lapisan ini bertanggung jawab atas pemantulan
gelombang panjang radio dalam mengelilingi bumi. Ia juga bagian dari
atmosfer di mana muncul aurora borealis (sinar di angkasa yang muncul di
wilayah kutub geomagnetik bumi di malam hari akibat tingginya aktivitas
matahari, bisa tampak di Kanada, Alaska, dan Skandinavia Utara) dengan
muatan listrik yang luar biasa sebagai respons atas penyinaran kosmis
terus-menerus di angkasa.
Sinar partikel yang terfokus baik dapat menghantam lubang di ionosfer.
Partikel-partikel itu dapat secara positif mengisi proton, atau
sebaliknya secara negatif mengisi elektron. Keadaan ini akan
mempengaruhi penyebaran ion di sekitar jejak sinar lampu, yang berakibat
munculnya aurora dan gangguan radio, serupa yang terjadi di Kanada
tahun 1977.
Sistem Pembangkit Tenaga Listrik
1.1
Energi Listrik
Energi
listrik merupakan energi yang mudah dikonversikan, dibangkitkan,
didistribusikan dengan proses yang efisien, efektif, ekonomis dibandingkan dengan
energi yang lain.
Energi
listrik didapat dari merubah bentuk energi lainnya, seperti gerak, panas, kimia
dan nuklir
PLTA,
PLTU, PLTD adalah penghasil listrik dengan merubah energi gerak menjadi energi
listrik. Alat yang digunakan di sini adalah generator.
1.2 Sistem Teknik Tenaga Listrik
Sistem tenaga listrik merupakan sekumpulan pusat listrik
dan gardu induk (pusat beban) yang satu sama lain dihubungkan oleh Jaringan
Transmisi sehingga merupakan sebuah kesatuan interkoneksi
Sistem Tenaga listrik terbagi :
1.
Sistem
Pembangkitan
Sistem pembangkitan tenaga listrik berfungsi
membangkitkan energi listrik melalui berbagai macam pembangkit tenaga listrik.
Pada pembangkit tenaga listrik ini sumber-sumber energi
alam dirubah oleh penggerak mula menjadi energi mekanis yang berupa kecepatan
atau putaran, selanjutnya energi mekanis tersebut di rubah menjadi energi listrik oleh generator.
Sumber-sumber
energi alam dapat berupa :
· Bahan bakar yang berasal dari fossil : batubara, minyak
bumi, gas alam
· Bahan galian : uranium, thorium
· Tenaga air, yang penting adalah tinggi jatuh air dan
debitnya
· Tenaga angin, daerah pantai dan pegunungan
· Tenaga matahari
2.
Sistem
Transmisi
Sistem Transmisi berfungsi menyalurkan tenaga listrik
dari pusat pembangkit ke pusat beban melalui saluran transmisi.
Saluran transmisi akan mengalami rugi-rugi tenaga, maka
untuk mengatasi hal tersebut tenaga yang akan dikirim dari pusat pembangkit ke
pusat beban harus ditransmisikan dengan tegangan tinggi maupun tegangan ekstra
tinggi.
3.
Sistem
Distribusi
Sistem
Distribusi berfungsi mendistribusikan tenaga listrik ke konsumen yang berupa
pabrik, industri, perumahan dan sebagainya. Transmisi tenaga dengan tegangan
tinggi maupun ekstra tinggi pada saluran transmisi di rubah pada gardu induk
menjadi tegangan menengah atau tegangan distribusi primer, yang selanjutnya
diturunkan lagi menjadi tegangan untuk konsumen
Prinsip kerja dalam sistem tenaga listrik dimulai dari
bagian pembangkitan kemudian disalurkan melalui sistem jaringan transmisi
kepada gardu induk dan dari gardu induk ini disalurkan serta dibagi-bagi kepada
pelanggan melalui saluran distribusi.
Tegangan generator pada umumnya rendah antara 6 kV sampai
24 kV, maka tegangan ini biasanya dinaikan dengan pertolongan transformator
daya ke tingkat tegangan yang lebih tinggi antara 30 kV sampai 500 kV
(dibeberapa negara maju bahkan sudah sampai 1000 kV). Tingkat tegangan yang
lebih tinggi ini, selain untuk memperbesar daya hantar dari saluran yang
berbanding lurus dengan kuadrat tegangan, juga memperkecil rugi-rugi daya dan
jatuh tegangan pada saluran.
Penurunan tegangan dari tingkat tegangan transmisi
pertama-pertama dilakukan pada gardu induk (GI), dimana tegangan diturunkan ke
tegangan yang lebih rendah, misalnya dari 500 kV ke 150 kV atau dari 150 kV ke
70 kV.
Kemudian penurunan kedua dilakukan pada gardu induk
distribusi dari 150 kV ke 20 kV atau dari 70 kV ke 20 kV. Tegangan 20 kV ini
disebut tegangan distribusi primer.
Ada dua kategori
saluran transmisi, saluran udara (overhead lines) dan saluran kabel tanah
(underground cable). Untuk saluran udara menyalurkan tenaga listrik melalui
isolator-isolator, sedangkan saluran kabel tanah menalurkan tenaga listrik
melalui kabel-kabel yang ditanam dibawah permukaan tanah.
1.3 Sistem PLTA
Pembangkit tinggi tenaga air (PLTA) bekerja dengan cara merubah energi
potensial (dari dam atau air terjun) menjadi energi mekanik (dengan bantuan turbin
air) dan dari energi mekanik menjadi energi listrik(dengan bantuan generator).
Jenis – jenis
PLTA :
Potensi tenaga
air didapat pada sungai yang mengalir di daerah pegunungan. Untuk dapat
memanfaatkan potensi dari sungai ini, maka kita perlu membendung sungai
tersebut dan airnya disalurkan ke bangunan air PLTA. Ditinjau dari cara
membendung air, PLTA dapat dibagi menjadi 2 kategori yaitu :
1. PLTA
run off river
Pada PLTA run off river, air sungai dialihkan dengan menggunankan
dam yang dibangun memotong aliran sungai. Air sungai ini kemudian disalurkan ke
bangunan air PLTA.
2. PLTA
dengan kolam tando (reservoir)
Pada PLTA dengan kolam tando (reservoir), air sungai dibendung
dengan bendungan besar agar terjadi penimbunan air sehingga terjadi kolam
tando. Selanjutnya air di kolam tando disalurkan ke bangunan air PLTA.
Cara Kerja PLTA
Komponen –
kompnen dasar PLTA berupa dam, turbin, generator dan transmisi.
·
Dam berfungsi untuk menampung air dalam
jumlah besar karena turbin memerlukan pasokan air yang cukup dan stabil. Selain
itu dam juga berfungsi untuk pengendalian banjir. contoh waduk Jatiluhur yang
berkapasitas 3 miliar kubik air dengan volume efektif sebesar 2,6 miliar kubik.
·
Turbin berfungsi untuk mengubah energi
potensial menjadi energi mekanik. gaya jatuh air yang mendorong baling-baling
menyebabkan turbin berputar. Turbin air kebanyakan seperti kincir angin, dengan
menggantikan fungsi dorong angin untuk memutar baling-baling digantikan air
untuk memutar turbin. Perputaran turbin ini di hubungkan ke generator. Turbin
terdiri dari berbagai jenis seperti turbin Francis, Kaplan, Pelton, dll.
·
Generator dihubungkan ke turbin dengan
bantuan poros dan gearbox. Memanfaatkan perputaran turbin untuk memutar
kumparan magnet didalam generator sehingga terjadi pergerakan elektron yang
membangkitkan arus AC.
·
Travo digunakan untuk menaikan tegangan
arus bolak balik (AC) agar listrik tidak banyak terbuang saat dialirkan melalui
transmisi. Travo yang digunakan adalah travo step up.
·
Transmisi berguna untuk mengalirkan
listrik dari PLTA ke rumah – rumah atau industri. Sebelum listrik kita pakai
tegangannya di turunkan lagi dengan travo step down.
1.3 Sistem PLTU
Pembangkit Listrik Tenaga Uap bisa dikatakan pembangkit yang berbahan
baku Air. Uap disini hanya sebagai tenaga pemutar turbin, sementara untuk
menghasilkan uap dalam jumlah tertentu diperlukan air. Menariknya didalam PLTU
terdapat proses yang terus menerus berlangsung dan berulang-ulang. Prosesnya
antara air menjadi uap kemudian uap kembali menjadi air dan seterusnya. Proses
inilah yang dimaksud dengan Siklus PLTU.
Air
yang digunakan dalam siklus PLTU ini disebut Air Demin (Demineralized), yakni
air yang mempunyai kadar conductivity (kemampuan untuk menghantarkan listrik)
sebesar 0.2 us (mikro siemen). Untuk
mendapatkan air demin ini, setiap unit PLTU biasanya dilengkapi dengan
Desalination Plant dan Demineralization Plant yang berfungsi untuk memproduksi
air demin ini.
Secara
sederhana siklus PLTU itu bisa dilihat ketika proses memasak air. Mula-mula air
ditampung dalam tempat memasak dan kemudian diberi panas dari sumbu api yang
menyala dibawahnya. Akibat pembakaran menimbulkan air terus mengalami kenaikan
suhu sampai pada batas titik didihnya. Karena pembakaran terus berlanjut maka
air yang dimasak melampaui titik didihnya sampai timbul uap panas. Uap ini lah
yang digunakan untuk memutar turbin dan generator yang nantinya akan
menghasilkan energi listrik.
Secara sederhana, siklus PLTU digambarkan sebagai berikut
:
Siklus PLTU
1.
Pertama-tama
air demin ini berada disebuah tempat bernama Hotwell.
2.
Dari
Hotwell, air mengalir menuju Condensate Pump untuk kemudian dipompakan menuju
LP Heater (Low Pressure Heater) yang pungsinya untuk menghangatkan tahap
pertama. Lokasi hotwell dan condensate pump terletak di lantai paling dasar
dari pembangkit atau biasa disebut Ground Floor. Selanjutnya air mengalir masuk
ke Deaerator.
3.
Di
dearator air akan mengalami proses pelepasan ion-ion mineral yang masih tersisa
di air dan tidak diperlukan seperti Oksigen dan lainnya. Bisa pula dikatakan
deaerator memiliki pungsi untuk menghilangkan buble/balon yang biasa terdapat
pada permukaan air. Agar proses pelepasan ini berlangsung sempurna, suhu air
harus memenuhi suhu yang disyaratkan. Oleh karena itulah selama perjalanan
menuju Dearator, air mengalamai beberapa proses pemanasan oleh peralatan yang
disebut LP Heater. Letak dearator berada di lantai atas (tetapi bukan yang paling
atas). Sebagai ilustrasi di PLTU Muara Karang unit 4, dearator terletak di
lantai 5 dari 7 lantai yang ada.
4.
Dari
dearator, air turun kembali ke Ground Floor. Sesampainya di Ground Floor, air
langsung dipompakan oleh Boiler Feed Pump/BFP (Pompa air pengisi) menuju Boiler
atau tempat “memasak” air. Bisa dibayangkan Boiler ini seperti drum, tetapi
drum berukuran raksasa. Air yang dipompakan ini adalah air yang bertekanan
tinggi, karena itu syarat agar uap yang dihasilkan juga bertekanan tinggi.
Karena itulah konstruksi PLTU membuat dearator berada di lantai atas dan BFP
berada di lantai dasar. Karena dengan meluncurnya air dari ketinggian membuat
air menjadi bertekanan tinggi.
5.
Sebelum
masuk ke Boiler untuk “direbus”, lagi-lagi air mengalami beberapa proses pemanasan
di HP Heater (High Pressure Heater). Setelah itu barulah air masuk boiler yang
letaknya berada dilantai atas.
6. Didalam Boiler inilah terjadi proses
memasak air untuk menghasilkan uap. Proses ini memerlukan api yang pada umumnya
menggunakan batubara sebagai bahan dasar pembakaran dengan dibantu oleh udara
dari FD Fan (Force Draft Fan) dan pelumas yang berasal dari Fuel Oil tank.
6.
Bahan
bakar dipompakan kedalam boiler melalui Fuel oil Pump. Bahan bakar PLTU
bermacam-macam. Ada yang menggunakan minyak, minyak dan gas atau istilahnya
dual firing dan batubara.
7.
Sedangkan
udara diproduksi oleh Force Draft Fan (FD Fan). FD Fan mengambil udara luar
untuk membantu proses pembakaran di boiler. Dalam perjalananya menuju boiler,
udara tersebut dinaikkan suhunya oleh air heater (pemanas udara) agar proses
pembakaran bisa terjadi di boiler.
8.
Kembali
ke siklus air. Setelah terjadi pembakaran, air mulai berubah wujud menjadi uap.
Namun uap hasil pembakaran ini belum layak untuk memutar turbin, karena masih
berupa uap jenuh atau uap yang masih mengandung kadar air. Kadar air ini
berbahaya bagi turbin, karena dengan putaran hingga 3000 rpm, setitik air
sanggup untuk membuat sudu-sudu turbin menjadi terkikis.
9.
Untuk
menghilangkan kadar air itu, uap jenuh tersebut di keringkan di super heater
sehingga uap yang dihasilkan menjadi uap kering. Uap kering ini yang digunakan
untuk memutar turbin.
10.
Ketika
Turbin berhasil berputar berputar maka secara otomastis generator akan
berputar, karena antara turbin dan generator berada pada satu poros. Generator
inilah yang menghasilkan energi listrik.
11.
Pada
generator terdapat medan magnet raksasa. Perputaran generator menghasilkan beda
potensial pada magnet tersebut. Beda potensial inilah cikal bakal energi
listrik.
12.
Energi
listrik itu dikirimkan ke trafo untuk dirubah tegangannya dan kemudian
disalurkan melalui saluran transmisi PLN.
13.Uap kering yang digunakan untuk memutar turbin akan turun kembali ke
lantai dasar. Uap tersebut mengalami proses kondensasi didalam kondensor
sehingga pada akhirnya berubah wujud kembali menjadi air dan masuk kedalam
hotwell.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar