1. Makalah ini membahas tentang turbin air yang digunakan dalam pembangkit listrik tenaga air (PLTA) untuk mengubah energi potensial air menjadi energi listrik. 2. Terdapat beberapa jenis turbin air yang berbeda bergantung pada besar kecilnya head air, seperti Pelton, Francis, dan Kaplan. 3. PLTA memanfaatkan energi potensial dan kinetik air dengan memindahkan air dari waduk ke turbin untuk memutar generator dan meng

1. TUGAS MAKALAH
PENDIDIKAN KEWARGANEGARAAN
TURBIN AIR PLTA
Nama : ALIF RENDY RIYOGA
NPM/Kelas : 10412639/2IB01
Jurusan Teknik Elektro
Universitas Gunadarma
2014

2. Kata Pengantar
Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas segala limpahan Rahmat, Inayah,
Taufik dan Hinayahnya sehingga saya dapat menyelesaikan penyusunan makalah ini dalam
bentuk maupun isinya yang sangat sederhana. Semoga makalah ini dapat dipergunakan
sebagai salah satu acuan, petunjuk maupun pedoman bagi pembaca .
Harapan saya semoga makalah ini membantu menambah pengetahuan dan pengalaman bagi
para pembaca, sehingga saya dapat memperbaiki bentuk maupun isi makalah ini sehingga
kedepannya dapat lebih baik.
Makalah ini saya akui masih banyak kekurangan karena pengalaman yang saya miliki sangat
kurang. Oleh kerena itu saya harapkan kepada para pembaca untuk memberikan masukan-
masukan yang bersifat membangun untuk kesempurnaan makalah ini.
Depok,2 Mei 2012

3. Kata Pengantar ........................................................................................................1
Daftar Isi....................................................................................................................2
Turbin Air PLTA
BAB I PENDAHULUAN.........................................................................................3
A. Latar Belakang......................................................................................................3
B. Tujuan...................................................................................................................4
BAB II Pembahasan....................…………..............................................................4
A. Jenis - jenis PLTA................................................................................................8
B. Prinsip PLTA dan konversi energi........................................................................9
C. Cara kerja PLTA .................................................................................................10
D. Komponen PLTA.................................................................................................11
Daftar Pustaka...........................................................................................................15

4. TURBIN AIR PLTA
BAB I
PENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANG
Air merupakan sumber energi yang murah dan relatif mudah didapat, karena pada
air tersimpan energi potensial (pada air jatuh) dan energi kinetik (pada air mengalir).
Tenaga air (Hydropower) adalah energi yang diperoleh dari air yang mengalir.
Energi yang dimiliki air dapat dimanfaatkan dan digunakan dalam wujud energi
mekanis maupun energi listrik. Pemanfaatan energi air banyak dilakukan dengan
menggunakan kincir air atau turbin air yang memanfaatkan adanya suatu air terjun
atau aliran air di sungai. Sejak awal abad 18 kincir air banyak dimanfaatkan sebagai
penggerak penggilingan gandum, penggergajian kayu dan mesin tekstil. Memasuki
abad 19 turbin air mulai dikembangkan.
Aliran sungai dengan sejumlah anak sungainya dibendung dengan sebuah Dam.
Airnya ditampung dalam waduk yang kemudian dialirkan melaui Pintu Pengambilan
Air (Intake Gate) yang selanjutnya masuk ke dalam Terowongan Tekan (Headrace
Tunnel). Sebelum memasuki Pipa Pesat (Penstock), air harus melewati Tangki
Pendatar (Surge Tank) yang berfungsi untuk mengamankan pipa pesat apabila
terjadi tekanan kejut atau tekanan mendadak yang biasa disebut sebagai pukulan air
(water hammer) saat Katup Utama (Inlet Valve) ditutup seketika. Setelah Katup
Utama dibuka, aliran air memasuki Rumah Keong (Spiral Case). Aliran air yang
bergerak memutar Turbin dan dari turbin, air mengalir keluar melalui Pipa Lepas
(Draft Tube) dan selanjutnya dibuang ke Saluran Pembuangan (Tail Race). Poros
turbin yang berputar tersebut dikopel dengan poros Generator sehingga
menghasilkan energi listrik. Melalui Trafo Utama (Main Transformer), energi listrik
disalurkan melewati Saluran Udara Tegangan Tinggi (SUTT) 70 kV ke konsumen
melalui Gardu Induk.

5. B. TUJUAN
Adapun tujuan dari penulisan makalah ini, yakni:
1. Menjelaskan tentang pemanfaatan turbin air dalam Pembangkit Listrik Tenaga
Air.
2. Sebagai pemenuhan tugas mata kuliah Thermodinamika
BAB II
PEMBAHASAN
Turbin air dikembangkan pada abad 19 dan digunakan secara luas untuk
pembangkit tenaga listrik.. Turbin air mengubah energi potensial air menjadi energi
mekanis. Energi mekanis diubah dengan generator listrik menjadi tenaga listrik.
Berdasarkan prinsip kerja turbin dalam mengubah energi potensial air menjadi
energi mekanis, turbin air dibedakan menjadi dua kelompok yaitu turbin impuls dan
turbin reaksi.
Tabel 1.1 Pengelompokan Turbin
high head medium head low head
impulse turbines
Pelton
Turgo
cross-flow
multi-jet Pelton
Turgo cross-flow
reaction turbines Francis
propeller
Kaplan
Air merupakan sumber energi yang murah dan relatif mudah didapat, karena pada
air tersimpan energi potensial (pada air jatuh) dan energi kinetik (pada air mengalir).
Tenaga air (Hydropower) adalah energi yang diperoleh dari air yang mengalir.
Energi yang dimiliki air dapat dimanfaatkan dan digunakan dalam wujud energi
mekanis maupun energi listrik. Pemanfaatan energi air banyak dilakukan dengan
menggunakan kincir air atau turbin air yang memanfaatkan adanya suatu air terjun
atau aliran air di sungai. Sejak awal abad 18 kincir air banyak dimanfaatkan sebagai

6. penggerak penggilingan gandum, penggergajian kayu dan mesin tekstil. Memasuki
abad 19 turbin air mulai dikembangkan.
Besarnya tenaga air yang tersedia dari suatu sumber air bergantung pada besarnya
head dan debit air. Dalam hubungan dengan reservoir air maka head adalah beda
ketinggian antara muka air pada reservoir dengan muka air keluar dari kincir
air/turbin air. Total energi yang tersedia dari suatu reservoir air adalah merupakan
energi potensial air yaitu :
(1.1)Dengan m adalah massa air h adalah head (m) g adalah percepatan gravitasi
Daya merupakan energi tiap satuan waktu , sehingga persamaan (1.1) dapat
dinyatakan Dengan mensubsitusikan P terhadap dan mensubsitusikan.
(1.2) dengan P adalah daya (watt) yaitu Q adalah kapasitas aliran adalah densitas
air Selain memanfaatkan air jatuh hydropower dapat diperoleh dari aliran air datar.
Dalam hal ini energi yang tersedia merupakan energi kinetik
(1.3) dengan v adalah kecepatan aliran air Daya air yang tersedia dinyatakan
sebagai berikut
(1.4) atau dengan menggunakan persamaan kontinuitas maka
(1.5)dengan A adalah luas penampang aliran air Pembangkit listrik tenaga air (PLTA)
merupakan salah satu pembangkit listrik yang menggunakan energi terbarukan
berupa air. Salah satu keunggulan dari pembangkit ini adalah responnya yang cepat
sehingga sangat sesuai untuk kondisi beban puncak maupun saat terjadi gangguan
di jaringan. Selain kapasitas daya keluarannya yang paling besar diantara energi
terbarukan lainnya, pembangkit listrik tenaga air ini juga telah ada sejak dahulu kala.
Berikut ini merupakan penjelasan singkat mengenai pembangkit listrik tenaga air
serta keberadaan potensi energi air yang masih belum digunakan. PLTA merubah
energi yang disebabkan gaya jatuh air untuk menghasilkan listrik. Turbin
mengkonversi tenaga gerak jatuh air ke dalam daya mekanik. Kemudian generator
mengkonversi daya mekanik tersebut dari turbin ke dalam tenaga elektrik. Jenis
PLTA bermacam-macam, mulai yang berbentuk “mikro-hidro” dengan kemampuan
mensupalai untuk beberapa rumah saja sampai berbentuk raksasa seperti
Bendungan Karangkates yang menyediakan listrik untuk berjuta-juta orang-orang.
Photo dibawah ini menunjukkan PLTA di Sungai Wisconsin, merupakan jenis PLTA
menengah yang mampu mensuplai listrik untuk 8.000 orang. Tenaga air telah
berkontribusi banyak bagi pembangunan kesejahteraan manusia sejak beberapa

7. puluh abad yang lalu. Beberapa catatan sejarah mengatakan bahwa penggunaan
kincir air untuk pertanian, pompa dan fungsi lainnya telah ada sejak 300 SM di
Yunani, meskipun peralatan-peralatan tersebut kemungkinan telah digunakan jauh
sebelum masa itu. Pada masa-masa antara jaman tersebut hingga revolusi industri,
aliran air dan angin merupakan sumber energi mekanik yang dapat digunakan selain
energi yang dibangkitkan dari tenaga hewan. Perkembangan penggunaan energi
dari air yang mengalir kemudian berkembang secara berkelanjutan sebagaimana
dicontohkan pada desain tenaga air yang menakjubkan pada tahun 1600-an untuk
istana Versailles dibagian luar Paris, Prancis. Sistem tersebut memiliki kapasitas
yang sepadan dengan 56 kW energi listrik. Sistem tenaga air mengubah energi dari
air yang mengalir menjadi energi mekanik dan kemudian biasanya menjadi energi
listrik. Air mengalir melalui kanal (penstock) melewati kincir air atau turbin dimana air
akan menabrak sudu-sudu yang menyebabkan kincir air ataupun turbin berputar.
Ketika digunakan untuk membangkitkan energi listrik, perputaran turbin
menyebabkan perputaran poros rotor pada generator. Energi yang dibangkitkan
dapat digunakan secara langsung, disimpan dalam baterai ataupun digunakan untuk
memperbaiki kualitas listrik pada jaringan. Jumlah daya listrik yang dapat
dibangkitkan pada suatu pusat pembangkit listrik tenaga air tergantung pada
ketinggian (h) dimana air jatuh dan laju aliran airnya. Ketinggian (h) menentukan
besarnya energi potensial (EP) pada pusat pembangkit (EP = m x g x h). Laju aliran
air adalah volume dari air (m3) yang melalui penampang kanal air per detiknya
(q m3/s). Daya teoritis kasar (P kW) yang tersedia dapat ditulis dengan Daya yang
tersedia ini kemudian akan diubah menggunakan turbin air menjadi daya mekanik.
Karena turbin dan peralatan elektro-mekanis lainnya memiliki efisiensi yang lebih
rendah dari 100% (biasanya 90% hingga 95%), daya listrik yang dibangkitkan akan
lebih kecil dari energi kasar yang tersedia. Laju q dimana air jatuh dari ketinggian
efektif h tergantung dari besarnya luas penampang kanal. Jika luas penampang
kanal terlalu kecil, daya keluaran akan lebih kecil dari daya optimal karena laju
air q dapat lebih besar. Di lain pihak, ukuran kanal tidak dapat dibuat besar secara
sembarangan karena laju air q yang melalui kanal tergantung dari laju pengisian air
pada reservoir air di belakang bendungan. Volume air pada reservoir dan
ketinggian h yang bersangkutan, tergantung dari laju air yang masuk ke dalam
reservoir. Selama musim kering, ketinggian air pada reservoir dapat berkurang
karena jumlah air dalam reservoir lebih sedikit. Selama musim hujan, ketinggiannya
dapat naik kembali karena air yang masuk dari berbagai aliran air yang mengisi
bendungan. Fasilitas pembangkit listrik tenaga air harus di desain untuk
menyeimbangkan aliran air yang digunakan untuk membangkitkan energi listrik dan

8. jumlah air yang mengisi reservoir melalui sumber alami seperti curahan hujan, salju,
dan aliran air lainnya.
Pembangkit listrik tenaga air merupakan aplikasi energi terbarukan yang terbesar
dan paling matang secara teknologi, dimana terdapat 678.000 MW kapasitas daya
listrik yang terpasang di seluruh dunia, yang menghasilkan lebih dari 22% listrik
dunia (2564 TWh/tahun pada 1998). Dalam hal ini, 27.900 MW merupakan
pembangkit skala kecil yang menghasilkan listrik 115 TWh/tahun. Di eropa barat,
pembangkit listrik tenaga air berkontribusi sebesar 520 TWh listrik pada tahun 1998,
atau sekitar 19% dari energi listrik di Eropa (sehingga menghindari emisi dari
sejumlah 70 juta ton CO2 per tahun-nya). Pada sejumlah negara di Afrika dan
Amerika Selatan, pembangkit listrik tenaga air merupakan sumber listrik yang
menghasilkan lebih 90% kebutuhan energi listriknya. Gambar 2 memperlihatkan
pembangkitan energi listrik dari air dunia yang meningkat secara dinamis tiap
tahunnya. Di samping pembangkit listrik tenaga air yang berkapasitas besar yang
telah ada, masih terdapat ruang untuk pengembangan lebih jauh dimana
diperkirakan hanya sekitar 10% dari total potensi air di dunia yang telah digunakan.
Hampir semua proyek pembangkit listrik tenaga air memiliki skala yang besar, yang
biasanya didefinisikan kapasitasnya lebih besar dari 30 MW. Tabel 1 menampilkan
perbandingan antara beberapa ukuran pembangkit listrik tenaga air.
Air yang tersimpan dapat digunakan ketika dibutuhkan, baik secara terus-menerus
(jika ukuran reservoirnya cukup besar) atau hanya saat beban listrik sangat
dibutuhkan (beban puncak). Keuntungan dari pengaturan penyimpanan air ini
tergabung dengan kapabilitas alami dari pembangkit listrik tenaga air yang memiliki
respon yang cepat dalam ukuran menit terhadap perubahan beban. Oleh karena itu,
pembangkit jenis ini sangat berharga karena memiliki pembangkitan listrik yang
fleksibel untuk mengikuti perubahan beban yang terduga maupun yang tak terduga.
Pembangkit listrik tenaga air berskala besar telah berkembang dengan baik dan
digunakan secara luas. Di perkirakan bahwa 20% hingga 25% dari potensi air skala
besar di dunia telah dikembangkan. Pembangkit listrik tenaga air skala besar
merupakan sumber energi terbarukan yang paling diinginkan berdasarkan
ketersediaan dan fleksibilitas dari sumber energinya. Pada tahun 2008 telah
dibangun proyek Three Gorges Dam yaitu PLTA dengan skala 22.5 GW dengan
membendung sungai Yangtse di Cina dan merupakan PLTA terbesar di dunia saat
ini. Pembangunan PLTA berskala besar membutuhkan biaya awal yang besar

9. sementara biaya operasinya sangat kecil. Hal ini berbeda dengan pembangkit listrik
berbahan bakar fosil seperti batu bara dan diesel.
Di Indonesia terdapat banyak sekali potensi air yang masih belum dimanfaatkan.
Seperti sungai-sungai besar maupun kecil yang terdapat di berbagai daerah. Hal ini
merupakan peluang yang bagus untuk pengembangan energi listrik di daerah
khususnya daerah yang belum terjangkau energi listrik. Pengembangan dapat
dilakukan dalam bentuk mikrohidro ataupun pikohidro yang biayanya relatif kecil.
Proyek ini dapat dilakukan secara mandiri, seperti yang telah dilakukan oleh tim
PALAPA – HME ITB di kampung Cilutung dan Awilega, desa Jayamukti kabupaten
Garut, Jawa Barat.
A. 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
2. PLTA dengan kolam tando (reservoir)
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.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. Dengan adanya
penimbunan air terlebih dahulu dalam kolam tando, maka pada musim hujan di
mana debit air sungai besarnya melebihi kapasitas penyaluran air bangunan air
PLTA, air dapat ditampung dalam kolam tando. Pada musim kemarau di mana debit
air sungai lebih kecil daripada kapasitas penyaluran air bangunan air PLTA, selisih
kekurangan air ini dapat diatasi dengan mengambil air dari timbunan air yang ada
dalam kolam tando. Inilah keuntungan penggunaan kolam tando pada PLTA. Hal ini
tidak dapat dilakukan pada PLTA run off river.
Pada PLTA run off river, daya yang dapat dibangkitkan tergantung pada debit air
sungai, tetapi PLTA run off river biaya pembangunannya lebih murah daripada PLTA

10. dengan kolam tando (reservoir), karena kolam tando memerlukan bendungan yang
besar dan juga memerlukan daerah genangan yang luas.
Jika ada sungai yang mengalir keluar dari sebuah danau, maka dapat dibangun
PLTA dengan menggunakan danau tersebut sebagai kolam tando. Contoh
mengenai hal ini yaitu PLTA Asahan yang menggunakan Danau Toba sebagai
kolam tando, karena Sungai Asahan mengalir dari Danau Toba.
B. PRINSIP PLTA DAN KONVERSI ENERGI
Pada prinsipnya PLTA mengolah energi potensial air diubah menjadi energi kinetis
dengan adanya head, lalu energi kinetis ini berubah menjadi energi mekanis dengan
adanya aliran air yang menggerakkan turbin, lalu energi mekanis ini berubah
menjadi energi listrik melalui perputaran rotor pada generator. Jumlah energi listrik
yang bisa dibangkitkan dengan sumber daya air tergantung pada dua hal, yaitu jarak
tinggi air (head) dan berapa besar jumlah air yang mengalir (debit).
Gambar Skema Konversi Energi PLTA
Untuk bisa menghasilkan energi listrik dari air, harus melalui beberapa tahapan
perubahan energi, yaitu:
1. Energi Potensial
Energi potensial yaitu energi yang terjadi akibat adanya beda potensial, yaitu akibat
adanya perbedaan ketinggian.
Besarnya energi potensial yaitu:
Ep = m . g . h
Dimana:
Ep : Energi Potensial
m : massa (kg)
g : gravitasi (9.8 kg/m2)

11. h : head (m)
2. Energi Kinetis
Energi kinetis yaitu energi yang dihasilkan akibat adanya aliran air sehingga timbul
air dengan kecepatan tertentu, yang dirumuskan
Ek = 0,5 m . v . v
Dimana:Ek : Energi kinetis
m : massa (kg)
v : kecepatan (m/s)
3. Energi Mekanis
Energi mekanis yaitu energi yang timbul akibat adanya pergerakan turbin. Besarnya
energi mekanis tergantung dari besarnya energi potensial dan energi kinetis.
Besarnya energi mekanis
dirumuskan:
Em = T . ω . t
Dimana:
Em : Energi mekanis
T : torsi
ω : sudut putar
t : waktu (s)
4. Energi Listrik

12. Ketika turbin berputar maka rotor juga berputar sehingga menghasilkan energi listrik
sesuai persamaan:
El = V . I . t
Dimana:
El : Energi Listrik
V : tegangan (Volt)
I : Arus (Ampere)
t : waktu (s)
C. CARA KERJA PLTA
Aliran sungai dengan sejumlah anak sungainya dibendung dengan sebuah Dam.
Airnya ditampung dalam waduk yang kemudian dialirkan melaui Pintu Pengambilan
Air (Intake Gate) yang selanjutnya masuk ke dalam Terowongan Tekan (Headrace
Tunnel). Sebelum memasuki Pipa Pesat (Penstock), air harus melewati Tangki
Pendatar (Surge Tank) yang berfungsi untuk mengamankan pipa pesat apabila
terjadi tekanan kejut atau tekanan mendadak yang biasa disebut sebagai pukulan air
(water hammer) saat Katup Utama (Inlet Valve) ditutup seketika. Setelah Katup
Utama dibuka, aliran air memasuki Rumah Keong (Spiral Case). Aliran air yang
bergerak memutar Turbin dan dari turbin, air mengalir keluar melalui Pipa Lepas
(Draft Tube) dan selanjutnya dibuang ke Saluran Pembuangan (Tail Race). Poros
turbin yang berputar tersebut dikopel dengan poros Generator sehingga
menghasilkan energi listrik. Melalui Trafo Utama (Main Transformer), energi listrik
disalurkan melewati Saluran Udara Tegangan Tinggi (SUTT) 70 kV ke konsumen
melalui Gardu Induk.
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.

13. 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.
D. KOMPONEN-KOMPONEN PLTA
1. a. BENDUNGA
Bendungan atau dam adalah konstruksi yang dibangun untuk menahan laju air
menjadi waduk, danau, atau tempat rekreasi. Bendungan juga digunakan untuk
mengalirkan air ke sebuah Pusat Listrik Tenaga Air. Kebanyakan dam juga memiliki
bagian yang disebut pintu air untuk membuang air yang tidak diinginkan secara
bertahap atau berkelanjutan. Jenis bendungan antara lain:
1. Bendungan Beton
a) Bendungan Gravitasi
b) Bendungan Busur
c) Bendungan Rongga
2. Bendungan Urugan
a) Bendungan Urugan Batu
b) Bendungan Tanah
3. Bendungan Kerangka Baja

14. 4. Bendungan Kayu
1. b. TURBIN
Turbin merupakan peralatan yang tersusun dan terdiri dari beberapa peralatan
suplai air masuk turbin, diantaranya sudu (runner), pipa pesat (penstock), rumah
turbin (spiral chasing), katup utama (inlet valve), pipa lepas (draft tube), alat
pengaman, poros, bantalan (bearing), dan distributor listrik. Menurut momentum air
turbin dibedakan menjadi dua kelompok yaitu turbin reaksi dan turbin impuls. Turbin
reaksi bekerja karena adanya tekanan air, sedangkan turbin impuls bekerja karena
kecepatan air yang menghantam sudu.
Prinsip Kerja Turbin Reaksi yaitu Sudu-sudu (runner) pada turbin francis dan
propeller berfungsi sebagai sudu-sudu jalan, posisi sudunya tetap (tidak bisa
digerakkan). Sedangkan sudu-sudu pada turbin kaplan berfungsi sebagai sudu-sudu
jalan, posisi sudunya bisa digerakkan (pada sumbunya) yang diatur oleh servomotor
dengan cara manual atau otomatis sesuai dengan pembukaan sudu atur. Proses
penurunan tekanan air terjadi baik pada sudu-sudu atur maupun pada sudu-sudu
jalan (runner blade). Prinsip Terja Turbin Pelton berbeda dengan turbin rekasi Sudu-
sudu yang berbentuk mangkok berfungsi sebagai sudu-sudu jalan, posisinya tetap
(tidak bisa digerakkan).
Dalam hal ini proses penurunan tekanan air terutama terjadi didalam sudu-sudu
aturnya saja (nosel) dan sedikit sekali (dapat diabaikan) terjadi pada sudu-sudu jalan
(mangkok-mangkok runner).Air yang digunakan untuk membangkitkan listrik bisa
berasal dari bendungan yang dibangun diatas gunung yang tinggi, atau dari aliran
sungai bawah tanah. Karena sumber air yang bervariasi, maka turbin air didesain
sesuai dengan karakteristik dan jumlah aliran airnya. Berikut ini merupakan berbagai
jenis turbin yang biasa digunakan untuk PLTA.
1. c. GENERATOR
Generator listrik adalah sebuah alat yang memproduksi energi listrik dari sumber
energi mekanis. Generator terdiri dari dua bagian utama, yaitu rotor dan stator. Rotor
terdiri dari 18 buah besi yang dililit oleh kawat dan dipasang secara melingkar
sehingga membentuk 9 pasang kutub utara dan selatan. Jika kutub ini dialiri arus
eksitasi dari Automatic Voltage Regulator (AVR), maka akan timbul magnet. Rotor
terletak satu poros dengan turbin, sehingga jika turbin berputar maka rotor juga ikut
berputar. Magnet yang berputar memproduksi tegangan di kawat setiap kali sebuah
kutub melewati “coil” yang terletak di stator. Lalu tegangan inilah yang kemudian

15. menjadi listrik. Agar generator bisa menghasilkan listrik, ada tiga hal yang harus
diperhatikan, yaitu:
1. Putaran
Putaran rotor dipengaruhi oleh frekuensi dan jumlah pasang kutub pada rotor, sesuai
dengan persamaan:
η = 60 . f / P
dimana:
η : putaran
f : frekuensi
P : jumlah pasang kutub
Jumlah kutub pada rotor di PLTA Saguling sebanyak 9 pasang, dengan frekuensi
system sebesar 50 Hertz, maka didapat nilai putaran rotor sebesar 333 rpm.
1. Kumparan
Banyak dan besarnya jumlah kumparan pada stator mempengaruhi besarnya daya
listrik yang bisa dihasilkan oleh pembangkit
1. Magnet
Magnet yang ada pada generator bukan magnet permanen, melainkan dihasilkan
dari besi yang dililit kawat. Jika lilitan tersebut dialiri arus eksitasi dari AVR maka
akan timbul magnet dari rotor.
Sehingga didapat persamaan:
E = B . V . L
Dimana:
E : Gaya elektromagnet
B : Kuat medan magnet

16. V : Kecepatan putar
L : Panjang penghantar
Dari ketiga hal tersebut, yang bernilai tetap adalah putaran rotor dan kumparan,
sehingga agar beban yang dihasilkan sesuai, maka yang bisa diatur adalah sifat
kemagnetannya, yaitu dengan mengatur jumlah arus yang masuk. Makin besar arus
yang masuk, makin besar pula nilai kemagnetannya, sedangkan makin kecil arus
yang masuk, makin kecil pula nilai kemagnetannya.
Menurut jenis penempatan thrust bearingnya, generator dibedakan menjadi empat,
yaitu:
 Jenis biasa – thrust bearing diletakkan diatas generator dengan dua guide
bearing.
 Jenis Payung (Umbrella Generator) – thrust bearing dan satu guide bearing
diletakkan dibawah rotor.
 Jenis setengah payung (Semi Umbrella Generator) – kombinasi guide dan
thrust bearing diletakkan dibawah rotor dan second guide bearing diletakkan
diatas rotor.
 Jenis Penunjang Bawah – thrust bearing diletakkan dibawah coupling.
Generator yang digunakan di Saguling adalah jenis Setengah Payung.
Daftar pustaka
http://gordon-namikaze.blogspot.com/2012/06/makalah-pembangkit-listrik-tenaga.html