Sistem pembangkit tenaga uap - tugas kuliah

Sistem pembangkit tenaga uap - tugas kuliah

1. YOUR COMPANY
Peralatan
Mekanika
Industri
Tugas 1
ELECTRICITY SUPPLIER BUSINESS PLAN
1

2. 01
Sistem
Pembangkit
Listrik Tenaga
UAP
MARKET ANALYSIS
3
YOUR COMPANY

3. PLTU
PLTU merupakan mesin konversi energi yang
mengubah energi kimia dalam bahan bakar
menjadi energi listrik

Bentuk utamanya adalah generator yang
dihubungkan ke turbin yang digerakkan oleh
tenaga kinetik tekanan uap panas/kering.
Dimana uap ini dihasilkan dari perebusan air
dengan bahan bakar batubara atau mintak
bakar, serta MFO (Marine Fuel Oil) untuk
start up awal.


4
BUSINESS OVERVIEWYOUR COMPANY

4. OUR COMPANY
5
YOUR COMPANY
Pembangkit Listrik di Indonesia
Hingga Juni 2021 kapasitas pembangkit listrik di
Indonesia mencapai 73.341 MW. PLTU mendominisasi
sebesar yaitu 47% atau sekitar 34.856 MW, disusul
PLTG/GU/MG 20.938 MW (28%), PLTA/M/MH 6.255
MW (9%), PLTD 4.932 MW (7%), PLTP 2.174 MW (3%),
PLTU M/G 2.060 MW (3%), dan PLT EBT lainnya 2.215
MW (3%). “Betul, (komposisi) ini tidak bisa
dipertahankan terus menurus. Meskipun kita punya
banyak batubara. Lambat laun akan habis,” ujar Rida.

Sementara dari sisi produksi listrik, realisasi volume
PLTU hingga periode yang sama jauh besar sebesar,
yaitu 65,30% atau dari membutuhkan batubara
sebesar 32,76 juta ton. Sisanya dipasok dari gas 17%
(184.079 BBTU), Air 7,05%, Panas Bumi 5,61%, BBM
3,04%, BBN 0,31%, Biomassa 0,18%, Surya 0,04% dan
EBT lainnya 0,14%.

5. 6
SALES AND MARKETING PLAN
Prinsip & Skema Kerja PLTU
YOUR COMPANY

6. Boiler Turbin Uap
Mengkonversi energi panas yang
dikandung oleh uap menjadi
energi putar/mekanik, Poros
turbin disambung dengan poros
generator sehingga generator
juga akan ikut berputar.
Mengubah air
(feedwater) menjadi uap
panas (superheated
steam) yang akan
digunakan untuk
memutar turbin
Kondensor
Mengkondensasikan
uap bekas dari turbin
4 Komponen Utama PLTU
7
SALES AND MARKETING PLANYOUR COMPANY
Generator
Mengubah energi
mekanik dari turbin
menjadi energi listrik

7. 1. Cooling tower 2. Cooling water pump
3. Transimission line 3 phase 4.
Transformer 3-phase 5. Generator
Listrik 3-phase 6. Low pressure turbine
7. Boiler feed pump 8. Condenser 9.
Intermediate pressure turbine 10. Steam
governor valve 11. High pressure turbine
12. Deaerator 13. Feed heater 14.
Conveyor batubara 15. Penampung
batubara 16. Pemecah batubara 17.
Tabung Boiler 18. Penampung abu
batubara 19. Pemanas 20. Forced
draught fan 21. Preheater 22.
combustion air intake 23. Economizer
24. Air preheater 25. Precipitator 26.
Induced air fan 27. Cerobong
8
FINANCIAL PLAN YOUR COMPANY


Komponen Pendukung PLTU

8. Cara Kerja
Generator
Mengubah
Energi Mekanik
Menjadi Energi
Listrik
BUSINESS OVERVIEW
9
YOUR COMPANY

9. Perhitungan Dasar Konsumsi Batubara
OUR COMPANY
10
YOUR COMPANY
Kita ambil contoh Pembangkit Listrik Tenaga Batubara 100 MW.

Kandungan Energi dalam Batubara. Fungsi dasar pembangkit listrik adalah mengubah energi dalam batubara menjadi listrik. Oleh
karena itu, hal pertama yang harus kita ketahui adalah berapa banyak energi yang ada di batubara. Kandungan energi batubara
dinyatakan dalam KiloJoule (kJ) per Kilogram (kg) batubara sebagai Nilai Kalor Bruto (GCV) atau Nilai Pemanasan Tinggi (HHV)
batubara. Nilai ini dapat bervariasi dari 10500 kJ/kg hingga 25000 kJ/kg tergantung pada kualitas dan jenis batubara.

Kita harus memiliki data tentang jenis batu bara, atau sumber atau tambang dari mana pabrik mendapatkan batu bara. Data yang
dipublikasikan tentang sumber, tambang, wilayah atau data pengadaan memberikan gambaran tentang HHV batubara. Untuk contoh
ini kita menggunakan HHV sebesar 20.000 kJ/kg.

Efisiensi —- Konversi energi berlangsung dalam dua tahap.
Bagian pertama dari konversi adalah efisiensi boiler dan pembakaran. Untuk contoh ini kami mengambil 88% berdasarkan HHV yang
merupakan kisaran normal untuk pembangkit listrik yang dioptimalkan dengan baik.

Bagian kedua adalah efisiensi siklus uap. Siklus Rankine modern, yang diadopsi di pembangkit listrik tenaga batu bara, memiliki
efisiensi yang bervariasi dari 32% hingga 42%. Ini terutama tergantung pada parameter uap. Tekanan dan temperatur steam yang
lebih tinggi pada kisaran 600 ° C dan 230 bar memiliki efisiensi sekitar 42%. Kami mengasumsikan nilai 38% untuk kasus kami.

10. Perhitungan Dasar Konsumsi Batubara
OUR COMPANY
11
YOUR COMPANY
Efisiensi konversi keseluruhan adalah (38% x 88%) 33,44 %.

Tingkat panas —- Laju panas adalah masukan panas yang dibutuhkan untuk menghasilkan satu unit listrik. (1 kw jam). Satu Kw adalah
3600 kJ/jam. Jika konversi energinya efisien 100% maka untuk menghasilkan satu unit listrik kita membutuhkan 3600 kJ.
Setelah mempertimbangkan efisiensi konversi di pembangkit listrik, kami membutuhkan input panas (3600 / 33,44% ) 10765 kJ/ kw
hr.

Kuantitas Batubara— Karena batubara memiliki nilai kalor 20.000 kJ/kg, untuk memproduksi satu kw.hr kita membutuhkan (10765 /
20000) 0,538 kg batubara. Ini berarti (0,538 x 100 x 1.000) 53800 kg/jam (53,8 T/jam) batubara untuk output 100 MW.
Biaya Batubara
Biaya dasar batubara tergantung pada kondisi pasar. Biaya transportasi, pengaruh daerah dan pajak pemerintah juga merupakan
bagian dari biaya. Situs web pedagang batubara memberikan harga dasar di pasar internasional.

Kami mengambil harga batu bara sekitar 65$/ Ton. Biaya batubara yang dikonsumsi oleh pembangkit listrik 100 MW adalah (53,8 x
65) 3497 $ /jam. Sebuah unit 100 MW menghasilkan 100.000 unit listrik. Jadi biaya batu bara per unit listrik adalah (3497/100.000)
3,5 sen per unit.

11. 02
LISTRIK AC
(alternating
current)
12

12. Listrik AC (alternating current)
OUR COMPANY
13
●Alternating current (AC) dapat disebut juga arus listrik bolak - balik.
○Arus biasanya dihasilkan oleh generator yang dapat menghasilkan
listrik, namun besar dan arahnya selalu berubah setiap waktu
○Arus membentuk gelombang dengan frekuensi tertentu yang
membentuk sinus (gelombang sinus)
○Pelistrikan di indonesia kini menggunakan arus bertipe AC dengan
frekuensi 50 Hz
■Sedangkan perangkat elektronik yang menggunakann arus DC
harus memakai power supply (adaptor) agar tidak mudah rusak
YOUR COMPANY

13. Sejarah Listrik AC (alternating current)
OUR COMPANY
14
●Akhir abad 19 fisikawan bernama Nikola Tesla
yang berasal dari kroasia berhasil menemukan
arus listrik alternating current
○Menurut Nikola Tesla sistem arus listrik AC
lebih hebat daripada DC
■Karena listrik AC dapat dirancang
dengan biaya yang lebih hemat
dibandingkan DC
■Hanya memerlukan satu generator
sehingga transmisi listrik AC hanya
membutuhkan kabel berukuran kecil
YOUR COMPANY

14. Mengukur Tegangan Listrik AC
OUR COMPANY
15
●Alat yang digunakan adalah osiloskop
○Mengukur arus bolak - balik secara
lengkap
○Mengamati karakteristik arus bolak - balik
secara jelas (tegangan puncak, frekuensi,
periode)
●Untuk menghiutng besar arus dan tegangan
listrik AC
○Amperemeter dan voltmeter AC
YOUR COMPANY

15. Impedansi, Tegangan, dan Arus AC
OUR COMPANY
16
●Dalam rangkaian sederhana, arus AC umumnya terdapat komponen
●resistor,
●induktor, dan
●kapasitor
○Bila dialiri arus litrik AC akan timbul
○impedansi,
○tegangan, dan
○arus
YOUR COMPANY

16. Impedansi bolak - balik
OUR COMPANY
17
●Hambatan atau reaktansi pada
rangkaian arus bolak - balik
○Hambatan pada resistor
dinamakan reaktansi
resistantif (Xr)
○Hambatan pada kapasitor
dinamakan reaktansi
kapasitif (Xc)
○Hambatan pada induktor
dinamakan reaktansi induktif
(Xl)
YOUR COMPANY
●L = Induktor (H, Henry)
●C = Kapasitor (F, Farad)
●R = Resistor (Ω, ohm)
●ω = kecepatan sudut (rad/s)
●f = frekuensi (Hz)

17. Impedansi bolak - balik
OUR COMPANYYOUR COMPANY
●Jika komponen dalam rangkaian
seri, maka impedansi dapat
dihitung dengan:




●Z = impedansi (Ω, ohm)

18. Tegangan dan Arus bolak - balik
OUR COMPANYYOUR COMPANY
●Tegangan total pada rangkaian
arus bolak balik disamping yaitu:



●V = tegangan total (volt)
●VR = tegangan resistor (volt)
●VL = tegangan pada induktor
(volt)
●VC = tegangan pada kapasitor
(volt)

19. Prinsip Listrik AC (alternating current)
OUR COMPANY
20
●Arus AC dapat dihasilkan dari generator listrik berfrekuensi rendah
○Frekuensi tidak boleh lebih dari 1 kHz
○Prinsip : elektromagnetisme
■Memanfaatkan medan magnet
○Dua kutub diletakkan pada kumparan dengan lilitan konduktor dan
kuat arus berdasarkan pada luas permukaan kumparan
YOUR COMPANY

20. Kelebihan dan Keterbatasan Arus bolak -balik
OUR COMPANY
21
●Kelebihan
○Dapat menyalurkan listrik ke tempat yang jauh dari sumber
○Arus menggunakan voltase tinggi dengan menggunakan trafo step
up
○Arus litrik bolak - balik mudah didapatkan dari generator
●Kekurangan
○Arus AC tidak dapat disimpan dalam rentan lama
○Arus AC tidak dapat dipindahkan untuk keperluan mendadak
○Arus AC dapat dipindahkan dalam bentuk aki atau baterai
YOUR COMPANY

21. Aplikasi Arus Bolak - Balik
OUR COMPANY
22
●Motor listrik arus bolak - balik
○Membalikkan arah secara teratur
○Kecepatan arus dapat dikendalikan
○Dapat mengatur kendali kecepatan dan daya listrik
●Motor induksi
○Menggerakkan rotor
○Menggerakkan torsi (medan magnet) berputar karena arus bolak -
balik
○Peralatan listrik:
■Rumah tangga
■Mesin cuci
■Kipas angin
■Penyejuk udara
YOUR COMPANY

22. 03
Listrik Searah / DC
(Direct Current)
23

23. Pengertian
●Direct Current atau DC merupakan sebuah bentuk arus atau tegangan yang
mengalir pada rangkaian listrik dalam satu arah saja yang dicetuskan oleh
Thomas Alva Edison dengan perusahaannya GE (General Electric).

●Secara teori, arus DC adalah aliran elektron dari suatu titik dengan energi
potensial listrik yang lebih tinggi ke titik lain dengan energi potensial lebih
rendah. Karakteristik arus DC antara lain:
1) Nilai arus listriknya selalu tetap atau konstan terhadap perubahan waktu;
2) Polaritasnya selalu tetap pada masing-masing terminalnya dan
3) Bentuk gelombang baik I (arus) vs t (waktu) maupun V (tegangan) vs t (waktu)
mendatar, di mana nilai V maupun I selalu tetap terhadap perubahan waktu.
24
Kelompok 4Listrik DC

24. Sumber dan Penggunaan
●Sumber arus DC paling umum dari proses kimiawi, hasil induksi
elektromagnetik, bahkan dari sumber energi alam terbarukan. Sumber arus DC
yang berasal dari proses kimiawi antara lain baterai (elemen Volta) dan
akumulator (biasa disebut aki).
●Sumber arus DC yang berasal dari hasil induksi elektromagnetik antara lain
dinamo (generator/motor DC).
●Sumber arus DC yang berasal dari sumber energi alam yang terbarukan adalah
sel/panel surya, yang memanfaatkan cahaya matahari dalam penggunaannya.
●Penggunaan arus DC yang paling sering dijumpai adalah aki mobil, yang menjadi
sumber energi listrik bagi perangkat elektronik di dalam mobil seperti lampu
mobil, tape, pemantik rokok dan lain sebagainya.
25
Kelompok 4Listrik DC

25. Elemen Primer
Adalah sumber arus listrik yang bersifat sekali pakai
alias tidak bisa diisi ulang. Contohnya adalah elemen
volta dan batu baterai.
●Elemen Volta: sumber arus listrik yang paling
sederhana, terbuat dari lempeng seng (Zn) yang
memiliki potensial rendah dan tembaga (Cu)
yang memiliki potensial tinggi, yang dicelupkan
dalam larutan asam sulfat (H
2
SO
4
). Bagian utama
elemen volta adalah:
○Kutub positif (anoda) dari tembaga (Cu)
○Kutub Negatif (katoda) dari seng (Zn)
○Larutan elektrolit asam sulfat (H
2
SO
4
)
26
Kelompok 4Listrik DC

26. Elemen Primer
●Elemen Kering: disebut juga baterai/baterai kering.
Elemen ini pertama kali dibuat oleh Leclance. Bagian
utama elemen kering adalah:
○Kutub positif (anodda) dari batang carbon ( C )
○Kutub negatif (katoda) dari seng (Zn)
○Larutan elektrolit amonium klorida (NH
4
Cl)
○Dispolarisator dari mangan dioksida (MnO
2
)
●Baterai disebut elemen kering karena elektrolitnya
merupakan campuran antara serbuk karbon, batu kawi,
dan salmiak berbentuk pasta (kering)
●Batang karbon (batang arang) memiliki potensial tinggi,
lempeng seng memiliki potensial rendah
27
Kelompok 4Listrik DC

27. Elemen Sekunder
●Akumulator sering disebut aki. Elektrode
akumulator baik anoda dan katoda terbuat dari
timbal (Cu) berpori. Bagian utama akumulator,
yaitu:
○Kutub Positif (anoda) dari timbal dioksida
(PbO
2
)
○Kutub Negatif (katoda) dari timbal murni (Pb)
○Larutan elektrolit asam sulfat (H
2
SO
4
)
dengan kepekatan 30%
●Kemampuan akumulator dalam mengalirkan arus
listrik disebut kapasitas akumulator yang
dinyatakan dengan satuan Ampere Hour (AH).
28
Kelompok 4Listrik DC

28. 04
Pengukuran
Tegangan
Listrik
29

29. Tegangan Listrik
OUR COMPANY
30
Usaha yang dibutuhkan untuk membawa muatan satu coulomb dari satu titik
ke titik lainnya. Secara garis besar ada lima jenis sumber tegangan yang
dipakai, yakni
1.Sumber Tegangan Listrik Dengan Prinsip Elektromagnet
2.Sumber Tegangan Listrik Dengan Prinsip Elektrokimia
3.Sumber Tegangan Listrik Dengan Prinsip Thermo-Elemen
4.Sumber Tegangan Listrik Dengan Prinsip Foto-Elemen
5.Sumber Tegangan Listrik Dengan Prinsip Piezo-Kristal
YOUR COMPANY

30. Pengukuran Tegangan Listrik
OUR COMPANY
31
Untuk mengukur dibutuhkan alat bernama Voltmeter.
Pengukuran dengan Voltmeter harus diperhatikan,
apakah listrik DC atau listrik AC. Disamping itu batas
ukur tegangan harus diperhatikan, untuk mengukur
tegangan DC 12 V harus menggunakan batas ukur
diatasnya. Jika tidak akan merusak alat secara
permanen.
YOUR COMPANY

31. Cara Mengukur Tegangan
OUR COMPANY
32
1.Perhatikan meter switch selektor pada posisi sebagai Voltmeter
2.Perhatikan batas ukurnya pastikan diatas yang ingin diuji
3.Pasangkan probe positif pada alat ukur dipasangkan pada
terminal positif atau bagian yang dialiri tegangan positif,
sedangkan untuk probe negatif pada alat ukur dipasangkan
pada terminal negatif atau bagian yang dialiri tegangan negatif
4.Bila akan mengukur tegangan AC maka skala diarahkan pada
ACV, sedangkan bila ingin melakukan pengukuran tengan DC
maka skala diarahkan pada skala DCV.
YOUR COMPANY

32. 05
Pengukuran
Arus Listrik
33
SALES AND MARKETING PLANYOUR COMPANY

33. Arus Listrik
OUR COMPANY
34
Arus listrik merupakan laju aliran muatan listrik
melalui suatu bagian atau konduktor listrik.
Besarnya arus yang mengalir dalam suatu
rangkaian dapat diketahui dengan menggunakan
amperemeter.
YOUR COMPANY

34. Arus Listrik
OUR COMPANY
35
Menggunakan hukum Ohm yang memiliki hubungan dengan tegangan dan
hambatan.

YOUR COMPANY
V = I . R
V = Tegangan (V)
I = Arus (A)
R = Hambatan (Ohm)

35. Arus Listrik
OUR COMPANY
36
Jika besar arus melebihi kemampuan
amperemeter, maka digunakan hambatan shunt
untuk membagi arus sehingga amperemeter
dapat digunakan kembali.
YOUR COMPANY

36. 37
Referensi
●http://elektronika-dasar.web.id/sumber-listrik-arus-searah-dc/
●https://sites.google.com/view/fisikapakarif/materi/listrik-arus-searah
●Analisis Karakteristik Listrik Arus Searah dan Arus Bolak-Balik. Gideon, Samuel.
Politeknik Teknologi Kimia Industri Medan. ISSN: 2686-6641
●Samuel, Gideon. Koko Pratama, Saragih. Analisis Karakteristik Listrik Arus Searah dan
Arus Bolak-Balik. Regional Development Industry & Health Science, Technology and
Art of Life. ISSN(Cetak) : 2620-6048. ISSN(Online) : 2686-6641
●Abdullah, Mikrajuddin. (2017). Fisika Dasar II. Institut Teknologi Bandung.

37. Thank you
38
FINANCIAL PLAN YOUR COMPANY