Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro

Sungai Janjing - Seloliman

Dalam kondisi alam seperti saat ini, kita membutuhkan solusi yang tepat dalam mengurangi kerusakan lingkungan yang di akibatkan oleh kegiatan manusia di atas Bumi. Salah satunya dengan melihat potensi alam yang ada disekitar kita yang dapat digunakan untuk menunjang kebutuhan manusia sehari - hari, tanpa harus merusak dan mencemari lingkungan. Berangkat dari kepedulian terhadap lingkungan hidup yang letari dan berkelanjutan serta kehidupan masyarakat yang belum tersentuh oleh pasokan listrik negara (PLN) yakni salah satu Dusun di Desa Seloliman yang bernama Janjing. Kondisi tersebut berjalan hingga akhir tahun 1990, ini dikarenakan Dusun Janjing letak geografisnya kurang bagus dan dipisahkan oleh dua sungai besar yakni sungai Kalimaron dan sungai Janjing. Berangkat dari hal tersebut Lembaga Swadaya Masyarakat yang ada seperti PPLH Seloliman memotori terciptanya energi terbarukan penghasil energy listrik di Dusun Janjing. Dengan adanya pembangkit listrik tenaga air di wilayah Seloliman, diharapkan akan terjadi kesinambungan antara manusia dengan lingkungan alam sekitar.

PLTMH Kalimaron - Seloliman

Gotong Royong

Pada tahun 1992 PPLH Seloliman mengundang MHPP - GTZ untuk mengukur sumber daya air yang ada di wilayah Seloliman, ini diperuntukkan mengenai rencana pembangunan Pembangkit Listrik Tenaga Air sebagai contoh nyata bagi kelompok yang belajar ke PPLH Seloliman.Kerjasama ini dilakukan dengan multi pihak antara lain PPLH Seloliman, Kedutaan Besar Jerman, MHPP - GTZ, Yayasan Mandiri Energi, Pemerintah Desa Seloliman dan masyarakat Dusun Janjing. PLTMH Kalimaron mulai beroperasi tahun 1994, dengan kapasitas energi yang dihasilkan 15 KVA. Energi ini disuply ke Dusun Janjing dan PPLH Seloliman. Dengan semakin bertambahnya jumlah penduduk di Dusun Janjing serta perkembangan PPLH Seloliman dari tahun ke tahun energi yang di hasilkan oleh PLTMH Kali Maron mengalami kekurangan, sehingga dilakukanlah up grade turbin untuk menaikkan daya listrik. Semula turbin yang dipakai adalah jenis T 12 dengan daya keluaran 15 KVA kemudian di up grade dengan jenis turbin T 14 dengan daya keluaran 25-40 KVA dengan pengontrol aliran air otomatis. Turbin ini resmi beroperasi pada tanggal 24 Desember 2000 dengan pengelolaan berbentuk paguyuban yang diberi nama PKM (Paguyuban Kali Maron).

1. Bangunan Sipil PTLMH
Untuk menghasilkan daya keluaran listrik yang stabil perlu adanya bagunan sipil yang layak sebagai penunjang kebutuhan turbin. Bangunan sipil tersebut diantaranya:
1. Bendungan
Bangunan ini berfungsi untuk meninggikan elevasi muka air sungai sehingga air dapat mengalir intake untuk selanjutnya dialirkan ke saluran pembawa, khususnya disaat musim kemarau. Bendungan dilengkapi dengan pintu penguras yang berfungsi mengendalikan jumlah air yang masuk ke intake sekaligus sebagai pintu penguras untuk mengontrol endapan lumpur / sedimen yang terkumpul di hulu bendungan. Ukuran bendungan: P= 7 m, T= 1 m, Tebal = 50 cm.
2.Saluran Pembagi / Intake
Intake adalah bangunan di sisi kiri atau kanan bendungan yang berfungsi untuk mengalirkan air ke saluran pembawa sesuai dengan debit yang direncankan. Pada intake dilengkapai saringan kasar untuk mencegah sampah atau kayu masuk kedalam saluran pembawa. Ukuran Intake: T= 2m, L= 50 cm.
3. Saluran Pembawa
Adalah saluran yang berfungsi mengalirkan air dari intake menuju bak penenang dengan bentuk mengecil kedasar. Saluran ini adalah penyempurnaan dari saluran irigasi pertanian. Panjang-pendek saluran ini dibuat mengikuti lokasi dan bentuk tanah untuk dapat mengirimkan aliran air yang stabil. Ukuran saluran pembawa: P= 115 m, L= 60 cm (mulut atas) L= 50 cm (lantai dasar) T= 80 cm.
4. Bak Pengendap
Bak ini berfungsi mengendapakan material-material / sedimen yang ikut terbawa aliran seperti batu kecil, kerikil, pasir, dan lumpur. Ukuran bak pengendap: P= 4 m, L= 140 cm, T= 2 m, serta dilengkapi dengan pipa penguras, saluran pelimpah dan bak penampung.
-Pipa Penguras berfungsi untuk menguras material - material yang terkumpul di dasar bak pengendap.
-Bak Pelimpah berfungsi sebagai pengontrol debit air yang masuk ke bak penenang sesuai perencanaan yang dilengkapi dengan saringan dimaksudkan untuk menyaring material yang keras dan lebih ringan dari air (mengambang) yang dapat merusak turbin.Ukuran saringan: P= 310 cm, L= 60 cm, Kerapatan 1,5 cm
-Bak penampung berfungsi menampung air yang sudah disaring untuk dialirkan menuju bak penenang melalui pipa PVC berdiameter 40 cm dan panjang 70 m yang ditaman dengan kedalaman 90 cm.
5. Bak Penenang
Merupakan bak terakhir sebelum air dialirkan ke turbin melalui pipa pesat (penstock). Bak ini berfungsi untuk mengurangi kecepatan air yang masuk dari saluran sebelumnya, dan turbulensi air pada saat masuk ke dalam penstock berkurang, sehingga dapat membangkitkan daya optimal. Sebelum bak penenang ada bak pernafasan dengan ukuran 1 meter persegi yang berfungsi mengeluarkan gelembung-gelembung air, serta mencegah terjadinya tekanan rendah di penstock apabila terjadi penyumbatan, karena tekananan tersebut dapat merusak penstock. Ukuran bak penenang: P= 2 m, L= 2 m, T= 4 m.
6. Pipa Pesat / Penstock
Pipa pesat dengan diameter 365 mm berfungsi menghantarkan air dari bak penenang ke turbin tanpa kehilangan massa maupun tekanan sehingga tenaga air dapat dimanfaatkan secara optimal untuk menggerakkan turbin. Penstock haruslah kuat dan mampu menahan tekanan air yang cukup besar, untuk itu perlu adanya dudukan. Dudukan berfungsi menahan gaya-gaya yang ditimbulkan oleh berat pipa, berat air, serta gaya akibat aliran air dalam penstock. Penempatan, T= 14 m dari muka turbin, P= 36 cm, dengan Kemiringan 35 derajat.
7. Rumah Pembangkit
Berfungsi untuk melindungi alat-alat pembangkit serta merupakan pusat kontrol dari sistem pembangkit. Dengan ukuran P= 3 m, L= 4 m, T= 2 m dengan atap genteng. Di luar rumah pembangkit terdapat ballast tank diisi air berfungsi untuk menyerap panas yang dihasilkan oleh ballast load (elemen pemanas). Dibawah rumah pembangkit terdapat saluran buang (tail race) yang berfungsi mengalirkan air dari turbin ke sungai.

2. Peralatan Mekanikal
Peralatan mekanikal yang dipasang pada PLTMH Kalimaron antara lain:
1. Turbin
Saat ini PLTMH yang beroperasi memakai turbin jenis Cross Flow T 14 D 300 Entec-Heksa produksi Bandung. Turbin dengan pengontrol aliran otomatis ini cocok untuk lokasi-lokasi proyek di Indonesia. Turbin di golongkan menjadi dua jenis, yaitu Turbin Impuls dan Turbin Reaksi. Turbin Impuls bekerja dengan cara tekanan air dikonversikan menjadi energi kinetik (gerak) di adaptor. Turbin Reaksi bekerja dengan cara tekanan air langsung diubah menjadi gaya pada permukaan runner, gaya yang bekerja pada runner ini akan memutar poros turbin.
2. Tranmisi
Transmisi mekanikal terdiri dari : pulley turbin, pulley generator, flat belt, plummer, dan flexible coupling.

3. Peralatan Elektrikal
Ada beberapa alat yang di pasang pada PLTMH ini untuk menghasilkan listrik antara lain :
1. Generator
Generator merupakan alat untuk mengubah daya poros turbin menjadi daya listrik. Arus searah (DC) yang mengalir pada kumparan rotor (bagian dari generator yang berputar) akan menciptakan medan magnetik homogen. Apabila rotor yang dihubungkan dengan as generator tersebut diputar dengan kecepatan konstan (tetap) maka pada kumparan stator (bagian generator yang tidak berputar) akan dibangkitkan tegangan bolak-balik (AC). Untuk menjaga agar tegangan selalu konstan tidak tergantung dari perubahan beban, AVR (Automatic Voltage Regulator) akan mengatur besar kecilnya arus yang harus di supply ke generator sesuai dengan perubahan beban yang terjadi.
2. ELC (Electric Laod Control)
Adalah sistem pengontrol yang terdiri dari panel kontrol ELC dan Ballast Load. Fungsi ELC mengatur frekuensi yang dibangkitkan oleh generator selalu stabil tidak tergantung oleh perubahan beban. Komponen utamanya adalah MCB (Main Circuit Board) yang dilengkapi dengan potensiometer untuk keperluan penyetelan (setting).
3. Pentahanan
Petahanan (Arde) merupakan bagian yang sangat penting bagi pembangkit listrik. Pentahanan adalah titik referensi tegangan nol bagi pembangkit. Semua sistem pengaman petir, benda metal, penstock, body generator, turbin, ballast tank dan titik netral pembangkit dihubungkan dengan pentahanan. Pentahanan juga berfungsi untuk mencegah terjadinya kejutan listrik pada manusia jika terjadi kebocoran arus atau kegagalan fungsi alat.
4. Panel Switch Gear
Berfungsi untuk mendistribusikan arus listrik dari mikrohidro ke masing-masing jaringan. Panel ini juga berfungsi menyalahkan dan mematikan arus ke konsumen, serta untuk menjaga arus hubung sigkat tidak sampai pada generator. Dengan sistem kaskade apabila terjadi arus hubung singkat pada salah satu jaringan, tidak akan menggangu jaringan yang lain, sarta dapat melihat arus dan pemakaian KWH beban. Komponen utama Panel Switch Gear antara alain :
- MCB-1 berfungsi sebagai saklar dari mikrohidro, fungsi utama komponen ini untuk memutuskan aliran listrik dari mikrohidro apabila terjadi gangguan pada jaringan.
- MCB-2 berfungsi sebagai saklar yang menghubungkan jaringan listrik ke Dusun Janjing, berfungi sebagai pemutus aliran listrik bila terjadi arus hubung singkat pada jalur transmisi pada Dusun Janjing, sehingga tidak mengganggu jalur yang lain.
- MCB-3 berfungsi sebagai saklar yang menghubungkan jaringan listrik ke PPLH Seloliman dan Dusun Sempur, berfungsi sebagai pemutus aliran listrik bila terjadi arus hubung singkat pada jalur transmisi ini, sehingga tidak mengganggu jalur yang lain.

4. Jaringan Distribusi
Jaringan distribusi adalah jaringan kabel untuk menghantarkan arus listrik dari rumah pembangkit ke konsumen. Standart kabel yang dipakai adalah Aluminium Twisted Insulated Cable (ATIC) 4x70 mm2 / 4x35mm2 / 4x16mm2 / 4x10mm2 tergantung dari besarnya daya yang hendak di salurkan. Harus diusahakan agar beban untuk masing-masing fasa adalah seimbang. Pada beberapa tiang (tergantung panjang kabel dan tanah sekitar) harus diberi pentahanan yang di hubungkan ke kabel netral. Pada tiang pertama (dekat rumah pembangkit) dipasang penagkal petir (lightning arresters) untuk melindungi generator dari arus kejut yang disebabkan oleh petir.

5. Jaringan Konsumen
Adalah jaringan kabel yang menghubungkan arus listrik dari jaringan distribusi ke rumah konsumen dengan standart kabel yang dipakai adalah ATIC 2x10mm2 / 2x6mm2. Setiap konsumen diberi pembatas daya (MCB) sebelum masuk kerumah konsumen sesuai permintaan dayanya.

Spesifikasi Bangunan Sipil PLTMH Kalimaron

• Tinggi kotor, 15 m
• Tinggi bersih, 14 m
• Debit air, 305 L/s
• Daya listrik, 30 KW
• Tipe Intake, Off-take dari saluran irigasi Sungai Kalimaron
• Bak pengendap, Satu bak dengan dilengkapi bak penguras, bak pelimpah, dan bak penampung
• Saluran, saluran pembawa dari pasangan batu sepanjang 115 m, dan saluran tertanam (pipa paralon) sepanjang 70 m
• Spillway, terpadu dengan bak pengendap dan saringan
• Penstock, pipa dari pelat besi diameter 380 mm, panjang 36 m
•  Power house, Bangunan tembok dengan pondasi beton dan atap triplek ukuran 3x4 m2
• Acces jalan, 100 m dari jalan raya Trawas - Ngoro

Spesifikasi Elektro mekanikal PLTMH Kalimaron

• Jumlah pembangkit, 1 buah
• Tipe turbin, Cross-Flow T 14
• Diameter runner, 300 mm
• Kecepatan putar turbin, 573-750 rpm
• Efisiensi maksimal turbin, 80 %
• Tipe generator, Synchronous
• Drive, Belt datar
• Kapasitas generator, 40 KVA
• Kecepatan putar generator, 1500 rpm
• Efisiensi maksimal generator, 90 % 

         Salam Lestari,,........