Pembangkit listrik tenaga cai nyaéta pikeun ngarobah énergi cai walungan alami jadi listrik pikeun dipaké ku masarakat. Aya rupa-rupa sumber énergi anu dipaké dina pembangkit listrik, sapertos énergi surya, énergi cai di walungan, sareng énergi angin anu dihasilkeun ku aliran hawa. Biaya pembangkit listrik tenaga cai anu ngagunakeun pembangkit listrik tenaga cai murah, sareng pangwangunan stasiun pembangkit listrik tenaga cai ogé tiasa digabungkeun sareng proyék konservasi cai anu sanés. Nagara urang beunghar pisan ku sumber daya pembangkit listrik tenaga cai sareng kaayaanana ogé saé pisan. Pembangkit listrik tenaga cai maénkeun peran penting dina pangwangunan ékonomi nasional.
Permukaan cai di hulu walungan leuwih luhur tibatan permukaan cai di hilirna. Kusabab bédana permukaan cai walungan, énergi cai dihasilkeun. Énergi ieu disebut énergi poténsial atawa énergi poténsial. Bédana antara jangkungna cai walungan disebut turunan, disebut ogé bédana permukaan cai atawa sirah cai. Turunan ieu mangrupa kaayaan dasar pikeun ngabentuk kakuatan hidrolik. Salian ti éta, gedéna kakuatan hidrolik ogé gumantung kana gedéna aliran cai di walungan, anu mangrupa kaayaan dasar séjén anu penting kawas turunan. Boh turunan jeung aliranana sacara langsung mangaruhan kakuatan hidrolik; beuki gedé volume cai turunan, beuki gedé kakuatan hidrolikna; lamun turunan jeung volume cai relatif leutik, kaluaran stasiun PLTA bakal leuwih leutik.
Turunan cai umumna dinyatakeun dina méter. Gradien nyaéta babandingan turunan jeung jarak, anu bisa nunjukkeun tingkat konsentrasi turunan. Turunan cai leuwih pekat, sarta panggunaan daya hidrolik leuwih merenah. Turunan cai anu dipaké ku stasiun PLTA nyaéta bédana antara beungeut cai hulu stasiun PLTA jeung beungeut cai hilir sanggeus ngaliwatan turbin.
Aliran nyaéta jumlah cai anu ngocor di walungan per unit waktos, sareng éta dinyatakeun dina méter kubik dina hiji detik. Hiji méter kubik cai nyaéta hiji ton. Aliran walungan robih iraha waé, janten nalika urang nyarioskeun ngeunaan aliran, urang kedah ngajelaskeun waktos tempat khusus éta ngalir. Aliran robih pisan sacara signifikan dina waktosna. Walungan di nagara urang umumna gaduh aliran anu ageung dina usum hujan dina usum panas sareng gugur, sareng relatif alit dina usum tiris sareng semi. Sacara umum, aliran walungan relatif alit di hulu; kusabab anak walungan ngahiji, aliran hilir laun-laun ningkat. Ku alatan éta, sanaos turunan hulu pekat, aliranna alit; aliran hilir ageung, tapi turunan relatif sumebar. Ku alatan éta, sering paling ekonomis pikeun ngamangpaatkeun kakuatan hidrolik di bagian tengah walungan.
Nyaho turunna sareng aliran anu dianggo ku stasiun PLTA, kaluaranna tiasa diitung nganggo rumus ieu:
N= GQH
Dina rumus éta, N–output, dina kilowatt, ogé tiasa disebut daya;
Q–flow, dina méter kubik per detik;
H – turun, dina méter;
G = 9.8 , nyaéta akselerasi gravitasi, unit: Newton/kg
Numutkeun rumus di luhur, daya téoritis diitung tanpa dikurangan karugian naon waé. Kanyataanna, dina prosés pembangkit listrik tenaga cai, turbin, alat transmisi, generator, jsb. sadayana ngagaduhan karugian daya anu teu tiasa dihindari. Ku alatan éta, daya téoritis kedah didiskontokeun, nyaéta, daya saleresna anu urang tiasa anggo kedah dikalikeun ku koefisien efisiensi (simbol: K).
Daya anu dirancang ku generator di stasiun PLTA disebut daya anu dipeunteun, sareng daya anu saleresna disebut daya anu saleresna. Dina prosés transformasi énergi, teu bisa dihindari kaleungitan sabagian énergi. Dina prosés pembangkit listrik tenaga cai, utamina aya karugian turbin sareng generator (aya ogé karugian dina pipa). Rupa-rupa karugian di stasiun PLTA désa nyumbang sakitar 40-50% tina total daya téoritis, janten kaluaran stasiun PLTA sabenerna ngan ukur tiasa nganggo 50-60% tina daya téoritis, nyaéta, efisiensi sakitar 0,5-0,60 (anu efisiensi turbin nyaéta 0,70-0,85, efisiensi generator nyaéta 0,85 dugi ka 0,90, sareng efisiensi pipa sareng alat transmisi nyaéta 0,80 dugi ka 0,85). Ku alatan éta, daya (output) saleresna tina stasiun PLTA tiasa diitung sapertos kieu:
K–éfisiénsi stasiun PLTA, (0.5～0.6) dianggo dina itungan kasar stasiun PLTA; nilai ieu tiasa disederhanakeun sapertos kieu:
N=(0.5～0.6)QHG Daya sabenerna=efisiensi×aliran×turun×9.8
Kagunaan PLTA nyaéta ngagunakeun tanaga cai pikeun ngagerakkeun mesin, anu disebut turbin cai. Contona, kincir cai kuno di nagara urang nyaéta turbin cai anu saderhana pisan. Rupa-rupa turbin hidrolik anu ayeuna dianggo diadaptasi kana rupa-rupa kaayaan hidrolik khusus, supados tiasa muter langkung efisien sareng ngarobih énergi cai janten énergi mékanis. Mesin anu sanés, generator, disambungkeun kana turbin, supados rotor generator muter sareng turbin pikeun ngahasilkeun listrik. Generator tiasa dibagi kana dua bagian: bagian anu muter sareng turbin sareng bagian tetep generator. Bagian anu nyambung ka turbin sareng muter disebut rotor generator, sareng aya seueur kutub magnét di sakitar rotor; bunderan di sakitar rotor nyaéta bagian tetep generator, disebut stator generator, sareng stator dibungkus ku seueur kumparan tambaga. Nalika seueur kutub magnét rotor muter di tengah kumparan tambaga stator, arus dihasilkeun dina kabel tambaga, sareng generator ngarobih énergi mékanis janten énergi listrik.
Énergi listrik anu dihasilkeun ku pembangkit listrik dirobah jadi énergi mékanis (motor listrik atawa motor), énergi cahaya (lampu listrik), énergi termal (tanur listrik) jeung sajabana ku rupa-rupa alat listrik.
komposisi stasiun PLTA
Komposisi stasiun PLTA ngawengku: struktur hidrolik, peralatan mékanis, sareng peralatan listrik.
(1) Struktur hidrolik
Éta ngagaduhan bendungan (bendungan), gerbang asupan, saluran (atanapi torowongan), tangki tekanan hareup (atanapi tangki pangatur), pipa tekanan, pembangkit listrik sareng saluran pembuangan, jsb.
Bendungan diwangun di walungan pikeun meungpeuk cai walungan sareng ngangkat permukaan cai pikeun ngabentuk waduk. Ku cara kieu, tetesan anu pekat kabentuk antara permukaan cai waduk dina bendungan sareng permukaan cai walungan di handap bendungan, teras cai diasupkeun kana pembangkit listrik tenaga cai ngalangkungan panggunaan pipa cai atanapi torowongan. Di walungan anu kawilang lungkawing, panggunaan saluran pangalihan ogé tiasa ngabentuk tetesan. Salaku conto: Sacara umum, tetesan per kilométer walungan alami nyaéta 10 méter. Upami saluran dibuka di tungtung luhur bagian walungan ieu pikeun ngenalkeun cai walungan, saluran éta bakal digali sapanjang walungan, sareng lamping saluran bakal langkung rata. Upami tetesan dina saluran dilakukeun per kilométer, éta ngan ukur turun 1 méter, janten cai ngalir 5 kilométer dina saluran éta, sareng permukaan cai ngan ukur turun 5 méter, sedengkeun cai turun 50 méter saatos ngarambat 5 kilométer dina saluran alami. Dina waktos ayeuna, cai ti saluran dialirkeun deui ka pembangkit listrik ku walungan nganggo pipa cai atanapi torowongan, sareng aya serelek anu pekat 45 méter anu tiasa dianggo pikeun ngahasilkeun listrik. Gambar 2
Panggunaan saluran pangalihan, torowongan atanapi pipa cai (sapertos pipa plastik, pipa baja, pipa beton, jsb.) pikeun ngabentuk stasiun PLTA kalayan tetesan anu pekat disebut stasiun PLTA saluran pangalihan, anu mangrupikeun tata letak khas stasiun PLTA.
(2) Peralatan mékanis sareng listrik
Salian ti padamelan hidrolik anu kasebat di luhur (bendungan, saluran, halaman hareup, pipa tekanan, bengkel), stasiun PLTA ogé peryogi peralatan ieu:
(1) Peralatan mékanis
Aya turbin, gubernur, klep gerbang, alat transmisi sareng alat anu henteu ngahasilkeun énergi.
(2) Peralatan listrik
Aya generator, panel kontrol distribusi, transformator sareng jalur transmisi.
Tapi teu sadaya stasiun PLTA leutik gaduh struktur hidrolik sareng peralatan mékanis sareng listrik anu kasebat di luhur. Upami sirah cai kirang ti 6 méter di stasiun PLTA sirah handap, saluran pituduh cai sareng saluran cai saluran terbuka umumna dianggo, sareng teu aya forepool tekanan sareng pipa cai tekanan. Pikeun stasiun listrik kalayan jangkauan catu daya anu alit sareng jarak transmisi anu pondok, transmisi daya langsung diadopsi sareng teu peryogi transformator. Stasiun PLTA kalayan waduk henteu kedah ngawangun bendungan. Panggunaan intake anu jero, pipa jero bendungan (atanapi torowongan) sareng saluran pelimpah ngaleungitkeun kabutuhan struktur hidrolik sapertos bendungan, gerbang intake, saluran sareng forepool tekanan.
Pikeun ngawangun stasiun PLTA, mimitina, padamelan survey sareng desain anu ati-ati kedah dilaksanakeun. Dina padamelan desain, aya tilu tahapan desain: desain awal, desain téknis sareng detailing konstruksi. Pikeun ngalakukeun padamelan desain anu saé, mimitina diperyogikeun pikeun ngalaksanakeun padamelan survey anu lengkep, nyaéta, pikeun ngartos sacara lengkep kaayaan alam sareng ékonomi lokal - sapertos topografi, géologi, hidrologi, modal sareng saterasna. Kaleresan sareng reliabilitas desain ngan ukur tiasa dijamin saatos nguasaan kaayaan ieu sareng nganalisisna.
Komponen stasiun PLTA leutik mibanda rupa-rupa bentuk gumantung kana jinis stasiun PLTA.
3. Survei Topografi
Kualitas padamelan survey topografi gaduh pangaruh anu ageung kana tata letak rékayasa sareng estimasi kuantitas rékayasa.
Éksplorasi géologis (pamahaman ngeunaan kaayaan géologis) salian ti pamahaman umum sareng panalungtikan ngeunaan géologi DAS sareng sapanjang walungan, perlu ogé pikeun ngartos naha pondasi rohangan mesin éta padet, anu sacara langsung mangaruhan kasalametan pembangkit listrik éta sorangan. Sakali bendungan kalayan volume waduk anu tangtu ancur, éta henteu ngan ukur bakal ngaruksak pembangkit listrik tenaga cai éta sorangan, tapi ogé nyababkeun korban jiwa sareng harta benda anu ageung di hilir.
4. Uji hidrologi
Pikeun stasiun PLTA, data hidrologis anu paling penting nyaéta catetan tingkat cai walungan, aliran, eusi sedimen, kaayaan és, data météorologi sareng data survéi banjir. Ukuran aliran walungan mangaruhan tata ruang saluran pelimpah stasiun PLTA. Ngaremehkeun parahna banjir bakal nyababkeun karusakan bendungan; sedimen anu dibawa ku walungan tiasa gancang ngeusian waduk dina kasus anu paling parah. Salaku conto, saluran aliran bakal nyababkeun saluran ngaleutikan leutak, sareng sedimen kasar bakal ngaliwat turbin sareng nyababkeun karusakan turbin. Ku alatan éta, pangwangunan stasiun PLTA kedah gaduh data hidrologis anu cekap.
Ku kituna, sateuacan mutuskeun pikeun ngawangun stasiun PLTA, urang kedah nalungtik heula arah pangwangunan ékonomi di daérah suplai listrik sareng paménta listrik ka hareup. Dina waktos anu sami, perkirakeun kaayaan sumber listrik sanés di daérah pamekaran. Ngan saatos panalungtikan sareng analisis kaayaan di luhur, urang tiasa mutuskeun naha stasiun PLTA kedah diwangun sareng sabaraha ageung skala na.
Sacara umum, tujuan tina survey PLTA nyaéta pikeun nyayogikeun inpormasi dasar anu akurat sareng tiasa dipercaya anu diperyogikeun pikeun desain sareng konstruksi stasiun PLTA.
5. Sarat umum pikeun milih lokasi
Sarat umum pikeun milih tempat tiasa dijelaskeun tina opat aspék ieu:
(1) Lokasi anu dipilih kedah tiasa ngamangpaatkeun énergi cai ku cara anu paling ekonomis sareng saluyu sareng prinsip ngahémat biaya, nyaéta, saatos pembangkit listrik réngsé, jumlah artos anu paling saeutik dikaluarkeun sareng listrik anu dihasilkeun paling seueur. Biasana tiasa diukur ku cara ngira-ngira pendapatan pembangkit listrik taunan sareng investasi dina pangwangunan stasiun pikeun ningali sabaraha lami modal anu diinvestasikeun tiasa dipulihkeun. Nanging, kaayaan hidrologis sareng topografi béda-béda di tempat anu béda, sareng kabutuhan listrik ogé béda, janten biaya konstruksi sareng investasi henteu kedah diwatesan ku nilai-nilai anu tangtu.
(2) Kaayaan topografi, géologis, sareng hidrologis tina lokasi anu dipilih kedah relatif langkung unggul, sareng kedah aya kamungkinan dina desain sareng konstruksi. Dina konstruksi stasiun PLTA alit, panggunaan bahan wangunan kedah saluyu sareng prinsip "bahan lokal" sabisa-bisa.
(3) Lokasi anu dipilih kedah caket kana catu daya sareng daérah pamrosésan sabisa-bisa pikeun ngirangan investasi alat transmisi daya sareng leungitna daya.
(4) Nalika milih lokasi, struktur hidrolik anu tos aya kedah dianggo sabisa-bisa. Salaku conto, tetesan cai tiasa dianggo pikeun ngawangun stasiun PLTA dina saluran irigasi, atanapi stasiun PLTA tiasa diwangun di gigireun waduk irigasi pikeun ngahasilkeun listrik tina aliran irigasi, sareng saterasna. Kusabab pembangkit listrik tenaga cai ieu tiasa nyumponan prinsip ngahasilkeun listrik nalika aya cai, pentingna ékonomisna langkung jelas.
Waktos posting: 19 Méi-2022
