WAWASAN NUSANTARA

Wawasan nusantara adalah cara pandang dan sikap bangsa Indonesia mengenai diri dan bentuk geografinya berdasarkan Pancasila danUUD 1945. Dalam pelaksanannya, wawasan nusantara mengutamakan kesatuan wilayah dan menghargai kebhinekaan untuk mencapai tujuan nasional.

Unsur – Unsur Dasar

a.   Wadah (Contour)

Wadah bangsa Indonesia adalah organisasi kenegaraan yang dalam wujud supra struktur politik, sedangkan wadah dalam kehidupan bermasyarakat adalah kelembagaan dalam wujud infra struktur politik.

b.   Isi (Content)

Isi adalah aspirasi bangsa yang berkembang di masyarakat dan cita-cita, serta tujuan nasional yang terdapat dalam pembukaan UUD 1945.

c.   Tata Laku (Conduct)

Interaksi antar wadah dengan isi, yakni yang dapat mencerminkan identitas jati diri atau kepribadian bangsa berdasarkan kekeluargaan dan kebersamaan yang memiliki rasa bangga serta kecintaan terhadap bangsa dan tanah air.

Hakekat

Hakekat wawasan nusantara adalah cara pandang yang selalu untuh dalam lingkup nusantara dan demi kepentingan nasional. Yang artinya bahwa setiap warga harus berfikir, bersikap, dan bertindak secara utuh dan menyeluruh demi kepentingan bangsa.

                                                               

Asas

Asas wawasan nusantara merupakan ketentuan-ketentuan dasar yang harus dipatuhi, ditaati, dipelihara, dan diciptakan agar terwujud demi tetap taat dan setianya komponen pembentuk bangsa terhadap kesepakatan. Asas wawasan nusantara terdiri dari :

a.    Kepentingan atau tujuan yang sama

b.    Keadilan

c.    Kejujuran

d.   Solidaritas

e.    Kerjasama

f.     Kesetiaan terhadap kesepakatan

Kedudukan

Pancasila (dasar negara)                                        → Landasan Idiil

UUD 1945 (konstitusi negara)                               → Landasan Konstitusional

Wasantara (visi bangsa)                                         → Landasan Visional

Ketahanan Nasional (konsepsi bangsa)                  → Landasan Konsepsional

GBHN (kebijaksanaan dasar bangsa)                    → Landasan Operasional

Fungsi

Fungsi wawasan nusantara adalah sebagai pedoman, motivasi, dorongan, serta rambu-rambu dalam menentukkan segala kebijaksanaan, keputusan, tindakan, dan perbuatan baik bagi penyelenggara Negara ditingkat pusat dan daerah maupun bagi seluruh rakyat dalam kehidupan bermasyarakat, berbangsa, dan bernegara.

Latar belakang

Falsafah pancasila

Nilai-nilai pancasila mendasari pengembangan wawasan nasional. Nilai-nilai tersebut adalah:

1.    Penerapan Hak Asasi Manusia (HAM), seperti memberi kesempatan menjalankan ibadah sesuai dengan agama masing- masing.

2.    Mengutamakan kepentingan masyarakat daripada individu dan golongan.

3.    Pengambilan keputusan berdasarkan musyawarah untuk mufakat.

Aspek kewilayahan nusantara

Pengaruh geografi merupakan suatu fenomena yang perlu diperhitungkan, karena Indonesia kaya akan aneka Sumber Daya Alam (SDA) dan suku bangsa.

 Aspek Sosial Budaya

Indonesia terdiri atas ratusan suku bangsa yang masing-masing memiliki adat istiadat, bahasa, agama, dan kepercayaan yang berbeda - beda, sehingga tata kehidupan nasional yang berhubungan dengan interaksi antargolongan mengandung potensi konflik yang besar.mengenai berbagai macam ragam budaya 

Aspek Sejarah

Indonesia diwarnai oleh pengalaman sejarah yang tidak menghendaki terulangnya perpecahan dalam lingkungan bangsa dan negara Indonesia. Hal ini dikarenakan kemerdekaan yang telah diraih oleh bangsa Indonesia merupakan hasil dari semangat persatuan dan kesatuan yang sangat tinggi bangsa Indonesia sendiri. Jadi, semangat ini harus tetap dipertahankan untuk persatuan bangsa dan menjaga wilayah kesatuan Indonesia.

1.    Wawasan nusantara sebagai konsepsi ketahanan nasional, yaitu wawasan nusantara dijadikan konsep dalam pembangunan nasional, pertahanan keamanan, dan kewilayahan.

2.    Wawasan nusantara sebagai wawasan pembangunan mempunyai cakupan kesatuan politik, kesatuan ekonomi, kesatuan sosial dan ekonomi, kesatuan sosial dan politik, dan kesatuan pertahanan dan keamanan.

3.    Wawasan nusantara sebagai wawasan pertahanan dan keamanan negara merupakan pandangan geopolitik Indonesia dalam lingkup tanah air Indonesia sebagai satu kesatuan yang meliputi seluruh wilayah dan segenap kekuatan negara.

4.    Wawasan nusantara sebagai wawasan kewilayahan, sehingga berfungsi dalam pembatasan negara, agar tidak terjadi sengketa dengan negara tetangga. Batasan dan tantangan negara Republik Indonesia adalah:

§  Risalah sidang BPUPKI tanggal 29 Mei-1 Juni 1945 tentang negara Republik Indonesia dari beberapa pendapat para pejuang nasional. Dr. Soepomo menyatakan Indonesia meliputi batas Hindia Belanda, Muh. Yamin menyatakan Indonesia meliputi Sumatera, Jawa,  Sunda Kecil,  Borneo,  Selebes,  Maluku-Ambon,  Semenanjung Melayu, Timor, Papua, Ir. Soekarno menyatakan bahwa kepulauan Indonesia merupakan satu kesatuan yang tidak dapat dipisahkan.

§  Ordonantie (UU Belanda) 1939, yaitu penentuan lebar laut sepanjang 3 mil laut dengan cara menarik garis pangkal berdasarkan garis air pasang surut atau countour pulau/darat. Ketentuan ini membuat Indonesia bukan sebagai negara kesatuan, karena pada setiap wilayah laut terdapat laut bebas yang berada di luar wilayah yurisdiksi nasional.

§  Deklarasi Juanda, 13 Desember 1957 merupakan pengumuman pemerintah RI tentang wilayah perairan negara RI, yang isinya:

1.    Cara penarikan batas laut wilayah tidak lagi berdasarkan garis pasang surut (low water line), tetapi pada sistem penarikan garis lurus (straight base line) yang diukur dari garis yang menghubungkan titik - titik ujung yang terluar dari pulau-pulau yang termasuk dalam wilayah RI.

2.    Penentuan wilayah lebar laut dari 3 mil laut menjadi 12 mil laut.

3.    Zona Ekonomi Ekslusif (ZEE) sebagai rezim Hukum Internasional, di mana batasan nusantara 200 mil yang diukur dari garis pangkal wilayah laut Indonesia. Dengan adanya Deklarasi Juanda, secara yuridis formal, Indonesia menjadi utuh dan tidak terpecah lagi.

Tujuan

1.    Tujuan nasional, dapat dilihat dalam Pembukaan UUD 1945, dijelaskan bahwa tujuan kemerdekaan Indonesia adalah "untuk melindungi segenap bangsa Indonesia dan seluruh tumpahdarah Indonesia dan untuk mewujudkan kesejahteraan umum, mencerdaskan kehidupan bangsa, dan ikut melaksanakan ketertiban dunia yang berdasarkan kemerdekaan perdamaian abadi dan keadilan sosial".

2.    Tujuan ke dalam adalah mewujudkan kesatuan segenap aspek kehidupan baik alamiah maupun sosial, maka dapat disimpulkan bahwa tujuan bangsa Indonesia adalah menjunjung tinggi kepentingan nasional, serta kepentingan kawasan untuk menyelenggarakan dan membina kesejahteraan, kedamaian dan budi luhur serta martabat manusia di seluruh dunia.

Implementasi

Kehidupan Politik

1.    Pelaksanaan kehidupan politik yang diatur dalam undang-undang, seperti UU Partai Politik, UU Pemilihan Umum, dan UU Pemilihan Presiden. Pelaksanaan undang-undang tersebut harus sesuai hukum dan mementingkan persatuan bangsa.Contohnya seperti dalam pemilihan presiden, anggota DPR, dan kepala daerah harus menjalankan prinsip demokratis dan keadilan, sehingga tidak menghancurkan persatuan dan kesatuan bangsa.

2.    Pelaksanaan kehidupan bermasyarakat dan bernegara di Indonesia harus sesuai denga hukum yang berlaku. Seluruh bangsa Indonesia harus mempunyai dasar hukum yang sama bagi setiap warga negara, tanpa pengecualian. Di Indonesia terdapat banyak produk hukum yang dapat diterbitkan oleh provinsi dan kabupaten dalam bentuk peraturan daerah (perda) yang tidak bertentangan dengan hukum yang berlaku secara nasional.

3.    Mengembagkan sikap hak asasi manusia dan sikap pluralisme untuk mempersatukan berbagai suku, agama, dan bahasa yamg berbeda, sehingga menumbuhkan sikap toleransi.

4.    Memperkuat komitmen politik terhadap partai politik dan lembaga pemerintahan untuk menigkatkan semangat kebangsaan dan kesatuan.

5.    Meningkatkan peran Indonesia dalam kancah internasional dan memperkuat korps diplomatik ebagai upaya penjagaan wilayah Indonesia terutama pulau-pulau terluar dan pulau kosong.

Kehidupan Ekonomi

1.    Wilayah nusantara mempunyai potensi ekonomi yang tinggi, seperti posisi khatulistiwa, wilayah laut yang luas, hutan tropis yang besar, hasil tambang dan minyak yang besar, serta memeliki penduduk dalam jumlah cukup besar. Oleh karena itu, implementasi dalam kehidupan ekonomi harus berorientasi pada sektor pemerintahan, pertanian, dan perindustrian.

2.    Pembangunan ekonomi harus memperhatikan keadilan dan keseimbangan antardaerah. Oleh sebab itu, dengan adanya otonomi daerah dapat menciptakan upaya dalam keadilan ekonomi.

3.    Pembangunan ekonomi harus melibatkan partisipasi rakyat, seperti dengan memberikan fasilitas kredit mikro dalam pengembangan usaha kecil.

Kehidupan Sosial

1.    Mengembangkan kehidupan bangsa yang serasi antara masyarakat yang berbeda, dari segi budaya, status sosial, maupun daerah. Contohnya dengan pemerataan pendidikan di semua daerah dan program wajib belajar harus diprioritaskan bagi daerah tertinggal.

2.    Pengembangan budaya Indonesia, untuk melestarikan kekayaan Indonesia, serta dapat dijadikan kegiatan pariwisata yang memberikan sumber pendapatan nasional maupun daerah. Contohnya dengan pelestarian budaya, pengembangan museum, dan cagar budaya.

Kehidupan Pertahanan dan Keamanan

Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam kehidupan pertahanan dan keamanan, yaitu :

1.    Kegiatan pembangunan pertahanan dan keamanan harus memberikan kesempatan kepada setiap warga negara untuk berperan aktif, karena kegiatan tersebut merupakan kewajiban setiap warga negara, seperti memelihara lingkungan tempat tinggal, meningkatkan kemampuan disiplin, melaporkan hal-hal yang mengganggu keamanan kepada aparat dan belajar kemiliteran.

2.    Membangun rasa persatuan, sehingga ancaman suatu daerah atau pulau juga menjadi ancaman bagi daerah lain. Rasa persatuan ini dapat diciptakan dengan membangun solidaritas dan hubungan erat antara warga negara yang berbeda daerah dengan kekuatan keamanan.

3.    Membangun TNI yang profesional serta menyediakan sarana dan prasarana yang memadai bagi kegiatan pengamanan wilayah Indonesia, terutama pulau dan wilayah terluar Indonesia

Sumber:

1.     Suradinata,Ermaya. (2005). Hukum Dasar Geopolitik dan Geostrategi dalam Kerangka Keutuhan NKRI.. Jakarta: Suara Bebas. Hal 12-14.

2.      Sunardi, R.M. (2004). Pembinaan Ketahanan Bangsa dalam Rangka Memperkokoh Keutuhan Negara Kesatuan Republik Indonesia.Jakarta:Kuaternita Adidarma

3.      Alfandi, Widoyo. (2002). Reformasi Indonesia: Bahasan dari Sudut Pandang Geografi Politik dan Geopolitik. Yogyakarta:Gadjah Mada University. 

4.      Hidayat, I. Mardiyono, Hidayat I.(1983). Geopolitik, Teori dan Strategi Politik dalam Hubungannya dengan Manusia, Ruang dan Sumber Daya Alam. Surabaya:Usaha Nasional.Hal 85-86.

5.      Sumarsono, S, et.al. (2001). Pendidikan Kewarganegaraan. Jakarta: Gramedia Pustaka Utama. Hal 12-17.

6.    Pendidikan Kewarganegaraan, bab 2 Wawasan Nusantara. Gniversitas Gunadarma

Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut (Generator Induksi)

Kata Pengantar

Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat, taufik, dan hidayahNya, sehingga kami dapat menyelesaikan makalah ini. Harapan kami, semoga makalah ini berguna untuk membantu pembaca dalam mempelajari implementasi Generator pada Pembangkit listrik Tenaga Gelombang Laut, yaitu generator induksi/ asinkron, Makalah ini disusun sebagai bekal pembaca dalam mempelajari kinerja sistem Generator pada Pembangkit listrik Tenaga Gelombang Laut,

Penulis menyadari bahwa dalam penulisan dan pengerjaan makalah ini masih banyak kekurangan, sehingga penulis berharap saran dan kritik yang membangun dari berbagai pihak agar makalah ini dapat lebih bermanfaat.

Jakarta, 30 April 2012

Penulis

Daftar Isi

Kata Pengantar

Daftar isi

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

1.2 Tujuan

1.3 Batas Masalah

BAB II POKOK PERMASALAHAN

2.1 Blok Diagram Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut

2.2 Prinsip kerja Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut

2.3 Generator pada Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut (PLTGL)

2.4 Blok Diagram Generator Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut

2.5 Komponen generator Induksi

2.6 Prinsip Kerja Generator

2.7 Proses Pembangkitan Tegangan

2.8 Data fakta PLTGL dunia dan di Indonesia

BAB III PENUTUP

3.0 Daftar Pustaka

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Mesin induksi dapat dioperasikan sebagai motor maupun sebagai generator. Namun, sedikit sekali masalah generator induksi ditulis sebagai subjek. Alasannya adalah karena generator induksi tidak mampu mengendalikan tegangan dan frekuensi pada kondisi berbeban dan kecepatan perputaran yang berubah. Sehingga dari salah satu penyebabnya tersebut, generator sinkron selalu digunakan dalam unit – unit pembangkit tenaga listrik.

Namun, akhir – akhir ini karena cadangan sumber energi yang tidak terbarukan seperti minyak, gas bumi, batubara dan lain – lain dirasakan semakin menipis,maka pengembangan generator induksi penguatan sendiri yang digerakkan oleh energi angin, pembangkit mikrohidro, biogas dan lain – lain mulai menjadi semakin mendapat perhatian yang nyata. keuntungan lain dari mesin ini adalah kontruksinya yang kokoh, biaya pemeliharaan yang rendah dan tidak membutuhkan penguatan DC. dalam hal ini penulis menjelaskan implementasi generator induksi pada Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut, PLTGL merupakan salah satu pembangkit Energi terbarukan, penulis melihat bahwa potensi gelombang laut di Indonesia sangat menjanjikan, dengan begitu jika pembangkit listrik tenaga gelombang laut di realisasikan secara tidak langsung Generator induksi juga akan di gunakan sebagai mesin konversi energi tersebut.

1.2 Tujuan Penulisan

Adapun tujuan dari penulisan ini adalah mengetahui proses kerja secara umum  Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut  dan lebih khusus mempelajari tentang prinsip kerja, komponen serta perhitungan matematis pengaplikasian generator induksi/asinkron yang di pakai sebagai generator pada Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut,

1.3 Batasan Masalah

Untuk menjaga agar pembahasan materi dalam makalah ini lebih terarah, maka penulis menetapkan beberapa batasan masalah sebagai berikut :

1. Proses kerja secara umum Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut

2. Penggunaan Generator Induksi Pada Pembangkit listrik Tenaga Gelombang laut tiga fasa

3. Menjelaskan komponen penyusun generator Induksi serta fungsi-fungsinya

4. Menjelaskan Prinsip Kerja Generator Induksi pada PLTGL tiga fasa berpenguat sendiri (self excited)

BAB II

POKOK PERMASALAHAN

2.1 Blok Diagram Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut

2.2 Prinsip kerja Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut

Pertama-tama aliran gelombang laut yang mempunyai energi kinetik masuk kedalam mesin konversi energi gelombang. Kemudian dari mesin konversi aliran gelombang yang mempunyai energi kinetik ini dialirkan menuju turbin. Di dalam turbin ini, energi kinetik yang dihasilkan gelombang digunakan untuk memutar rotor. Kemudian dari perputaran rotor inilah energi mekanik yang kemudian disalurkan menuju generator. Di dalam generator, energi mekanik ini dirubah menjadi energi listrik (daya listrik). Dari generator ini, daya listrik yang dihasilkan dialirkan lagi menuju sistem tranmisi (beban).

PLTGL-OWC (Oscilatting Water Column)

OWC merupakan salah satu sistem dan peralatan yang dapat mengubah energi gelombang laut menjadi energi listrik dengan menggunakan kolom osilasi. Alat OWC ini akan menangkap energi gelombang yang mengenai lubang pintu OWC, sehingga terjadi fluktuasi atau osilasi gerakan air dalam ruang OWC, kemudian tekanan udara ini akan menggerakkan baling-baling turbin yang dihubungkan dengan generator listrik sehingga menghasilkan listrik.

Pada teknologi OWC ini, digunakan tekanan udara dari ruangan kedap air untuk menggerakkan whells turbine yang nantinya pergerakan turbin ini digunakan untuk menghasilkan energi listrik. Ruangan kedap air ini dipasang tetap dengan struktur bawah terbuka ke laut. Tekanan udara pada ruangan kedap air ini disebabkan oleh pergerakan naik-turun dari permukaan gelombang air laut.

Gambar 1. Proses terbentuknya aliran udara yang dihasilkan oleh gelombang laut

Gerakan gelombang di dalam ruangan ini merupakan gerakan compresses dan gerakan decompresses yang ada di atas tingkat air di dalam ruangan. Gerakan ini mengakibatkan, dihasilkannya sebuah alternating streaming kecepatan tinggi dari udara. Aliran udara ini didorong melalui pipa ke turbin generator yang digunakan untuk menghasilkan listrik. Sistem OWC ini dapat ditempatkan permanen di pinggir pantai atau bisa juga ditempatkan di tengah laut. Pada sistem yang ditempatkan di tengah laut, tenaga listrik yang dihasilkan dialirkan menuju transmisi yang ada di daratan menggunakan kabel.

                Gambar2 . Turbin dan generator             Gambar3. Tampak keseluruhan PLTG-OWC

2.3 Generator pada Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut (PLTGL)

Jenis generator yang digunakan pada PLTGL ialah jenis Generator Asinkron (generator tak-serempak) yang merupakan motor induksi yang dirubah menjadi generator, generator ini dipilih karena PLTGL sebagai energi alternatif tidak banyak membutuhkan perawatan seperti halnya generator sinkron, lebih kuat, handal, harga lebih murah dan tidak membutuhkan bahan bakar pada saat diaplikasikan di lapangan, tapi cukup bergantung pada sumber energi terbarukan seperti air, angin, dan lain – lain sebagai prime over (penggerak mula). Tegangan dan arus listrik yang dihasilkan ini disalurkan melalui kabel jaringan listrik untuk akhirnya digunakan oleh masyarakat. Tegangan dan arus listrik yang dihasilkan oleh generator ini berupa AC (Alternating Current).

Gambar 4. Turbin dan Generator Asinkron

2.4 Blok Diagram Generator Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut

2.5 Komponen generator Induksi

Secara umum konstruksi generator induksi/ asinkron adalah sama dengan konstruksi motor induksi, hanya saja dalam pengoperasiannya generator induksi memerlukan penggerak mula (dalam hal ini turbin yang di gerakkan oleh tenaga hasil gelombang laut) untuk menggerakkan rotor motor induksi tersebut selain Agar dapat berfungsi sebagai generator dengan tegangan dan frekuensi sama dengan tegangan dan frekuensi jala jala, maka putaran rotor harus sama dengan putaran nominal motor induksi yang dijadikan generator. Tegangan hanya dapat timbul bila ada sisa magnet pada rotor. Untuk memperoleh tegangan nominal, dipasang kapasitor paralel pada terminal kumparan stator .

Secara umum motor induksi terdiri dari rotor dan stator. Rotor merupakan bagian yang bergerak, sedangkan stator bagian yang diam. Diantara stator dengan rotor ada celah udara yang jaraknya sangat kecil. Konstruksi motor induksi dapat dilihat pada gambar 5.

Gambar 5. Penampang rotor dan stator motor induksi

Komponen stator adalah bagian terluar dari motor yang merupakan bagian yang diam dan mengalirkan arus phasa. Stator terdiri atas tumpukan laminasi inti yang memiliki alur yang menjadi tempat kumparan dililitkan yang berbentuk silindris. Alur pada tumpukan laminasi inti diisolasi dengan kertas (Gambar 2.2.(b)). Tiap elemen laminasi inti dibentuk dari lembaran besi (Gambar 2.2 (a)). Tiap lembaran besi tersebut memiliki beberapa alur dan beberapa lubang pengikat untuk menyatukan inti. Tiap kumparan tersebar dalam alur yang disebut belitan phasa dimana untuk motor tiga phasa, belitan tersebut terpisah secara listrik sebesar 120o. Kawat kumparan yang digunakan terbuat dari tembaga yang dilapis dengan isolasi tipis. Kemudian tumpukan inti dan belitan stator diletakkan dalam cangkang silindris (Gambar 6.c). Berikut ini contoh lempengan laminasi inti, lempengan inti yang telah disatukan, belitan stator yang telah dilekatkan pada cangkang luar untuk motor induksi tiga phasa.

Gambar 6. Menggambarkan komponen stator motor induksi tiga phasa,

a. Lempengan inti,

b. Tumpukan inti dengan kertas isolasi pada beberapa alurnya.

c. Tumpukan inti dan kumparan dalam cangkang stator.

Rotor motor induksi tiga phasa dapat dibedakan menjadi dua jenis yaitu rotor sangkar (squirrel cage rotor) dan rotor belitan (wound rotor). Rotor sangkar terdiri dari susunan batang konduktor yang dibentangkan ke dalam slot – slot yang terdapat pada permukaan rotor dan tiap – tiap ujungnya dihubung singkat dengan menggunakan shorting rings.

                                                (a)                                                                 (b)

Gambar 6. (a) Rotor motor induksi

(b) Konstruksi motor induksi rotor sangkar

Sementara itu pada rotor belitan, rotornya dibentuk dari satu set belitan tiga phasa yang merupakan bayangan dari belitan statornya. Biasanya belitan tiga phasa dari rotor ini terhubung Y dan kemudian tiap-tiap ujung dari tiga kawat rotor tersebut diikatkan pada slip ring yang berada pada poros rotor. Pada motor induksi rotor belitan, rangkaian rotornya dirancang untuk dapat disisipkan dengan tahanan eksternal, yang mana hal ini akan memberikan keuntungan dalam memodifikasi karakteristik torsi – kecepatan dari motor.

                              

Gambar 7. (a) Rotor belitan

(b) Motor induksi rotor belitan

2.6 Prinsip Kerja Generator

Prinsip kerja generator induksi adalah kebalikan daripada saat mesin induksi bekerja sebagai motor. ketika mesin berfungsi sebagai motor, kumparan stator diberi tegangan tiga fasa sehingga akan timbul medan putar dengan kecepatan sinkron (ns). Namun jika motor berfungsi sebagai generator, pada rotor motor diputar oleh sumber penggerak dengan kecepatan lebih besar daripada kecepatan sinkronnya. Bila suatu konduktor yang berputar didalam medan magnet (kumparan stator) akan membangkitkan tegangan sebesar

e = B.l.v

Dimana :

e = tegangan induksi yang dihasilkan (volt)

B = fluks magnetik (weber)

l = panjang konduktor yang dilewati medan magnet (m)

v = kecepatan medan magnet melewati konduktor (m/s)

dan bila dihubungkan ke beban akan mengalirkan arus. Arus pada rotor ini akan berinteraksi dengan medan magnet pada kumparan stator sehingga timbul arus pada kumparan stator sebagai reaksi atas gaya mekanik yang diberikan. Pada proses perubahan motor induksi menjadi generator induksi dibutuhkan daya reaktif atau daya magnetisasi untuk membangkitkan tegangan pada terminal keluarannya. Dalam hal ini yang berfungsi sebagai penyedia daya reaktif adalah kapasitor yang besarnya disesuaikan dengan daya reaktif yang diperlukan.

Kebutuhan daya reaktif dapat dipenuhi dengan memasang suatu unit kapasitor pada terminal keluaran, dimana kapasitor menarik daya reaktif kapasitif atau dengan kata lain kapasitor memberikan daya reaktif induktif pada mesin induksi. Kerja dari kapasitor ini dapat dipandang sebagai suatu sistem penguat (eksitasi) sehingga generator induksi juga dikenal dengan sebutan generator induksi penguatan sendiri (self excited of induction generator). Hal terpenting yang harus diperhatikan dalam kinerja generator induksi adalah fluksi sisa atau medan magnet pada kumparan stator, dimana tanpa adanya fluksi sisa ini proses pembangkitan tegangan tidak akan tejadi. Dengan adanya fluksi sisa ini dan perputaran rotor akan menimbulkan tegangan induksi pada rotor. Tegangan induksi ini akan terinduksi pula pada sisi stator dan akan menimbulkan arus yang akan mengisi kapasitor hingga terjadi keseimbangan. Keseimbangan tersebut ditandai dengan titik pertemuan antara lengkung magnetisasi dengan garis reaktansi kapasitif seperti terlihat pada gambar di bawah ini . Lengkung magnetisasi tersebut terjadi akibat adanya kejenuhan inti besi dari generator.

Gambar 8. Proses penguatan

Pada generator induksi tidak terdapat hubungan listrik antara stator dengan rotor, karena arus pada rotor merupakan arus induksi. Jika belitan stator diberi tegangan tiga phasa, maka pada stator akan dihasilkan arus tiga phasa, arus ini kemudian akan menghasilkan medan magnet yang berputar dengan kecepatan sinkron (ns) dan kemudian akan melakukan pengisian muatan ke kapasitor (C) yang dipasang parallel dengan stator yang tujuannya untuk mensuplai tegangan ke stator nanti untuk mempertahankan kecepatan sinkron (ns) motor induksi pada saat dilakukan pelepasan sumber tegangan tiga phasa pada stator.

turbin sebagai prime mover yang dikopel dengan generator induksi diputar secara perlahan memutar rotor generator induksi hingga mencapai putaran sinkronnya (nr = ns). Saklar sumber tegangan tiga phasa untuk stator dilepas, dan kapasitor yang sudah discharge akan bekerja dan akan mempertahankan besar ns. Motor dc diputar hingga melewati kecepatan putaran sinkronnya mesin induksi (nr > ns), sehingga slip yang timbul antara putaran rotor dan putaran medan magnet menghasilkan slip negatif (s < 0) dan akan menghasilkan tegangan sehingga motor induksi akan berubah fungsi menjadi generator induksi.

2.7 Proses Pembangkitan Tegangan

Generator induksi penguatan sendiri dapat membangkitkan tegangannya sendiri dengan prinsip seperti halnya generator searah berpenguatan sendiri, yaitu memerlukan adanya remanensi (fluks sisa). Rangkaian pengganti per phasa generator induksi penguatan sendiri seperti gambar 2.14.

Gambar 9. Rangkaian Ekivalen per phasa generator induksi

Keterangan simbol :

R1 = tahanan stator per – phasa ke netral

R2 = tahanan rotor per – phasa ke netral

Rc = representasi rugi – rugi inti stator

X1 = reaktansi bocor stator per – phasa ke netral

X2 = reaktansi bocor rotor per – phasa ke netral

Xm = reaktansi magnetisasi per – phasa ke netral

C = kapasitor eksitasi per – phasa ke netral

V = tegangan yang dibangkitkan per – phasa ke netral

S = slip

ωs = kecepatan sinkron

ωr = kecepatan rotor I2 = arus rotor yang didasarkan ke stator

Ic = arus reaktif yang dihasilkan oleh kapasitor

IRC = arus kerja untuk mengkompensir rugi – rugi inti stator

Im = arus magnetisasi

Ditinjau keadaan beban nol.

Ic = V. ω C

Dilihat dari gambar diatas, arus kerja IRC berasal dari I2, sehingga diperoleh :

Im = Ic (3)

akibatnya,

Xm = Xc (4)

Persamaan (4) menunjukkan, pada keadaan setimbang besar reaktansi Xm sama dengan besar reaktansi Xc.

Untuk memudahkan analisa pembangkitan tegangan, proses ini dianggap terjadi setelah generator diputar sampai mencapai putaran nominal beban nolnya. Pada gambar 2.15, pertama – tama fluksi remanensi membentuk tegangan imbas yang kecil di rotor dan tegangan kecil ini dirasakan pada stator misalkan sebesar Er. Dengan adanya V sebesar Er tersebut arus Ic timbul misalkan sebesar Ia yang akan menambah besar fluks celah udara sehingga tegangan V yang dibentuk berharga Ea.

Selanjutnya tegangan Ea tersebut membentuk arus kapasitor sebesar Ib, arus Ib membentuk tegangan sebesar Eb, tegangan Eb membentuk Ic, arus sebesar Ic membentuk Ec dan seterusnya sampai mencapai titik kesetimbangan yang pada gambar 2.15 ditunjukkan oleh titik V = Vc.

Gambar 10. Proses Pembangkitan Tegangan Pada Generator Induksi Penguatan Sendiri

Proses timbal balik tersebut dimungkinkan dengan adanya rangkaian resonansi yang dibentuk oleh Xc = Xm seperti yang terlihat pada gambar 11.

Gambar 11. Rangkaian Resonansi Beban Nol Generator Induksi

Resonansi yang terjadi mempunyai frekuensi :

dan kecepatan perputaran rotor tanpa beban pada frekuensi tersebut adalah,

dimana

nr = putaran rotor

p = jumlah kutub stator

L = induktansi maknetisasi generator

C = kapasitor eksitasi

Frekuensi arus penguat sama dengan frekuensi osilasi dari rangkaian resonansi tersebut. Sedangkan frekuensi tegangan keluaran sama dengan frekuensi arus eksitasinya. Sehingga untuk perputaran rotor dengan harga yang tertentu, nilai kapasitor – kapasitor eksitasi menentukan frekuensi generator.

Dalam resonansi yang umum tanpa adanya sumber tegangan, maka adanya tahanan akan selalu bersifat menurunkan arus. Dalam pembahasan disini hal tersebut sama sekali tidak terjadi. Ini disebabkan karena dalam generator induksi akan mempunyai slip yang negatip dan tahanan rotor bekerja dengan harga yang negatip dan ada dalam posisi melakukan arus (teorema expedansi). Dengan adanya " expedansi " dalam tahanan rotor ini yang juga merupakan bagian dari rangkaian resonansi seluruhnya pada waktu berbeban, maka generator induksi dapat bekerja dengan penguatan sendiri.

2.8 Data fakta Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut dunia dan di Indonesia

Pemerintah Jerman merancang pilot project pembangkit listrik tenaga gelombang. Pembangkit listrik tenaga gelombang laut (PLTGL) yang telah berjalan adalah PLTGL Limpet dikelola oleh Wavegen, anak perusahaan Vorth Siemen yang berbasis di Inggris. PLTGL Limpet mampu memproduksi listrik 500 kwh. Pembangkit tersebut menggunakan teknologi Oscillating Water Column (OWC) yang mengubah energi gelombang menjadi udara pendorong untuk menggerakan turbin. Sementara itu, PLTGL yang di Jerman akan memiliki kapasitas 250 kWh. Dengan kapasitas tersebut, PLTGL tersebut dapat mengaliri listrik ke 120 rumah. Pemerintah Jerman berharap pembangunan PLTG tersebut tidak mengganggu lingkungan sekitar pantai. Oleh karena itu, EnBW menjalin kerja sama dengan proyek konservasi pantai agar pembanguan PLTGL tidak merusak keindahan alam daerah sepanjang pantai. Pembangkit listrik gelombang laut komersial juga dikembangkan di ‘Negeri Kanguru’. Pusat PLTGL itu terletak di lepas pantai Australia. Pembangkit dengan terobosan teknologi yang masih langka itu telah memasok kebutuhan listrik sekitar 500 rumah yang berada di daerah Selatan Sydney, Australia. Listrik baru bisa dihasilkan PLTGL jika gelombang laut datang menerpa corong yang menghadap ke lautan. Gerakan tersebut mengalirkan udara melalui dan masuk menggerakan turbin. Dari putaran turbin tersebut, sebanyak 500 kWh daya listrik dihasilkan setiap hari dan langsung disalurkan ke rumah-rumah . Pusat PLTGL yang di Australia merupakan proyek percontohan. Pemerintah Australia berencana membangun PLTGL yang lebih besar dan menghasilkan listrik lebih kuat di pantai selatan Australia. Dengan pembangunan PLTGL, para ahli teknologi PLGL Australia pun mendapat kebanjiran order untuk membangunan PLTGL di beberapa negara. Hawai, Spanyol, Afrika Selatan, Cile, Meksiko, dan Amerika Serikat juga tertarik.

Gambar12. Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang-OWC di Skotlandia

Indonesia memiliki garis pantai terpanjang kedua setelah Norwegia. Sehingga Energi gelombang laut di pantai tersebut digunakan sebagai pembangkit tenaga listrik, seperti saat ini telah didirikan sebuah Pembangkit Listrik Bertenaga Ombak (PLTO) di Yogyakarta, yaitu model Oscillating Water Column. Tujuan didirikannya PLTO ini adalah untuk memberikan model sumber energi alternatif yang ketersediaan sumbernya cukup melimpah di wilayah perairan pantai Indonesia. Yogyakarta merupakan daerah di Indonesia yang memiliki potensi gelombang laut terbesar dibanding daerah lainnya. Pantai Selatan di daerah Yogyakarta memiliki potensi gelombang 19 kw/panjang gelombang. Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut di daerah Yogyakarta dikembangkan oleh BPPT khususnya BPDP (Balai Pengkajian Dinamika Pantai). Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut ini menggunakan metode OWC (Ocillating Water Column). BPDP – BPPT pada tahun 2004 telah berhasil membangun prototype OWC pertama di Indonesia. Prototype itu dibangun di pantai Parang Racuk, Baron, Gunung Kidul. Prototype OWC yang dibangun adalah OWC dengan dinding tegak. Luas bersih chamber 3m x 3m. Tinggi sampai pangkal dinding miring 4 meter, tinggi dinding miring 2 meter sampai ke ducting, tinggi ducting 2 meter. Prototype OWC 2004 ini setelah di uji coba operasional memiliki efisiensi 11%. Pada tahun 2006 ini pihak BPDP – BPPT kembali membangun OWC

dengan sistem Limpet di pantai Parang Racuk, Baron, Gunung Kidul . OWC Limpet dibangun berdampingan dengan OWC 2004 tetapi dengan model yang berbeda. Dengan harapan besar energi gelombang yang bisa dimanfaatkan dan efisiensi dari OWC Limpet ini akan lebih besar dari pada OWC sebelumnya.

Gambar13. Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang-OWC di Pantai Parang Racuk, Gunung Kidul-Yogyakarta

BAB III

PENUTUP

DAFTAR PUSTAKA

- Taufiq,A, 2010, Tugas Akhir Panas Pada Generator Induksi Saat Pembebanan, http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/25067/4/Chapter%20II.pdf. Di akses pada tanggal 30 April 2012

- Anonim,2002, Islay Limpet Wave Power Plant, http://www.wavegen.co.uk/pdf/LIMPET%20publishable%20report.pdf . Di akses pada tanggal 30 April 2012

- Anonim, Wind Turbines With Asynchronous Electrical Generators, http://www.rpc.com.au/pdf/wind6.pdf. Di akses pada tanggal 30 April 2012

- Togan, P, Perencanaan Sistem Penyimpanan Energi dengan Menggunakan Battery pada Pembangkit Listrik Tenaga Arus Laut (PLTAL) di Desa Ketapang, Kabupaten Lombok Timur, NTB, http://digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate - 9448-2205100061- Presentation.pdf. Di akses pada tanggal 30 April 2012