Penggunaan Baterai Aki Pada Pusat Pembangkit Listrik

Jika dirumah saja kita membutuhkan UPS (Uninterruptable power system) yang biasanya digunakan sebagai cadangan sumber energi listrik manakala suplai dari PLN terputus, apalagi pada pusat pembangkit listrik.

Pada pusat pembangkit listrik, sumber arus searah digunakan terutama untuk:
• Menjalankan motor pengisi (penegang) pegas PMT/CB.
• Men-trip-kan PMT apabila terjadi gangguan.
• Melayani peralatan komputer kontrol.
• Melayani keperluan alat-alat telekomunikasi.
• Memasok keperluan instalasi penerangan darurat.
• Melayani peralatan-peralatan motor listrik yang dianggap penting untuk beroperasi, walaupun terjadi kegagalan operasional, antara lain motor-motor untuk pelumasan, motor untuk rachet turbin, dan lain sebagainya.

Walaupun dalam suatu pembangkit listrik juga dilengkapi dengan Emergency Diesel Generator (EDG), namun memiliki fungsi dan pelayanan yang berbeda dengan sumber cadangan baterai aki. Biasanya kumpulan dari baterai aki tersebut dikenal dengan nama Battery bank.

Baterai aki merupakan sumber arus searah yang digunakan dalam suatu pusat pembangkit listrik. Baterai aki harus selalu diisi melalui penyearah. Gambar 1 akan menunjukkan instalasi baterai dan pengisiannya. Artikel sebelumnya mengenai baterai dapat dibaca di sini.


Gambar 1. instalasi baterai dan pengisiannya.

Kutub negatif dari baterai sebaiknya ditanah untuk memudahkan deteksi gangguan hubung tanah pada instalasi arus searahnya.

Ada 2 macam baterai aki yang dapat digunakan di pusat pembangkit listrik, yaitu
• baterai asam dengan kutub timah hitam
• baterai basa yang menggunakan nikel cadmium (NiCd) sebagai kutub.

Baterai asam timah hitam menggunakan plumbum oksida (PbO2) sebagai kutub positif dan sebagai kutub negatif adalah plumbum (Pb). Sedangkan sebagai elektrolit digunakan larutan asam sulfat (H2SO4). Baterai basa nikel cadmium menggunakan nikel oksihidrat (NiOH) sebagai kutub positif dan cadmium (Cd) sebagai kutub negatif. Sedangkan sebagai elektrolit digunakan larutan potas kostik (KOH).

Untuk daerah panas dengan suhu di atas 25° C, baterai asam timah hitam lebih cocok daripada baterai basa nikel cadmium. Pemeliharaan baterai aki paling penting adalah:
a) Pemantauan besarnya tegangan listrik
b) Berat jenis elektrolit
c) Kebersihan ruangan, dan
d) Ventilasi ruangan.

Perubahan Kimia Selama Pengisian dan Pemakaian Aki

Gambar 2. Perubahan Kimia Selama Pengisian dan Pemakaian Aki


Gambar 3. Proses pemakaian dan pengisian

Perubahan kimia pada saat pelepasan muatan listrik

Aki memberikan aliran listrik jika dihubungkan dengan rangkaian luar misalnya, lampu, radio dan lain-lain. Aliran listrik ini terjadi karena reaksi kimia dari asam sulfat dengan kedua material aktif dari plat positif dan plat negatif. Pada saat pelepasan muatan listrik terus menerus, elektrolit akan bertambah encer dan reaksi kimia akan terus berlangsung sampai seluruh bahan aktif pada permukaan plat positif dan negatif berubah menjadi timbal sulfat. Jika Aki tidak dapat lagi memberi aliran listrik pada tegangan tertentu, maka aki tersebut dalam keadaan lemah arus (soak).

Perubahan kimia pada saat pengisian muatan listrik

Pada proses pengisian muatan listrik, kembali terjadi proses reaksi kimia yang berlawanan dengan reaksi kimia pada saat pelepasan muatan. Timbal peroksida terbentuk pada plat positif dan timbal berpori terbentuk pada plat negatif, sedangkan berat jenis elektrolit akan naik, karena air digunakan untuk membentuk asam sulfat. Aki kembali dalam kondisi bermuatan penuh.

Penurunan berat jenis accu zuur selama pelepasan muatan listrik

Berat jenis accu zuur akan turun sebanding dengan derajat pelepasan muatan, jadi jumlah energi listrik yang ada dapat ditentukan dengan mengukur berat jenis accu zuurnya, misalnya aki mempunyai berat jenis accu zuur 1.260 pada 20°C, bermuatan listrik penuh, setelah melepaskan muatan listrik berat jenisnya 1.200 pada 20°C, maka Aki masih mempunyai energi listrik sebesar 70%.

Berat jenis accu zuur tergantung dari suhu

Berat jenis accu zuur berubah tergantung dari temperaturnya, jadi pembacaan berat jenis pada skala hudrometer kurang tepat sebelum dilakukan koreksi suhu. Volume accu zuur bertambah jika dipanaskan dan turun jika dingin, sedang beratnya tetap. Jika Volume bertambah sedang beratnya tetap maka berat jenis akan turun. Berat jenis turun sebesar 0.0007 untuk kenaikan tiap derajat celcius dalam suhu batas
normal Aki. Standar berat jenis menurut perjanjian adalah untuk suhu 20°C.

semoga bermanfaat.