BAB
I
PENDAHULUAN
A. Latar
Belakang
Tenaga listrik dibangkitkan pada
dalam pusat-pusat pembangkit listrik (power plant) seperti PLTA, PLTU, PLTG,
dan PLTD lalu disalurkan melalui saluran transmisi setelah terlebih dahulu
dinaikkan tegangannya oleh transformator step-upyang ada dipusat listrik.
Saluran transmisi tegangan tinggi mempunyai tegangan 70kV, 150kV, atau 500kV.
Khusus untuk tegangan 500kV dalam praktek saat ini disebut sebagai tegangan
ekstra tinggi. Setelah tenaga listrik disalurkan, maka sampailah tegangan
listrik ke gardu induk (G1), lalu diturunkan tegangannya menggunakan
transformator step-downmenjadi tegangan menengah yang juga disebut sebagai
tegangan distribusi primer. Kecenderungan saat ini menunjukan bahwa tegangan
distribusi primer PLN yang berkembang adalah tegangan 20kV. Setelah tenaga
listrik disalurkan melalui jaringan distribusi primer atau jaringan Tegangan
Menengah (JTM), maka tenaga listrik kemudian diturunkan lagi tegangannya dalam
gardu-gardu distribusi menjadi tegangan rendah, yaitu tegangan 380/220
volt,lalu disalurkan melalui jaringan Tegangan Rendah (JTR) ke rumah-rumah
pelanggan (konsumen) PLN. Pelangganpelanggan dengan daya tersambung besar tidak
dapat dihubungkan pada Jaringan Tegangan Rendah, melainkan dihubungkan langsung
pada jaringan tegangan Transmission of Electrical Energy 3 menengah, bahkan ada pula pelanggan yang
terhubung pada jaringan transmisi, tergantung dari besarnya daya tersambung.
Setelah
melalui jaringan Tegangan menengah, jaringan tegangan rendah dan sambungan
Rumah (SR), maka tenaga listrik selanjutnya melalui alat pembatas daya dan kWh
meter. Rekening listrik pelanggan tergantung pada besarnya daya tersambung
serta pemakaian kWh nya. Setelah melalui kWh meter, tenaga listrik lalu
memasuki instalasi rumah,yaitu instalasi milik pelanggan. Instalasi PLN umumnya
hanya sampai pada kWh meter, sesudah kWh meter instalasi listrik umumnya adalah
instalasi milik pelanggan. Dalam instalasi pelanggan, tenaga listrik langsung
masuk ke alat-alat listrik milik pelanggan seperti lampu, kulkas, televisi, dam
lain-lain. Pada makalah ini akan dibahas sistem transmisi tenaga listrik.
B. Tujuan
Penulisan
Adapun
tujuan dari penulisan makalah ini adalah sebagai berikut:
1.
Untuk mengetahui pengertian sistem
tenaga listrik secara umum.
2.
Untuk mengetahui sistem transmisi tenaga
listrik secara khusus.
3.
Untuk mengetahui saluran transmisi
tenaga listrik beserta komponen- komponennya.
BAB II
PEMBAHASAN
A. Pengertian
Sistem Tenaga Listrik
Secara umum sistem tenaga listrik
terdiri dari :
1. Pusat
Pembangkit Listrik (Power Plant)
Yaitu tempat
energi listrik pertama kalidibangkitkan, dimana terdapat turbin sebagai
penggerak mula (Prime Mover) dan generator yang membangkitkan listrik. Biasanya
dipusat pembangkit listrik jugaterdapat gardu induk. Peralatan utama pada gardu
induk antara lain : transformer, yang berfungsi untuk menaikan tegangan
generator (11,5 kV) menjadi tegangan transmisi /tegangan tinggi (150kV) dan
juga peralatan pengaman dan pengatur. Jenis pusat pembangkit yang umum antara
lain PLTA (pembangkit Listrik Tenaga Air), PLTU (Pusat Listrik Tenaga Uap),
PLTG (Pusat Listrik Tenaga Gas), PLTN (Pusat Listrik Tenaga Nuklir).
2. Transmisi
Tenaga Listrik
Merupakan proses
penyaluran tenaga listrikdari tempat pembangkit tenaga listrik (Power Plant)
hingga Saluran distribusi listrik (substation distribution) sehingga dapat
disalurkan sampai pada konsumer pengguna listrik.
3. Sistem
Distribusi
Merupakan
subsistem tersendiri yang terdiri dari : Pusat Pengatur (Distribution Control
Center, DCC), saluran tegangan menengah (6kV dan 20kV, yang juga biasa disebut
tegangan distribusi primer) yang merupakan saluran udara atau kabel tanah,
gardu distribusi tegangan menengah yang terdiri dari panel-panel pengatur
tegangan menengah dan trafo sampai dengan panel-panel distribusi tegangan rendah
(380V, 220V) yang menghasilkan tegangan kerja/ tegangan jala-jala untuk
industri dan konsumen.
B. Pengertian
Transmisi Tenaga Listrik
Transmisi tenaga
listrik merupakan prosespenyaluran tenaga listrik dari tempat
pembangkit
tenaga listrik (Power Plant) hingga substation distributionsehingga dapat
disalurkan sampai pada konsumerpengguna listrik melalui suatu bahan konduktor.
Gambar 1. Diagram Blok Umum Sistem Tenaga Listrik
Gambar diatas menunjukkan blok diagram
dasar dari sistem transmisi dan distribusi tenaga listrik. Yang terdiri dari
dua stasiun pembangkit (generating station) G1 dan G2, beberapa substation
yaitu hubungan antar substation (interconnecting substation) dan untuk bagian
komersial perumahan (commercial residential), dan industrial loads.
Transmisiberada pada bagian yang diberi arsir tebal. Fungsi dari bagian
transmission substationmenyediakan servis untuk merubah dalam menaikan dan
menurunkan tegangan pada saluran tegangan yang ditransmisikan serta meliputi regulasi
tegangan.
Standarisasi range tegangan
internasional yaitu 345 kV hingga 765 kV untuk Saluran tegangan Ekstra
Tinggidan 115 kV hingga 230 kV untuk saluran tegangan Tinggi. Standarisasi
tegangan Transmisi listrik di Indonesia adalah 500 kV untuk Saluran ekstra
Tinggi dan 150 kV untuk saluran Tegangan tinggi. Pada sistem tenaga listrik,
jarak antara pembangkit dengan beban yang cukup jauh, akan menimbulkan adanya
penurunan kualitas tegangan yang diakibatkan oleh rugirugi pada jaringan. Sehingga
dibutuhkan suatu peralatan untuk memperbaiki kualitas tegangan dan diletakkan
pada saluran yang mengalami drop tegangan. SVC (Static Var Compensator)
berfungsi sebagai pemelihara kestabilan kondisisteady state dan dinamika
voltase dalam batasan yang sudah ditentukan pada jaringan transmisi berjarak
jauh dan berbeban tinggi (heavilyloaded). Synchronous Condenser, sebagai
generator pensuplay arus gangguan, dan transformer dengan taps yaang variabel,
Ini adalah jenis khusus transformator
listrikyang dapat menambah atau mengurangi powered gulungan kawat, sehingga
meningkatkan atau menurunkan medan magnet dan tegangan keluaran dari
transformator.
Distribution Substation, pada bagian ini
merubah tegangan aliran listrik dari tegangan medium menjadi tegangan rendah
dengan transformator step-down, dimana memiliki tap otomatis dan memiliki
kemampuan untuk regulator tegangan rendah.
Tegangan rendah meliputi rentangan dari
120/240V single phase sampai 600V, 3 phase. Bagian ini melayani perumahan,
komersial dan institusi serta industri kecil. Interconnecting substation, pada
bagian ini untuk melayani sambungan percabangan transmisi dengan power tegangan
yang berbeda serta untuk menambah kestabilan pada keseluruhan jaringan. Setiap
substation selalu memiliki Circuit Breakers, Fuses, lightning arresters untuk pengaman
peralatan. Antara lain denganpenambahan kontrol peralatan, pengukuran,
switching, pada setiap bagian substation. Energi listrik yang di transmisikan
didisain untuk Extra-high Voltage (EHV), High Voltage (HV), Medium Voltage
(MV), dan Low Voltage (LV).
Kategori sistem distribusi listrik
dibagi menjadi 2, yaitu :
1.
Sistem Transmisi, dimana saluran tegangan antara 115kV sampai 800kV
2.
Sistem Distribusi, dimana rentangan tegangan antara 120V sampai 69kV.
Distribusi listrik ini di bagi lagi
menjadi tegangan menengah (2,4kV sampai 69kV) dan tegangan rendah (120V sampai
600V).
C. Saluran
Transmisi
Saluran Transmisi merupakan media yang digunakan
untuk mentransmisikan tenaga listrik dari Generator Station/ Pembangkit Listrik
sampai distribution station hingga sampai pada konsumer pengguna listrik.
Tenagalistrik di transmisikan oleh suatu bahan konduktor yang mengalirkan tipe
Saluran Transmisi Listrik . Penyaluran tenaga listrik pada transmisi
menggunakan arus bolak-balik (AC) ataupun juga dengan arus searah (DC).
Penggunaan arus bolak-balik yaitu dengan sistem tiga-fasa atau dengan
empat-fasa.
Gambar 2. Sistem tiga-fasadan sistem empat-fasa.
Saluran Transmisi dengan menggunakan
sistem arus bolak-balik tiga fasa merupakan sistem yang banyak digunakan,
mengingat kelebihan sebagai berikut :
·
Mudah pembangkitannya
·
Mudah pengubahan tegangannya
·
Dapat menghasilkan medan magnet putar
·
Dengan sistem tiga fasa, daya yang
disalurkan lebih besar dan nilai sesaatnya konstan.
1.
Kategori Saluran transmisi
Berdasarkan pemasangannya, saluran
transmisi dibagi menjadi duakategori, yaitu
a.
Saluran Udara (Overhead Lines)
Sakuran
transmisi yang menyalurkan energi listrik melalui kawat-kawat yang digantung
pada isolator antara menara atau tiang transmisi. Keuntungan dari saluran
transmisi udara antara lain :
1.
Mudah dalam perbaikan
2.
mudah dalam perawatan
3.
mudah dalam mengetahui letak gangguan
4.
Lebih murah
Kerugian :
1.
karena berada diruang terbuka, maka cuaca sangat berpengaruh terhadap kehandalannya,
dengan kata lain mudah terjadi gangguan dari luar, seperti gangguan hubungan
singkat, gangguan tegangan bila tersambar petir, dan gangguan lainnya.
2.
dari segi estetika/keindahan kurang, sehungga saluran transmisi bukan
pilihan yang ideal untuk transmisi di dalam kota.
b. Saluran
kabel bawah tanah (underground cable)
Saluran transmisi yang menyalurkan
energi listrik melalui kabel yang dipendam didalam tanah. Kategori saluran
seperti ini adalah favorit untuk pemasangan didalam kota, karena berada didalam
tanah maka tidak mengganggu keindahan kota dan juga tidak mudah terjadi gangguan
akibat kondisi cuaca atau kondisi alam. Namun tetap memiliki kekurangan, antara
lain mahal dalam instalasi dan investasi serta sulitnya menentukan titik
gangguan dan perbaikkannya.
c. Saluran Isolasi Gas
Saluran Isolasi Gas (Gas Insulated
Line/GIL) adalah Saluran yang diisolasi dengan gas, misalnya: gas SF6, seperti
gambar Karena mahal dan resiko terhadap lingkungan sangat tinggi maka saluran
ini jarang digunakan.
2. Klasifikasi
Saluran Transmisi Berdasarkan Tegangan
Transmisi tenaga listrik sebenarnya
tidak hanya penyaluran energi listrik dengan menggunakan tegangan tinggi dan
melalui saluran udara (overhead line), namun transmisi adalah proses penyaluran
energilistrik dari satu tempat ke tempat lainnya, yang besaran tegangannya
adalah Tegangan Ultra Tinggi (UHV), Tegangan Ekstra Tinggi (EHV), Tegangan
Tinggi (HV), Tegangan Menengah (MHV),
dan Tegangan Rendah (LV). Sedangkan Transmisi Tegangan Tinggi adalah berfungsi
menyalurkan energi listrik dari satu substation (gardu) induk ke gardu induk
lainnya. Terdiri dari konduktor yang direntangkan antara tiang (tower) melalui
isolator, dengan sistem tegangan tinggi. Standar tegangan tinggi yang berlaku
diindonesia adalah 30kV, 70kV dan 150kV.
Ditinjau
dari klasifikasi tegangannya, transmisi listrik dibagi menjadi :
1. Saluran Udara Tegangan Ekstra Tinggi
(SUTET) 200kV-500kV
Pada umumnya saluran transmisi di
Indonesia digunakan pada pembangkit dengan kapasitas 500 kV. Dimana
tujuannyaadalah agar drop tegangan dari penampang kawat dapat direduksi secara
maksimal, sehingga diperoleh operasional yang efektif dan efisien. Akan tetapi
terdapat permasalahan mendasar dalam pembangunan SUTET ialah konstruksi tiang
(tower) yang besar dan tinggi, memerlukan tanah yang luas, memerlukan isolator
yang banyak, sehingga memerlukan biaya besar. Masalah lain yang timbul dalam pembangunan
SUTET adalah masalah sosial, yang akhirnya berdampak pada masalah pembiayaan.
2.
Saluran Udara Tegangan Tinggi (SUTT) 30kV-150kV
Pada saluran transmisi ini memiliki
tegangan operasi antara 30kV sampai 150kV. Konfigurasi jaringan pada umumnya
single atau doble sirkuit, dimana 1 sirkuit terdiri dari 3 phasa dengan 3 atau
4 kawat.Biasanya hanya 3 kawat dan penghantar netralnya diganti oleh tanah
sebagai saluran kembali. Apabila kapasitas daya yang disalurkan besar,maka penghantar
pada masing-masing phasa terdiri dari dua atau empat kawat (Double atau Qudrapole)
dan Berkas konduktor disebut Bundle Conductor. Jarak terjauh yang paling
efektif dari Transmission of Electrical Energy
11saluran transmisi ini ialah 100km. Jika jarak transmisi lebih dari 100
km maka tegangan jatuh (drop voltaje) terlalu besar, sehingga tegangan diujung
transmisi menjadi rendah.
3. Saluran Kabel Tegangan Tinggi (SKTT)
30kV-150kV
Saluran transmisi ini menggunakan kabel
bawah tanah, dengan alasan beberapa pertimbangan:
a. Ditengah kota besar tidak memungkinkan dipasang
SUTT, karena sangat sulit mendapatkan tanah untuk tapak tower.
b. Untuk
Ruang Bebas juga sangat sulitdan pasti timbul protes dari masyarakat, karena
padat bangunan dan banyak gedung-gedung tinggi.
c.
Pertimbangan keamanan dan estetika.
d.
Adanya permintaan dan pertumbuhan beban yang sangat tinggi.
D. Komponen
Saluran Transmisi Tenaga Listrik
Saluran transmisi tenaga listrik terdiri
atas konduktor, isolator, dan infrastruktur tiang penyangga.
1. Konduktor
Kawat dengan bahan konduktor untuk
saluran transmisi tegangan tinggi selalu tanpa pelindung/isolasi kawat. Ini
hanya kawat berbahan tembaga atau alumunium dengan inti baja (steel-reinforced
alumunium cable/ACSR) telanjang besar yang terbentang untuk mengalirkan arus
listrik.
2. Isolator
Isolator pada sistem transmisi
tenagalistrik disni berfungsi untuk penahan bagian konduktor terhadap ground.
Isolatordisini bisanya terbuat dari bahan porseline, tetapi bahan gelas dan
bahan isolasi sintetik juga sering digunakan disini. Bahan isolator harus
memiiki resistansi yang tinggi untuk melindungi kebocoran arus dan memiliki
ketebalan yang secukupnya (sesuai standar) untuk mencegah breakdown pada
tekanan listriktegangan tinggi sebagai pertahanan fungsi isolasi tersebut.
Kondisi nya harus kuat terhadap goncangan apapun dan beban konduktor.
3. Konstruksi Saluran Tiang Penyangga
Saluran transmisi dapat berupa saluran
udara dan saluran bawah tanah, namun pada umumnya berupa saluran udara. Energi
listrik yang disalurkan lewat saluran transmisi udara pada umumnya menggunakan
kawat telanjang sehingga mengandalkan udara sebagai media isolasi antar kawat
penghantar. Dan untuk menyanggah/merentangkan kawat penghantar dengan
ketinggian dan jarak yang aman bagi manusia dan lingkungan sekitarnya,
kawat-kawat penghantar tersebut dipasang pada suatu konstruksi bangunan yang
kokoh, yang biasa disebut menara/tower. Antar menra/tower listrik dan kawat
penghantar disekat oleh isolator.
Konstruksi tower besi baja merupakan
jenis konstruksi saluran transmisi tegangan tinggi (SUTT) ataupun saluran
transmisi tegangan ekstra tinggi (SUTET yang paling banyak digunakan di
jaringan PLN, karena mudah dirakit terutama untuk pemasangan didaerah
pegunungan dan jauh dari jalan raya, harganya yang relatif lebih murah
dibandingkan dengan penggunaan saluran bawah tanah serta pemeliharaannya yang
mudah. Namun demikian perlu pengawasan yang intensif, karena besi-besinya rawan
terhadap pencurian, dimana pencurian besi-besi baja padamenara/tower listrik
mengakibatkan menara/tower listrik tersebut roboh sehingga penyaluran listrik
ke konsumen pun terganggu.
Transmission of Electrical Energy 15
Suatu menara/ tower listrik harus kuat
terhadap beban yang bekerja, antara lain
-
Gaya berat tower dan kawat penghantar (gaya tekan)
-
Gaya tarik akibat rentangan kawat
-
Gaya angin akibat terpaan angin pada kawat maupun badan tower.
BAB
III
PENUTUP
A. Kesimpulan
Berdasarkan pembahasan
yang telah dipaparkan pada bab II, maka dapat diperoleh kesimpulan sebagai
berikut:
1.
Sistem tenaga listrik terdiri dari Pusat
Pembangkit Listrik (Power Plant), Transmisi Tenaga Listrik dan Sistem
Distribusi.
2.
Transmisi tenaga listrik merupakan
proses penyaluran tenaga listrik dari tempat pembangkit tenaga listrik (Power
Plant) hingga substation distributionsehingga dapat disalurkan sampai pada
konsumerpengguna listrik melalui suatu bahan konduktor.
3.
Saluran Transmisi merupakan media yang
digunakan untuk mentransmisikan tenaga listrik dari Generator Station/
Pembangkit Listrik sampai distribution station hingga sampai pada konsumer
pengguna listrik.
4. Saluran
transmisi tenaga listrik terdiri atas konduktor, isolator, dan infrastruktur tiang
penyangga.
B. Saran
Diharapkan adanya kritik dan saran atas hasil
penulisan makalah ini agar pada penulisan selanjutnya dapat mengurangi
kesalahan.
Daftar Pustaka
• William.D.Stevenson, Analisis Sistem Tenaga
Listrik, Edisi 4
• Aslimeri,dkk, Teknik Transmisi Tenaga Listrik
Jilid 2
•
http://www.elektroindonesia.com/elektro/ener33a.html
• http://dunia-listrik.blogspot.com/
• www.google.co.idsearching “Transmisi Tenaga
Listrik”
•
http://my.opera.com/rommye/blog/show.dml/6820871
•
http://image.made-inchina.com/2f0j00TMnaDQOJCtiN/Conductor.jpg
•
http://www.myinsulators.com/acw/bookref/insulator/cottonfig10.11.jpg
• http://www.djlpe.esdm.go.id
