Teknik Jaringan Listrik

Dasar Listrik Satu Fasa dan Tiga Fasa

1. Dasar listrik satu fasa

Untuk mendapatkan tenaga listrik,  pertama yang dicari adalah “gaya gerak listrik” atau ggl. Pembangkitan ggl tersebut menggunakan kaidah Hukum Faraday, yaitu apabila sebuah penghantar digerakkan di dalam sebuah medan magnet, maka kedua ujung penghantar tersebut akan timbul ggl induksi. Bila kedua ujungnya dihubungkan dengan beban, misalnya sebuah lampu, maka akan mengalir aruslistrik dan timbul daya listrik. Dasar pembangkitan ggl ini seperti dilihat dalam Gambar 1.

Bentuk gelombang ggl yang dibangkitkan ditunjukkan pada Gambar 2. Bentuk gelombang setiap saat berubah, dalam selang waktu tertentu bernilai positif dan pada selang waktu tertentu berikutnya bernilai negatif, begitu seterusnya. Proses ini selanjutnya dikenal dengan listrik arus bolak-balik (alternating current – AC) satu fasa.

Listrik AC terdapat harga tegangan sesaat (v), arus sesaat (i), dan daya sesaat (p), harga tegangan maksimum (Vmak), arus maksimum (Imak) dan daya maksimum (Pmak), serta harga tegangan efektif (V), arus efektif (I) dan daya efektif (Pmak). Hubungan antara hargasesaat, maksimum, dan efektif dari besaran di atas ditentukan sebagai berikut:

2.  Dasar Listrik Tiga Fasa

Kebanyakan pusat pembangkitan tenaga listrik menggunakan sistem berfasa banyak, yakni sistem beberapa sumber listrik yang sama besarnya, tetapi satu sumber dengan lain berbeda fasanya. Karena sistem fasa banyak memiliki keuntungan tertentu, maka sistem tiga fasa banyak digunakan sebagai sumber listrik. Sebuah sumber listrik tiga fasa memiliki tiga tegangan yang sama tetapi masing-masing berbeda fasa 120° seperti ditunjukkan pada Gambar 3.

Tegangan yang dihasilkan dari keenam terminal, yaitu: a, a’, b, b’,c, c’ pada Gambar 3, akan menjadi sumber listrik tiga fasa jika disambung dalam hubungan bintang dan hubungan segitiga seperti ditunjukkan pada Gambar 4.

Gambar 5 menunjukkan bentuk gelombang tiga fasa. Dari gambar tersebut dapat diketahui bahwa listrik tiga fasa memiliki besar tegangan yang sama, dan bentuk gelombang yang sama, tetapi memiliki perbedaan fasa 120° listrik antar fasa.

3. Jaringan Listrik

Penyaluran (transmisi) energi listrik dari pusat pembangkit listrik dilakukan dengan kabel melalui saluran udara atau saluran bawahtanah dengan tegangan tinggi. Dibandingkan dengan transmisi saluran bawah tanah, transmisi dengan saluran udara memiliki beberapa keuntungan, antara lain :

– Isolasinya lebih mudah,

– Pendinginnya baik,

– Gangguan-gangguan lebih mudah diatasi dengan cepat,

– Jauh lebih murah.

Di Indonesia, tegangan transmisi dari pusat pembangkit listrik kegardu induk antara 70kV – 150 kV dengan menggunakan saluran udara. Selanjutnya, dari gardu induk disalurkan ke gardu transformator dengan tegangan 20kV, sedangkan penyaluran dari gardu transformator ke konsumen digunakan tegangan 220/380 V. Diagram penyaluran energi listrik dari pusat pembangkit sampai konsumen ditunjukkan seperti Gambar 6. Untuk jaringan distribusi ini kebanyakan menggunakan saluran udara, kecuali dibagian-bagian kota yang padat menggunakan saluran bawah tanah.

Ditinjau dari konstruksi sistem jaringan dibedakan menjadi beberapa jenis, antara lain :

> Sistem radial

Sistem jaringan ini biasanya gardu gardu induk dihubungkan langsung dengan pusat listrik. Gardu-gardu transformatornya dihubungkan langsung dengan salah satu gardu induk. Sistem ini digunakan jika letak gardu-gardu induknya tersebar, saling berjauhan dan jauh dari pusat listrik. Diagram jaringan listrik dengan sistem radial ditunjukkanpada Gambar 7.

Gambar 7 Sistem Jaringan Radial

> Sistem jaringan lingkaran

Sistem jaringan ini gardu-gardu induk dihubungkan berderet, sehingga membentuk lingkaran dengan pusat pembangkit listriknya seperti ditunjukkan pada Gambar 8. Gardu-gardu transformatornya juga dihubungkan berderet membentuk lingkaran dengan salah satu gardu induk. Keuntungan sistem ini jika salah satu salurannya terputus disuatu tempat, suplai energinya masih dapat berjalan. Sistem ini digunakan untuk jaringan-jaringan yang dibangun rapat.

Gambar 8 Sistem Jaringan Lingkaran

> Sistem jaringan jala

Sistem jaringan ini gardu-gardu induk dihubungkan langsung dengan pusat listrik. Selain itu, gardu induk yang satu juga dihubungkan denganyang lain. Dibandingkan dengans istem-sistem yang lain, sistem jala yang paling handal. Dalam praktik untuk mendapatkan tingkat kehandalan yang tinggi digunakan suatu kombinasi dari sistem-sistem tersebut di atas.

Jaringan Listrik di Indonesia

Jaringan listrik yang ada di Indonesia merupakan sistem jaringan tinggalan Belanda. Beberapa contoh sistem jaringan tersebut, antara lain :

· Jaringan hubung

Jaringan hubung ini menghubungkan pusat listrik yang satu dengan pusat yang lain dengan saluran-saluran tegangan tinggi antara 150 -500 kV. Keuntungan dari penggunaan jaringan hubung adalah cadangan energi yang harus disediakan oleh masing-masing pusat pembangkit listrik bisa lebih kecil. Jika di salah satu pusat pembangkit listrik terjadi kerusakan atau harus dilakukan perbaikan maka kekurangan energi dapat disuplai dari jaringan hubung. Jika bebannya sedang rendah, maka beberapa mesin dapat dihentikan sehingga mesin-mesin lainnya dapat bekerja dengan beban yang lebih menguntungkan. Untuk mengatur kerja sistem diatas diperlukan pusat pengendalian beban.

. Jaringan Lokal

Untuk jaringan distribusi lokal biasanya digunakan kabel tanah tegangan rendah. Transformator-transformatornya ditempatkandalam gardu-gardu. Untuk jaringan rendah biasanya digunakan sistem lingkaran. Sambungan dari tegangan rendah ke rumah-rumah disambung dengan kabel jaringan dengan kotak sambung. Di dalam rumah, kabelnya dihubungkan dengan dengan kotak meter. Kotak meter dan kotak pengaman disegel dan hanya boleh dibuka oleh petugasdari PLN. Konsumen-konsumen besar, misalnya pabrik-pabrik, diberi transformator tersendiri yang dihubungkan dengan jaringan-jaringan tegangan tinggi. Biasanya konsumen akan diberi transformator tersendiri apabila :

· Pemakaian sedemikian banyak hingga dapat digolongkansebagai konsumen besar,

· Bebannya sangat berubah-ubah,

· Letaknya terlalu jauh dari transformator yang terdekat.

Ruangan tegangan tinggi untuk transformator yang ditempatkan di konsumen, harus mudah dicapai dari jalan. Transformator harus ditempatkan sedemikian rupa hingga dapat dilayani dan dipelihara dengan mudah.

Refrensi

Van Harten. (1983). Instalasi Listrik Arus Kuat 2. Bandung: Binacipta.Fitzgerald A.E. (1985).

Dasar-dasar Elektro Teknik. Jakarta: Erlangga.

Iklan

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

%d blogger menyukai ini: