Makalah Saluran Transmisi [PDF]

Citation preview

BAB I PENDAHULUAN



1.1



Latar Belakang PLN adalah perusahan listrik negara yang bergerak dibidang kelistrikan mulai



dari pembangkitan, penyaluran, dan distribusi. Didalam menyalurkan tenaga listrik PLN biasanya menggunakan suatu sistem yang disebut dengan saluran transmisi. Saluran transmisi adalah suatu sistem penyaluran tenaga listrik dari pembangkit listrik ke gardu induk, dari gardu induk satu ke gardu induk lainnya hingga sampailah ke rumah-rumah. Saluran transmisi terbagi menjadi dua yaitu saluran udara dan saluran kabel. Didalam



pembangunan



saluran



transmisi



banyaknya



masyarakat



yang



menghambat proses pembangunan tersebut baik dari pembebasan lahan dan ganti rugi tanam tumbuh. Hal ini disebabkan ketidaktahuan masyarakat betapa pentingnya saluran transmisi ini dalam menyalurkan tenaga listrik hingga sampai ke masyarakat. Hal tersebutlah yang melatar belakangi pembuatan makalah ini. 1.2



Rumusan Masalah Dari latar belakang diatas dapat dirumuskan masalah : 1. Apa itu saluran transmisi ? 2. Apa saja macam-macam saluran transmisi ? 3. Apa saja kompenan utama saluran transmisi ?



1.3



Tujuan Dari rumusan masalah diatas maka penyusunan makalah ini bertujuan untuk : 1. Mengetahui apa itu saluran transmisi. 2. Mengetahui macam-macam saluran transmisi. 3. Mengetahui kompenan utama saluran transmisi.



BAB II PEMBAHASAN



2.1



Pengertian Saluran Transmisi 1



Saluran transmisi adalah suatu sistem penyaluran tenaga listrik dari pembangkit listrik ke gardu induk, dari gardu induk satu ke gardu induk lainnya hingga sampai ke rumah-rumah. Penyaluran tenaga listrik pada transmisi menggunakan arus bolak-balik (AC) ataupun dengan arus searah (DC). Penggunaan arus bolak-balik yaitu dengan sistem tiga fasa atau dengan empat fasa. Saluran transmisi dengan menggunakan sistem arus bolak-balik tiga fasa merupakan sistem yang banyak digunakan, mengingat kelebihan sebagai berikut : 1) Mudah pembangkitannya 2) Mudah pengubahan tegangannya 3) Dapat menghasilkan medan magnet putar 4) Dengan sistem tiga-fasa, daya yang disalurkan lebih besar dan nilai sesaatnya Konstan 2.2



Macam-macam Saluran Transmisi 2.2.1 Saluran Transmisi berdasarkan Arus Listrik 1) Saluran transmisi AC Didalam sistem AC, penaikan dan penurunan tegangannya sangat mudah dilakukan dengan bantuan transformator dan juga memiliki 2 sistem, sistem fasa tunggal dan sistem fasa tiga shingga saluran transmisi AC memiliki keuntungan lainnya, antara lain : daya yang disalurkan lebih besar, nilai sesaatnya konstan dan mempunyai medan magnet putar. Selain keuntungan yang disebutkan diatas, saluran transmisi AC juga memiliki kerugian, yaitu : tidak stabil, isolasi yang rumit dan mahal (mahal disini dalam artian untuk menyediakan suatu isolasi yang memang aman dan kuat).



2) Saluran transmisi DC Dalam saluran transmisi DC, daya guna atau efisiensinya tinggi karena mempunyai faktor daya = 1, tidak memiliki masalah terhadap stabilitas terhadap sistem, sehingga dimungkinkan untuk penyaluran jarak jauh dan memiliki isolasi yang sederhana. 2.2.2 Saluran Transmisi berdasarkan Pemasangan 1) Saluran Udara (Overhead Line) Saluran transmisi yang menyalurkan energi listrik melalui kawatkawat yang digantung pada isolator antar menara atau tiang transmisi. 2



Keuntungan dari saluran transmisi udara ini adalah lebih murah, mudah dalam perbaikan, lebih mudah dalam perawatan dan mudah dalam mengetahui letak gangguan. Namun juga memiliki kerugian, antara lain : karena berada diruang terbuka, maka cuaca sangat berpengaruh terhadap keandalannya, dengan kata lain mudah terjadi gangguan, seperti gangguan hubung singkat, gangguan tegangan lebih karena tersambar petir, dan gangguan-gangguan lainnya. Dari segi estetika/keindahan juga kurang, sehingga saluran transmisi bukan pilihan yang ideal untuk suatu saluran transmisi di dalam kota.



Gambar 1. Saluran Udara



2) Saluran kabel tanah (Underground Cable) Saluran transmisi yang menyalurkan energi listrik melalui kabel yang dipendam didalam tanah. Kategori saluran transmisi sperti ini adalah yang favorit untuk pemasangan di dalam kota, karena berada didalam tanah, maka tidak mengganggu keindahan kota dan juga tidak mudah terjadi gangguan akibat kondisi cuaca atau kondisi alam. Namun juga memiliki kekurangan antara lain : mahalnya biaya investasi dan sulitnya menentukan titik gangguan dan perbainkannya.



3



Gambar 2. Saluran Kabel Tanah 2.2.3 Saluran Transmisi berdasarkan Tegangan Transmisi tenaga listrik tidak hanya penyaluran energi listrik dengan menggunakan tegangan tinggi dan melalui udara (overhead line), namun transmisi adalah proses penyaluran energi listrik dari satu tempat ke tempat lainnya, yang besaran tegangannya adalah tegangan ekstra tinggi, tegangan tinggi, tegangan menengah dan tegangan rendah. Transmisi tegangan ekstra tinggi yang ada di Indonesia antara lain 275 Kv dan 500 Kv. Transmisi Tegangan Tinggi adalah berfungsi menyalurkan energi listrik dari satu 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 di Indonesia adalah 30 kV, 70 kV dan 150 kV. Transmisi tegangan menengah biasanya 6 kV - 20 kV. Sedangkan tegangan rendah 40 Volt – 1000 Volt. 1) Saluran udara tegangan ekstra tinggi (SUTET) 200 kV – 500 kV Pada umumnya saluran transmisi di Indonesia digunakan pada pembangkit dengan kapasitas 500kV. Dimana tujuannya adalah agar drop tegangan dari Panampang 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.



4



Gambar 3. Saluran Udara Tegangan Ekstra Tinggi 2) Saluran udara tegangan tinggi (SUTT) 30 kV – 150 kV Pada saluran ini memiliki tegangan operasi antara 30 kV sampai 150 kV. Konfigurasi jaringan pada umumnya satu atau dua sirkuit, dimana 1 sirkuit terdiri dari 3 phasa dengan single konduktor atau double konduktor. Biasanya hanya 1 konduktor dan penghantar netralnya diganti oleh tanah sebagai saluran kembali. Apabila kapasitas daya yang disalurkan besar, maka penghantar pada masing-masing phasa terdiri dari 1 atau 2 konduktor. Jarak terjauh yang paling efektif dari saluran transmisi ini ialah 100 km dengan jarak antar tower antara 200 M – 500 M. Jika jarak transmisi lebih dari 100 km maka tegangan jatuh (drop voltage) terlalu besar, sehingga tegangan diujung transmisi menjadi lebih rendah.



Gambar 4. Saluran Udara Tegangan Tinggi 3) Saluran Kabel Tegangan Tinggi (SKTT) SKTT dipasang di kota-kota besar di Indonesia (khususnya di Pulau Jawa), dengan beberapa pertimbangan : 1. Di tengah kota besar tidak memungkinkan dipasang SUTT, karena sangat sulit mendapatkan tanah untuk tapak tower.



5



2. Untuk Ruang Bebas juga sangat sulit dan pasti timbul protes dari masyarakat, karena padat bangunan dan banyak gedung-gedung tinggi. 3. Pertimbangan keamanan dan estetika. 4. Adanya permintaan dan pertumbuhan beban yang sangat tinggi. Jenis kabel yang digunakan: 1. Kabel yang berisolasi (berbahan) Poly Etheline atau kabel jenis Cross Link Poly Etheline (XLPE). 2. Kabel yang isolasinya berbahan kertas yang diperkuat dengan minyak (oil paper impregnated). Inti (core) kabel dan pertimbangan pemilihan: 1. Single core dengan penampang 240 mm2 – 300 mm2 tiap core. 2. Three core dengan penampang 240 mm2 – 800 mm2 tiap core. 3. Pertimbangan fabrikasi. 4. Pertimbangan pemasangan di lapangan.



Kelemahan SKTT: 1. Memerlukan biaya yang lebih besar jika dibanding SUTT. 2. Pada saat proses pembangunan memerlukan koordinasi dan penanganan yang kompleks, karena harus melibatkan banyak pihak, misal : pemerintah kota (Pemkot) sampai dengan jajaran terbawah, PDAM, Telkom, Perum Gas, Dinas Perhubungan, Kepolisian, dan lain-lain. Panjang SKTT pada tiap haspel (cable drum), maksimum 300 meter. Untuk desain dan pesanan khusus, misalnya untuk kabel laut, bisa dibuat tanpa sambungan sesuai kebutuhan. Pada saat ini di Indonesia telah terpasang SKTT bawah laut (Sub Marine Cable) dengan tegangan operasi 150 KV, yaitu: 1. Sub marine cable 150 KV Gresik – Tajungan (Jawa – Madura). 2. Sub marine cable 150 KV Ketapang – Gilimanuk (Jawa – Bali). Beberapa hal yang perlu diketahui: 1. Sub marine cable ini ternyata rawan timbul gangguan. 2. Direncanakan akan didibangun sub marine cable Jawa – Sumatera. 3. Untuk Jawa – Madura, saat ini sedang dibangun SKTT 150 KV yang dipasang (diletakkan) di atas Jembatan Suramadu. 4) Saluran Udara Tegangan Menengah (SUTM) 6 kV – 20 kV Di Indonesia, pada umumnya tegangan operasi SUTM adalah 6 KV dan 20 KV. Namun secara berangsur-angsur tegangan operasi 6 KV dihilangkan dan saat ini hampir semuanya menggunakan tegangan operasi 20 KV. Transmisi SUTM digunakan pada jaringan tingkat tiga, yaitu jaringan distribusi yang menghubungkan dari Gardu Induk, Penyulang (Feeder), SUTM, Gardu 6



Distribusi, sampai dengan ke Instalasi Pemanfaatan (Pelanggan/ Konsumen). Berdasarkan sistem pentanahan titik netral trafo, efektifitas penyalurannya hanya pada jarak (panjang) antara 15 km sampai dengan 20 km. Jika transmisi lebih dari jarak tersebut, efektifitasnya menurun, karena relay pengaman tidak bisa bekerja secara selektif. Dengan mempertimbangkan berbagai kondisi yang ada (kemampuan likuiditas atau keuangan, kondisi geografis dan lain-lain) transmisi SUTM di Indonesia melebihi kondisi ideal di atas.



Gambar 5. Saluran Udara Tegangan Menengah 5) Saluran Udara Tegangan Rendah (SUTR) 40 Volt – 1000 Volt Transmisi SUTR adalah bagian hilir dari sistem tenaga listrik pada tegangan distribusi di bawah 1000 Volt, yang langsung memasok kebutuhan listrik tegangan rendah ke konsumen. Di Indonesia, tegangan operasi transmisi SUTR saat ini adalah 220/ 380 Volt. Radius operasi jaringan distribusi tegangan rendah dibatasi oleh: Susut tegangan yang disyaratkan, luas penghantar jaringan, distribusi pelanggan sepanjang jalur jaringan distribusi, sifat daerah pelayanan (desa, kota, dan lain-lain). Susut tegangan yang diijinkan adalah + 5% dan – 10 %, dengan radius pelayanan berkisar 350 meter. Saat ini transmisi SUTR pada umumnya menggunakan penghantar Low Voltage Twisted Cable (LVTC). 2.3



Komponen Utama Saluran Transmisi 2.3.1 Konduktor Konduktor



adalah



kawat



penghantar



yang



digunakan



untuk



menyalurkan tegangan pada saluran transmisi. Jenis-jenis kawat penghantar yang biasa digunakan pada saluran transmisi adalah tembaga dengan 7



konduktivitas 100% (CU 100%), tembaga dengan konduktivites 97,5% (CU 97,5%) atau aluminium dengan konduktivitas 61% (Al 61%). Kawat tembaga mempunyai kelebihan dibandingkan dengan kawat penghantar aluminium, karena konduktivitas dan kuat tariknya lebih kuat. Akan tetapi tembaga juga mempunyai kelemahan yaitu besaran tahanan yang sama, lebih berat dan lebih mahal dari aluminium. Oleh karena itu kawat penghantar aluminium mulai menggantikan kawat tembaga. Untuk memperbesar kuat tarik dari kawat aluminium, digunakan campuran aluminium (aluminium alloy). Untuk saluran transmisi tegangan tinggi, dimana jarrah antar tower berjauhan, maka dibutuhkan kuat Tarik yang lebih tinggi, oleh karena itu digunakan kawat penghantar ACSR. Kawat penghantar aluminium terdiri dari berbagai jenis dengan lambing sebagai berikut: 1) AAAC (All Aluminium Alloy Conductor) Yaitu kawat penghantar yang seluruhnya terbuat dari campuran aluminium. Konduktor jenis ini, bagian dalamnya berupa composit yang mempunyai kuat mekanik tinggi, dikarenakan tidak dari bahan konduktif, maka bahan ini tidak mengalami pemuaian saat dibebani arus dan tegangan. Untuk kondutor jenis ini tidak mengalami korosi , cocok untuk daerah pinggir pantai, sedangkan bagian luarnya berupa aluminium yang konduktivitasnya tinggi. Keunggulan konduktor AAAC yaitu konduktor AAAC dapat menyalurkan arus dua kali lipat disbanding konduktor biasa, core yang lebih ringan, lebih kuat dan lebih ringan. 2) TACSR (Thermal Aluminium Conductor Steel Reinforced) Yaitu kawat penghantar aluminium berinti baja. Pada kapasitas penyaluran/beban system tinggi maka dipasang konduktor jenis ini. Konduktor jenis ini mempunyai kapasitas lebih besar tetapi lebih berat. 3)



ACSR (Aluminium Conductor Steel Reinforced) Pada bagian dalam konduktor jenis ini berupa steel yang mempunyai kekuatan mekanik yang tinggi, sedangkan bagian luarnya aluminium yang konduktivitasnya tinggi. Karena electron lebih menyukai bagian luar konduktor dari pada bagian dalam konduktor maka konduktor jenis ini paling banyak digunakan pada saluran transmisi SUTT dan SUTET.



8



2.3.2 Tower atau Menara Transmisi Menara atau tiang transmisi adalah suatu bangunan penopang saluran transmisi, yang biasa berupa menara baja, tiang baja dan tiang beton bertulang. Tiang-tiang baja dan beton biasanya digunakan pada saluran-saluran dengan tegangan kerja relatif rendah (dibawah 70 KV) sedang untuk saluran transmisi tegangan tinggi atau ekstra tinggi digunakan menara baja, menara baja dapat dibagi dua : 1) Menara/tower Suspension Yaitu tower penyangga, tower ini hampir sepenuhnya menanggung gaya berat, umumnya tidak mempunyai sudut belokan. Toleransi untuk tower ini yaitu 0 – 3 drajat.



Gambar 6. Tower Suspension 2) Menara/tower Tension. yaitu tower penegang, tower ini menanggung gaya tarik yang lebih besar daripada gaya berat, umumnya mempunyai sudut belokan.



9



Gambar 7. Tower Tension 2.3.3 Isolator Jenis isolator yang digunakan pada saluran transmisi adalah jenis porselin atau gelas. Menurut penggunaan dan konstruksinya dikenal tiga jenis isolator, yaitu: isolator jenis pasak, isolator jenis pos-saluran dan isolator gantung. Isolator jenis pasak dan saluran digunakan pada saluran transmisi dengan tegangan kerja relatif rendah (kurang dari 22-33 kV), sedang isolator gantung dapat digandeng menjadi rentengan isolator yang jumlahnya disesuaikan dengan kebutuhan.



Gambar 8. Isolator Gelas



Gambar 9. Isolator Porselin 10



BAB III KESIMPULAN



Saluran transmisi adalah suatu sistem penyaluran tenaga listrik dari pembangkit listrik ke gardu induk, dari gardu induk satu ke gardu induk lainnya hingga sampai ke rumah-rumah. Saluran transmisi berdasarkan arus listrik yaitu saluran transmisi AC dan saluran transmisi DC. Saluran transmisi berdasarkan pemasangan yaitu saluran udara dan saluran kabel tanah. Saluran transmisi berdasarkan tegangan yaitu saluran udara tegangan ekstra tinggi (SUTET), saluran udara tegangan tinggi (SUTT), saluran kabel tegangan tinggi (SKTT), saluran udara tegangan menengah (SUTM), saluran udara tegangan rendah (SUTR). Komponen utama saluran transmisi yaitu konduktor, menara atau tower dan isolator.



11



DAFTAR PUSTAKA Budiarto, Arif., dan Sadewa Aji Waskitha. 2015. Makalah Saluran Transmisi Pendek. (Internet, http://documents.tips/documents/makalah-saluran-transmisi-pendek.html, diakses tanggal 23 Desember 2016). Mancool, Ariat. 2012. Saluran Transmisi Tenaga Listrik. (Internet, http://ariatmancool.blogspot.co.id/2012/06/saluran-transmisi-tenaga-listrik.html, diakses tanggal 23 Desember 2016). Wahyu Santoso, Muhammad. 2015. Dasar Tenaga Listrik. (Internet, http://oneforallindo.blogspot.co.id/2015/12/dasartenaga-listrik-muhammadwahyu.html, diakses tanggal 23 Desember 2016). Guntor, Hanif. 2009. Klasifikasi Saluran Transmisi. (Internet, http://dunia-listrik.blogspot.co.id/2009/11/klasifikasi-saluran-transmisi.html, diakses tanggal 23 Desember 2016). Guntor, Hanif. 2009. Menara Listrik (Tower Listrik). (Internet, http://dunia-listrik.blogspot.co.id/2009/01/menara-listrik-tower-listrik.html, diakses tanggal 23 Desember 2016).



12