Kategori saluran transmisi berdasarkan pemasangan

Berdasarkan pemasangannya, saluran transmisi dibagi menjadi dua kategori, yaitu: 1. saluran udara (overhead lines); saluran transmisi yang menyalurkan energi listrik melalui kawat-kawat yang digantung pada isolator antar menara atau tiang transmisi. Keuntungan dari saluran transmisi udara adalah lebih murah, mudah dalam perawatan, mudah dalam mengetahui letak gangguan, mudah dalam perbaikan, dan lainnya. Namun juga memiliki kerugian, antara lain: karena berada di ruang 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 didalam kota.

2. saluran kabel tanah (underground cable); saluran transmisi yang menyalurkan energi listrik melalui kabel yang dipendam didalam tanah. Kategori saluran transmisi seperti ini adalah yang favorite 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 memilik kekurangan. Seperti: mahalnya biaya investasi dan sulitnya menentukan titik gangguan dan perbaikannya.

Kedua cara penyaluran memiliki keuntungan dan kerugian masing-masing.

Kategori saluran transmisi berdasarkan arus listrik

Dalam dunia kelistrikan, dikenal dua kategori arus listrik, yaitu arus bolak-balik (Alternating Current/AC) dan arus searah (Direct Current/DC). Oleh karena itu , berdasarkan jenis arus listrik yang mengalir di saluran transmisi, maka saluran transmisi terdiri dari:

1. saluran transmisi AC; didalam system AC, penaikan dan penurunan tegangannya sangat mudah dilakukan dengan bantuan transformator dan juga memiliki 2 sistem, sistem fasa tunggal dan sistem fasa tiga sehingga saluran transmisi AC memiliki keuntungan lainnya, antara lain:a. daya yang disalurkan lebih besarb. nilai sesaat (instantaneous value)nya konstan, danc. mempunyai medan magnet putar

selain keuntungan-keuntungan yang disebutkan diatas, saluran transmisi AC juga memilik 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 efesiensinya tinggi karena mempunyai factor daya = 1, tidak memiliki masalah terhadap stabilitas terhadap system, sehingga dimungkinkan untuk penyaluran jarak jauh dan memiliki isolasi yang lebih sederhana.

Berhubungan dengan keuntungan dan kerugiannya, dewasa ini saluran transmisi di dunia sebagian besar menggunakan saluran transmisi AC. Saluran transmisi DC baru dapat dianggap ekonomis jika

jarak saluran udaranya antara 400km sampai 600km, atau untuk saluran bawah tanah dengan panjang 50km. hal itu disebabkan karena biaya peralatan pengubah dari AC ke DC dan sebaliknya (converter & inverter) masih sangat mahal, sehingga dari segi ekonomisnya saluran AC akan tetap menjadi primadona dari saluran transmisi.

Tegangan Transmisi

Apabila tegangan transmisi dinaikkan, maka daya guna penyaluran akan naik oleh karena rugi-rugi transmisi turun, pada besaran daya yang disalurkan sama. Namun, penaikan tegan transmisi berarti juga penaikan isolasi dan biaya peralatan juga biaya gardu induk.

Oleh karena itu pemilihan tegangan transmisi dilakukan dengan memperhitungkan daya yang disalurkan, jumlah rangkaian, jarak penyaluran, keandalan (reliability), biaya peralatan untuk tegangan tertentu, serta tegangan-tegangan yang sekarang ada dan yang akan di rencanakan. Penentuan tegangan juga harus dilihat dari segi standarisasi peralatan yang ada. Penentuan tegangan transmisi merupakan bagian dari perancangan system tenaga listrik secara keseluruhan.

Tingkat tegangan yang lebih tinggi, selain untuk memperbesar daya hantar dari saluran transmisi yang berbanding lurus dengan kuadrat tegangan, juga untuk memperkecil rugi-rugi daya dan jatuh tegangan pada saluran transmisi. Jelas sudah, dengan mempertinggi tegangan maka tingkat isolasi pun harus lebih tinggi, dengan demikian biaya peralatan juga akan tinggi.

Meskipun tidak jelas menyebutkan keperluannya sebagai tegangan transmisi, di Indonesia, pemerintah telah menyeragamkan deretan tegangan tinggi sebagai berikut:a. Tegangan Nominal (kV): (30) - 66 - 150 - 220 – 380 – 500.b. Tegangan tertinggi untuk perlengkapan (kV): (36) – 72,5 – 170 – 245 – 420 - 525.

Tegangan nominal 30 kV hanya diperkenankan untuk daerah yang tegangan distribusi primer 20 kV tidak dipergunakan. Penentuan deret tegangan diatas, disesuaikan dengan rekomendasi dari International Electrotechnical Commission (IEC).

1.      UMUM

Tenaga listrik sangat berguna karena tenaga listrik itu dapat dengan mudah di

transportasikan atau di salurkan dengan mudah dan teratur. Tenaga Listrik dibangkitkan di

Pusat-Pusat Tenaga (PLT), seperti: Tenaga Air (PLTA), Tenaga Uap (PLTU), Tenaga

Panas Bumi (PLTP), Tenaga Gas (PLTG), Tenaga Diesel (PLTD) Tenaga Nuklir (PLTN) dan

lain sebagainya.

Pusat-pusat tenaga listrik itu, terutama yang menggunakan Tenaga Air (PLTA), umumnya

terletak jauh dari tempat-tempat dimana tenaga listrik itu digunakan atau pusat-pusat beban

(Load Centres). Karena itu tenaga listrik yang dibangkitkan harus disalurkan melalui kawat-

kawat atau saluran transmisi. Karena tegangan generator pada umumnya rendah, antara 6 KV

sampai 24 KV, maka tegangan ini biasanya dinaikkan dengan pertolongan transformator daya

ketingkat tegangan yang lebih tinggi antara 30 KV sampai 500 KV (dibeberapa Negara maju

bahkan sudah sampai 1000KV).

Tingkat yang lebih tinggi ini, selain untuk memperbesar daya hantar dari saluran yang

berbanding lurus dengan kuadrat tegangan, juga untuk memperkecil  rugi-rugi daya dan jatuh

tegangan pada saluran. Sudah jelas, dengan mempertinggi tegangan tingkat isolasipun harus

lebih tinggi, dengan demikian biaya peralatan juga tinggi.

Penurunan tegangan dari tingkat tegangan transmisi pertama-tama dilakukan pada gardu

induk (GI), dimana tegangan diturunkan ketegangan yang lebih rendah, misalnya: dari 500

KV ke 150 KV atau dari 150 KV ke 70 KV.Kemudian penurunan kedua dilakukan pada

gardu induk distribusi dari 150 KV ke 20 KV atau dari 70 KV ke 20 KV. Tegangan 20 KV

ini disebut tegangan distribusi primer.

Ada dua kategori saluran transmisi : saluran udara (Overhead Lines) dan saluran kabel tanah

(Underground Cable) Yang pertama menyalurkan tenaga listrik melalui kawat-kawat yang

digantung pada menara atau tiang transmisi dengan perantaraan isolator-isolator sedang

kategori kedua menyalurkan tenaga listrik melalui kabel-kabel yang ditanam dibawah

permukaan tanah. kedua cara penyaluran diatas memiliki untung dan ruginya sendiri-sendiri.

Dibandingkan dengan saluran udara, saluran bawah tanah tidak terpengaruh oleh cuaca

buruk, taufan, hujan, angin, bahaya petir dan sebagainya. Lagi pula saluran bawah tanah lebih

estetis karena tidak mengganggu pandangan. karena alasan terakhir ini, saluran-saluran

bawah tanah lebih disukai, terutama untuk daerah yang padat penduduknya dan dikota-kota

besar. Namun biaya pembangunanya jauh lebih mahal dibandingkan dengan saluran udara,

dan perbaikannya lebih sukar bila terjadi gangguan hubung singkat dan kesukaran-kesukaran

lain.

2.      SALURAN TRANSMISI AC ATAU DC

Menurut jenis arusnya dikenal sistem arus bolak balik (AC = Alternating Current) dan

sistem arus searah (DC = Direct Current). Didalam sistem AC penaikan dan penurunan

tegangan mudah dilakukan yaitu dengan menggunakan transformator. Itulah sebabnya  maka

dewasa ini saluran transmisi di dunia sebagian besar adalah saluran AC. Didalam sistem AC

ada sistem satu fasa dan tiga fasa. Sistem tiga fasa memiliki kelebihan dibandingkan dengan

sistem satu fasa karena.

a.       Daya yang disalurkan lebih besar.

b.      Nilai sesaatnya (instantaneous value) konstan, dan

c.       Memiliki medan magnet putar.

Berhubungan dengan keuntungan-keuntungannya, hampir seluruh penyaluran tenaga

listrik di dunia dewasa ini dilakukan dengan arus bolak-balik. Namun, sejak beberapa tahun

terakhir ini penyaluran arus searah mulai dikembangkan dibeberapa bagian di dunia ini.

Penyaluran DC mempunyai keuntungan karena misalnya, isolasinya yang lebih sederhana,

daya guna (efficiency) yang lebih tinggi (karena faktor dayanya 1) serta tidak adanya masalah

stabilitas, sehingga dimungkinkan penyaluran jarak jauh. Tetepi persoalan ekonominya masih

harus diperhitungkan. Penyaluran tenaga listrik dengan sistem DC baru dapat dianggap

ekonomis (dapat bersaing dengan sistem AC) bila jarak saluran udara lebih jauh, antara 400

sampai 600 Km, atau untuk saluran bawah tanah lebih panjang dari 50 Km. Ini disebabkan

karena biaya peralatan pengubah dari AC ke DC dan sebaliknya (Converter dan Inverter

Equipment) mahal.

Didalam buku ini hanya dibicarakan sistem arus bolak-balik (AC).

3.      TEGANGAN TRANSMISI

Untuk daya yang sama, maka daya guna penyaluran akan naik oleh karena rugi-rugi

transmisi turun, apabila tegangan transmisi dinaikkan. Namun, peninggian tegangan transmisi

berarti juga penaikan isolasi dan biaya peralatan dan gardu induk. Oleh karena itu, pemilihan

tegangan transmisi dilakukan dengan memperhitungkan daya yang disalurkan, jumlah

rangkaian, jarak penyaluran, keandalan (reliability), biaya peralatan untuk tegangan tertentu,

serta tegangan-tegangan ada dan yang direncanakan. Kecuali itu penentuan tegangan harus

juga dilihat dari segi standarisasi peralatan yang ada. Penentuan tegangan merupakan bagian

dari perancangan sistem secara keseluruhan.

Meskipun tidak jelas menyebutkan keperluannya sebagai tegangan transmisi, di

Indonesia, pemerintah telah menyeragamkan deretan tegangan tinggi sebagai berikut :

Tegangan Nominal (KV): (30-66-150-220-380-500)

Tegangan tertinggi untuk perlengkapan (KV): (36-72,5-170-245-420-525). Tegangan

nominal 30 KV hanya diperkenankan untuk daerah asuhan dimana tegangan distribusi 20 KV

tidak dipergunakan. Penentuan deretan tegangan diatas disesuaikan dengan rekomendasi

International Electrotechnikal Commission (IEC).

4.      KOMPONEN-KOMPONEN UTAMA DARI SALURAN UDARA

Komponen-komponen utama dari saluran transmisi terdiri dari :

a.       Menara transmisi atau tiang transmisi beserta pondasinya.

b.      Isolator-isolator.

c.       Kawat penghantar (Conductor), dan

d.      Kawat tanah (Ground Wires).

4.1. Menara atau Tiang Transmisi

Menara atau tiang transmisi adalah suatu bangunan penopang saluran transmisi, yang

biasa berupa menara baja, tiang baja, tiang beton bertualang dan tiang kayu. Tiang-tiang baja,

beton, atau kayu 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, lihat gambar 1.1. Menara baja dibagi sesuai dengan fungsinya, yaitu:

menara dukung, menara sudut, menara ujung, menara percabangan dan menara transposisi.

4.2. Isolator - 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, lihat gambar 1.2.

Isolator jenis pasak dan saluran digunakan pada saluran transmisi dengan tegangan kerja

relatif rendah (kurang dari 22-33 KV0), sedang isolator gantung dapat digandeng menjadi

rentengan isolator yang jumlahnya disesuaikan dengan kebutuhan.

4.3. Kawat Penghantar

Jenis-jenis kawat penghantar yang biasa digunakan pada saluran transmisi adalah

tembaga dengan konduktivitas 100% (CU 100%), tembaga dengan konduktivites 97,5% (CU

97,5%) atau aluminium dengan konduktivitas 61% (Al 61%). Kawat penghantar aluminium

terdiri dari berbagai jenis dengan lambing sebagai berikut:

AAC = ”All-Aluminium Conductor”, yaitu kawat penghantar yang seluruhnya terbuat dari

aluminium.

AAAC = ”All-Aluminium-Alloy Conductor”, yaitu kawat penghantar yang seluruhnya

terbuat dari campuran aluminium.

ACSR = ”Aluminium Conductor, Steel-Reinforced”, yaitu kawat penghantar aluminium

berinti kawat baja.

ACAR = ”Aluminium Conductor, Alloy-Reinforced’, yaitu kawat penghantar aluminium

yang diperkuat dengan logam campuran.

Kawat penghantar tembaga mempunyai beberapa kelebihan dibandingkan dengan kawat

penghantar aluminium karena konduktivitas dan kuat tariknya lebih tinggi. Tetapi

kelemahannya adalah, untuk besar tahanan yang sama, tembaga lebih berat dari aluminium,

dan juga lebih mahal. Oleh karena itu kawat penghantar aluminium telah menggantikan

kedudukan tembaga.

Untuk memperbesar kuat tarik dari kawat aluminium digunakan campuran aluminium

(Aluminium Alloy). Untuk saluran-saluran transmisi tegangan tinggi, dimana jarak antara dua

tiang atau menara jauh (ratusan meter), dibutuhkan kuat tarik yang lebih tinggi. Untuk itu

digunakan kawat penghantar ACSR.

4.4. Kawat tanah

Kawat tanah atau “ground wires” juga disebut sebagai kawat pelindung (“shield wires”)

gunanya untuk melindungi kawat-kawat penghantar atau kawat-kawat fasa terhadap

sambaran petir. Jadi kawat tanah itu dipasang diatas kawat fasa. Sebagai kawat tanah pada

umumnya dipakai kawat baja (steel wires) yang lebih murah, tetapi tidaklah jarang digunakan

ASCR.