Sistem KelistrikanMata Kuliah

Sistem Catu Daya

Definisi

Sistem kelistrikan terdiri dari 2 kata, yaitu “sistem” merupakan rangkaian atau kumpulan dari sebuah kesatuan, dan “listrik” adalah sumber energi yang di salurkan melalui kabel.

Jadi, sistem kelistrikan adalah suatu kumpulan atau rangkaian dari kesatuan energi yang saling terhubung untuk menggerakan suatu komponen tersebut.

Secara umum sistem tenaga listrik dapat dikatakan terdiri dari tiga bagian utama, yaitu:

a. pembangkit tenaga listrik,b. penyaluran tenaga listrik danc. distribusi tenaga listrik.

Sistem tenaga listrik modern merupakan sistem yang komplek yang terdiri dari pusat pembangkit, saluran transmisi dan jaringan distribusi yang berfungsi untuk menyalurkan daya dari pusat pembangkit ke pusat pusat beban.

Untuk memenuhi tujuan operasi sistem tenaga listrik, ketiga bagian yaitu pembangkit, penyaluran dan distribusi tersebut satu dengan yang lainnya tidak dapat dipisahkan seperti terlihat pada gambar 2.1.

Ketentuan Dasar Dalam Sistem Tenaga Listrik Menyediakan setiap waktu, tenaga listrik

untuk keperluan konsumen Menjaga nilai kestabilan nilai tegangan,

dimana tidak lebih toleransi 10% Menjaga kestabilan frekuensi, dimana tidak

lebih toleransi 0,1 Hz Harga yang tidak mahal Standar keamanan (safety) Respek terhadap lingkungan

SISTEM TENAGA LISTRIK

Sistem Tenaga Listrik : Sekumpulan Pusat Listrik dan Gardu Induk (Pusat Beban) yang satu sama lain dihubungkan oleh Jaringan Transmisi sehingga merupakan sebuah kesatuan interkoneksi

Sistem Tenaga listrik terbagi dalam tiga sub system :◦ Sistem Pembangkitan◦ Sistem Transmisi◦ Sistem Distribusi

SISTEM TENAGA LISTRIK

No

Pembangkit

PemasokTotal

Jawa Tengah

Indonesia

Power

PJB Swasta Kapasitas

Terpasang

%

1.2.3.4.5.

PLTA (MW)PLTU (MW)PLTG (MW)PLTGU (MW)PLTP (MW)

1.1123.900

5702.982

360

1.2862.100

1013.009

0

02.450

00

515

2.3988.450

6715.991

875

31830055

1.03660

13,263,558,20

17,296,86

Total 8.924 6.496 2.965 18.385

1.769 9,62

SISTEM PENYALURAN TENAGA LISTIK

Jaringan Transmisi 500Kv terbentang di Jateng dijalur sebelah

utara terhubung ke GI 500/150KV Ungaran dari / ke GI Krian di

Jatim & GI Bandung Selatan di Jabar, serta di Jalur sebelah

selatan terhubung di GI 500/150 KV Pedan dari /ke GI Kediri

Baru di Jatim dan rencana ke GI Tasikmalaya di Jabar.

Sedangkan untuk Transmisi 150 KV tersebar di jalur dari / ke GI

Bojonegoro di Jatim dan GI Sunyaragi di Jabar dan di jalur

Selatan dari / ke GI Ngawi di Jatim dan GI Banjar di Jabar.

SISTEM PEMBANGKIT TENAGA LISTRIK

Sistem Pembangkitan Tenaga Listrik berfungsi

membangkitkan energi listrik melalui berbagai

macam pembangkit tenaga listrik.

Pada Pembangkit Tenaga Listrik ini sumber-sumber

energi alam dirubah oleh penggerak mula menjadi

energi mekanis yang berupa kecepatan atau

putaran, selanjutnya energi mekanis tersbut di

rubah menjadi energi listrik oleh generator.

SISTEM PEMBANGKIT TENAGA LISTRIK

Sumber-sumber energi alam dapat berupa :Bahan bakar yang berasal dari fossil : batubara, minyak bumi, gas alamBahan galian : uranium, thoriumTenaga air, yang penting adalah tinggi jatuh air dan debitnyaTenaga angin, daerah pantai dan pegununganTenaga matahari

SISTEM TRANSMISI

Sistem Transmisi berfungsi menyalurkan tenaga listrik dari pusat pembangkit ke pusat beban melalui saluran transmisi.

Saluran transmisi akan mengalami rugi-rugi tenaga, maka untuk mengatasi hal tersebut tenaga yang akan dikirim dari pusat pembangkit ke pusat beban harus ditransmisikan dengan tegangan tinggi maupun tegangan ekstra tinggi.

SISTEM DISTRIBUSI

Sistem Distribusi berfungsi mendistribusikan tenaga listrik ke konsumen yang berupa pabrik, industri, perumahan dan sebagainya.

Transmisi tenaga dengan tegangan tinggi maupun ekstra tinggi pada saluran transmisi di rubah pada gardu induk menjadi tegangan menengah atau tegangan distribusi primer, yang selanjutnya diturunkan lagi menjadi tegangan untuk konsumen

TEGANGAN PENYALURAN Saluran Transmisi Tegangan Tinggi PLN kebanyakan

mempunyai tegangan 66 KV, 150 KV dan 500 KV. Khusus untuk tegangan 500 KV dalam praktek saat ini disebut sebagai tegangan ekstra tinggi.

Tegangan Distribusi primer yang dipakai PLN adalah: 20KV, 12KV dan 6KV. Kecenderungan saat ini menunjukkan bahwa tegangan distribusi primer PLN yang berkembang adalah 20 KV

KONDISI KELISTRIKAN INDONESIA Saluran Jaringan Transmisi Daya Listrik yang dikelola : Transmisi

Tegangan Tinggi dan Ekstra Tinggi berjumlah 19.516 km

Jaringan Tegangan Menengah 154.254 km

Jaringan Tegangan Rendah 222.546 km

Gardu Induk Terpasang 34.687 MVA

Gardu Distribusi 28.627 MVA

Kapasitas listrik terpasang dan yang belum terpasang tersebut

memerlukan sarana-sarana penyaluran yang handal untuk

sampai kepada konsumen, khusus di pulau Jawa tulang

punggung penyaluran adalah sistem transmisi 500 kV

SUMBER ENERGI TENAGA LISTRIK

Tenaga listrik dibangkitkan dan dibangun di pusat-pusat listrik. Menurut asal dan sumber dari mana tenaga listrik ini dibuat, maka dapat dikenal :

◦ Energi alam yang berasal dari fossil seperti batu bara, minyak bumi dan gas alam akan menghasilkan pembangkit thermal berupa Pusat Listrik Tenaga Uap (PLTU), Pusat Listrik Tenaga Gas (PLTG), Pusat Listrik Tenaga Diesel (PLTD), Pusat Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTPB).

◦ Energi Alam yang berupa bahan galian seperti uranium dan thorium akan menghasilkan pembangkit thermal seperti Pusat Listrik Tenaga Nuklir (PLTN)

SUMBER ENERGI TENAGA LISTRIK

◦ Energi alam yang berasal dari air terjun maupun aliran sungai akan menghasilkanpembangkit hidro berupa Pusat Listrik Tenaga Air (PLTA)

◦ Energi alam berupa tenaga angina, tenaga pasang naik dan pasang surut air laut masih belum termanfaatkan dengan baik

◦ Energi alam yang berasal dari tenaga matahari masih dikembangkan terus, sehingga belum dipasarkan secara komersial.

PENGGOLONGAN PTL

Sistem Pembangkitan tenaga listrik pada umumnya dapat dikategorikan hanya dua macam pembangkit yakni :

Pembangkit listrik tenaga thermal; seperti PLTU, PLTG, PLTD, PLTPB, dan PLTNPembangkit listrik tenaga hydro, seperti : PLTA

BERBAGAI PENGGOLONGAN PTL

Sistem Transmisi berfungsi menyalurkan tenaga listrik dari pusat-pusat pembanngkit tenaga listrik yang jauh dari pusat-pusat beban, dan juga untuk saluran interkoneksi antara system tenaga listrik yang satu dengan system tenaga listrik yang lain, yang pada dasarnya dapat dikategorikan menjadi :

Pembangkit Berdasarkan arus terdiri dari saluran transmisi arus bolak-balik dan saluran transmisi arus searah.

Berdasarkan tegangan terdiri dari saluran tegangan rendah, saluran tegangan menengah, saluran tegangan tinggi, dan saluran ekstra tinggi, yang masing-masing mengikuti standar tertentu.

SISTEM PEMBANGKITAN

Berdasarkan penempatan terdiri dari saluran udara dan saluran bawah tanah.

Berdasarkan jarak terdiri dari saluran transmisi jarak pendek sekitar sampai dengan 50 mil saluran transmisi jarak menengah antara 50 mil sampai dengan 150 mil dan saluran transmisi jarak jauh lebih dari 150 mil.

Berdasarkan karakteristiknya saluran transmisi mempunyai parameter yang terdiri dari resistans, induktans, kapasitans dan konduktans.

SISTEM DISTRIBUSI

Sistem distribusi tenaga listrik berfungsi untuk membagi tenaga listrik ke konsumen baik pabrik, industri, komersial dan umum untuk kebutuhan tenaga listrik perumahan yang dapat di klasifikasikan menjadi :

Berbagai tipe saluran distrbusi yang terdiri dari : Menurut arus, searah dan bolak-balik Menurut besar tegangan yang dipakai Menurut frekuensi yang dipakai Menurut jenis konstruksi yang dipakai Menurut beban, penerangan, komersial dan industri Menurut bentuk sambungan, 3 fasa 3 kawat, 3 fasa 4

kawat, fasa tunggal Menurut hubungan rangkaian, radial, tertutup (loop), dan

jaringan jala (network) Menurut sistem pentanahan titik netralnya

SISTEM DISTRIBUSI

Berdasarkan peralatan terdiri dari tiang penyangga, penghantar, isolator, dan trafo distribusi

Berdasarkan pengamanan gangguan sistem distribusi :

Pengamanan terhadap arus lebih dapat mempergunakan pengamanan lebur, penutup balik otomatis dan pemutus tenaga untuk distribusi saluran udara; pengaman lebur dan pemutus tenaga untuk saluran distribusi bawah tanah.

Pengaman terhadap gangguan tegangan lebih, untuk saluran distribusi udara memakai arester atau penangkal petir

Sistem Kelistrikan 1 fasa dan 3 fasa

Di dalam sistem kelistrikan ada 2 sistem jaringan :1. Sistem kelistrikan 1 fasa atau disebut dengan JTR

(jaringan tegangan rendah) jaringan ini hanya melayani rumah rumah saja dan tegangan yang melalu ini hanya 220Volt tegangan ini untuk tegangan rumah-rumah saja.

2. Sistem kelistrikan 3 fasa atau disebut dengan JTM (jaringan tegangan menengah) jaringan ini menampung beban tinggi dan untuk pengaliran tegangan saja. setiap sistem jaringan,jaringan 1 fasa atau pun 3 fasa mempunyai kekurangan dan kelebihan sendiri sendiri.

Kekurangan dan kelebihan sistem 1 fasa:

Kekurangan sistem 1 fasa:1. Hanya terdiri dari 2 penghantar, yaitu Fasa R dan

Netral2. Beban yang besar ditampung oleh 1 penghantar saja3. Pada generator 1 fasa, generator menjadi lebih besar.

Kelebihan sistem 1 fasa:1. Lebih simpel karena terdiri hanya 2 Penghantar

dalam sistem2. Ekonomis

Kekurangan dan kelebihan sistem 3 fasa:

Kekurangan sistem 3 fasa:1. Mahal2. Waktu yang diperlukan lebih lama

Kelebihan sistem 3 fasa:1. Tegangan yang besar mampu dibagi menjadi 3

penghantar yaitu R, S, T dan N2. Generator ukuranya lebih kecil3. Simpel

Dalam sistem 3 fasa beda setiap fasanya 120° listrik.

Sistem Kelistrikan Tenaga Listrik

Sistem kelistrikan tenaga listrik adalah sekumpulan pusat listrik dan gardu induk (pusat beban) yang satu dengan yang lain dihubungkan oleh jaringan transmisi dan distribusi sehingga merupakan satu kesatuan yang terinterkoneksi.

Suatu sistem tenaga listrik terdiri dari 3 bagian utama, yaitu:

1. Pusat pembangkit listrik,

2. Saluran transmisi listrik, dan 

3. Sistem distribusi listrik.

Sistem distribusi listrik

Suatu sistem distribusi listrik menghubungkan semua beban yang terpisah satu dengan yang lain kepada saluran transmisi.

Hal ini terjadi pada gardu-gardu induk (substation) dimana juga dilakukan transformasi tegangan dan fungsi fungsi pemutusan (breaker) dan penghubung beban (switching).

Berikut gambar sistem tenaga listrik mulai dari pembangkit listrik sampai ke pengguna/pelanggan melalui distribusi listrik.