08 February 2021 32957
Pengetahuan Umum

Pengenalan Sistem Transmisi dan Distribusi Listrik

Pembangkit listrik biasanya berlokasi di tempat yang berjarak cukup jauh dari pemukiman, pabrik maupun daerah komersial. Untuk itu, diperlukan suatu sistem penyaluran listrik untuk mendistribusikan listrik dari pembangkit ke konsumen akhir. Sistem penyaluran listrik terbagi menjadi dua, yaitu sistem transmisi dan sistem distribusi listrik, seperti yang ditunjukan pada Gambar 1. Kedua sistem tersebut terintegrasi menjadi satu kesatuan sistem penyaluran listrik. Perbedaan keduanya terletak pada besar tegangan listrik yang melalui kedua sistem tersebut.

Screenshot-2021-02-08-105539
Gambar 1. Skema Proses pembangkitan, transmisi dan distribusi listrik
 
Sistem transmisi listrik merupakan sistem yang berfungsi untuk mengalirkan listrik dari pembangkit ke gardu listrik utama (main substation). Umumnya, pembangkit listrik dan substation terpisah dengan jarak yang cukup jauh, berkisar antara 300 km hingga 3000 km. Akibatnya, panjangnya jarak tersebut dapat berdampak pada besarnya rugi-rugi listrik, salah satunya adalah disipasi panas. Salah satu cara untuk meminimalisir besarnya rugi-rugi listrik saat proses penyaluran adalah dengan memperbesar tegangan listrik. Pada sistem transmisi listrik, tegangan listrik mencapai 550 kV.
 
Listrik yang dihasilkan oleh generator biasanya memiliki tegangan sebesar 15 kV hingga 25 kV. Tegangan ini terbilang rendah untuk dapat ditransmisikan dalam jarak yang sangat jauh. Dua parameter yang menentukan daya listrik adalah tegangan dan arus seperti pada persamaan: Daya = Tegangan x Arus. Dengan demikian, dengan nilai daya tertentu, apabila tegangan rendah, maka arus listrik tinggi. Tingginya arus listrik akan berdampak pada besarnya kerugian listrik saat melalui sistem transmisi, karena kuadrat arus proporsional dengan energi yang terdisipasi dalam bentuk panas. Dengan demikian, listrik yang keluar dari generator akan ditingkatkan tegangannya dengan menggunakan transformator. Ketika tegangan listrik

sudah cukup tinggi, kemudian listrik ditransmisikan melalui overhead lines atau yang dikenal dengan sebutan SUTET (Saluran Udara Tegangan Ekstra Tinggi) seperti yang ditunjukan pada gambar berikut.
 

awf

Gambar 2. Overhead lines atau SUTET
sumber: https://www.powerandcables.com/wp-content/uploads/2017/07/Overhead-Lines-Conductors.jpg
 
Overhead lines terdiri dari tiga komponen utama yaitu konduktor, insulator dan tower. Konduktor merupakan suatu kabel yang memiliki peran sebagai media penyaluran listrik. Material yang digunakan untuk konduktor biasanya merupakan paduan aluminium yang memiliki konduktifitas listrik yang tinggi. Konduktor ini kemudian dibalut oleh insulator listrik dan termal untuk mengurangi listrik yang terbuang ke lingkungan dalam bentuk rugi-rugi listrik seperti panas, dan juga untuk meminimalisir bahaya pada lingkungan sekitar.
 
Ujung-ujung konduktor tersambung ke tower. Tower dilengkapi dengan penangkal petir untuk menghindari kerusakan sistem akibat petir yang dapat berdampak pada terhentinya penyaluran listrik. Jarak antara kedua tower tidak boleh terlalu jauh karena dapat berakibat pada melengkungnya konduktor sampai batas yang dianggap tidak lagi aman bagi lingkungan sekitar. Jarak vertikal antara konduktor dengan permukaan tanah (ground clearance) harus dibatasi, biasanya antara 5 m hingga 7 m bergantung pada besarnya tegangan listrik yang melalui sistem transmisi tersebut. Pembatasan ground clearance menjadi sangat esensial karena sistem transmisi listrik dapat berdampak serius pada kesehatan manusia. Salah satu contoh imbasnya pada manusia adalah dapat menimbulkan rasa pusing, insomnia, atau bahkan masalah serius pada kesehatan seperti leukemia dan kanker.
 
Tegangan listrik yang sampai ke konsumen umumnya sebesar 120 V atau 230 V. Tentunya nilai ini sangat jauh lebih kecil dibanding besar tegangan saat awal transmisi (550 kV). Pada proses transmisi listrik, listrik yang disalurkan mengalami tiga tahap proses penurunan tegangan (step down voltage) menggunakan trafo yang terdapat pada gardu listrik. Tahap pertama yaitu ketika listrik bertegangan 550 kV mengalir melaluioverhead lines kemudian sampai ke gardu listrik pertama. Di gardu listrik tersebut, tegangan diturunkan dari 550 kV menjadi 230 kV. Kemudian listrik dialirkan lagi hingga ke gardu kedua yang memungkinkan tegangan listrik diturunkan dari 230 kV ke 69 kV yang seterusnya dialirkan kembali melalui overhead line ke gardu ketiga. Saat keluar dari gardu ini, tegangan listrik menjadi sebesar 12 kV. Proses transmisi listrik berakhir pada tahap ini. Proses penyaluran listrik selanjutnya diteruskan oleh sistem distribusi listrik.
 
Fungsi sistem distribusi listrik adalah untuk menyalurkan listrik ke konsumen akhir. Pada sistem distribusi listrik, media transportasi listrik bisa juga melalui overhead lines, dengan ukuran kabel yang tidak sebesar pada sistem transmisi listrik, dan melalui underground cable. Listrik bertegangan 12 kV mengalir melalui kabel sampai ke gardu listrik untuk menjalani proses penurunan tegangan menjadi 120 V atau 230 V yang siap digunakan oleh konsumen. Dengan demikian, sistem kelistrikan pada prinsipnya terdiri dari tiga proses utama dari hulu ke hilir, yaitu proses pembangkitan listrik (power generation), proses transmisi listrik (power transmission) dan proses distribusi listrik (power distribution).
 

Penulis

Maesha Gusti Rianta ST., M.Sc

Email: maesha@indonesiare.co.id