Dasar Sistem Tenaga Listrik

Bab 4
SALURAN
TRANSMISI
150 kV
500 kV
INDUSTRI
150 kV
TRAFO STEP UP
20/500 kV
20 kV
TRAFO GITET
500/150 kV
PEMBANGKIT
PLTA
PLTD
PLTP
PLTG
PLTU
PLTGU
BISNIS
TRAFO GI
150/20 kV
TRAFO
DISTRIBUSI
220 V
220 V
SOSIAL
RUMAH
PUBLIK
Bagan saluran transmisi
Macam Saluran transmisi
(berdasar letak konduktor)
Saluran udara:
 Saluran bawah tanah:
 Kabel laut:

Saluran udara: kondutor
telanjang (tanpa isolasi)
yang digantung dengan
ketinggian tertentu pada
tower dengan
menggunakan isolator.
 LEBIH MURAH
Saluran bawah tanah: konduktor berisolasi yang
ditanam dalam tanah dengan kedalaman tertentu.
 LEBIH MAHAL
Saluran bawah laut: konduktor berisolasi
yang diletakkan di dasar laut.
 LEBIH MAHAL LAGI
Saluran udara

Biasa digunakan pada saluran transmisi
antar kota (jarak jauh)
Keuntungan:
- biaya pembangunan lebih murah
- pemeliharaan saluran lebih mudah

Kelemahan:
- peka terhadap gangguan cuaca buruk
(angin kencang, hujan dan petir)
- terkesan kurang rapi
Macam Saluran transmisi
(berdasar jenis arus )

Saluran Transmisi AC:

Saluran Transmisi DC:
Saluran Transmisi AC:
• lebih mudah ketika menaikkan dan
menurunkan tegangan.
• ada efek induktansi dan kapasitansi
saluran
Saluran Transmisi DC:
• tidak ada efek induktansi dan
kapasitansi saluran
• kesulitan dalam menaikkan dan
menurunkan tegangan
Macam Saluran transmisi
(berdasar level tegangan)



Saluran Udara Tegangan Tinggi (SUTT)
70 s/d 245 kV
Saluran Udara Tegangan Ekstra Tinggi
(SUTET) di atas 245 kV s/d 750 kV
Saluran Udara Tegangan Ultra Tinggi
(SUTUT) di atas 750 kV
Saluran Udara Tegangan Tinggi (SUTT),
• konstruksi lebih kecil, lebih murah
• kapasitas lebih kecil, losses lebih besar,
drop tegangan lebih tinggi
Saluran Udara Tegangan
Ekstra Tinggi (SUTET)
• konstruksi lebih besar/tinggi,
lebih mahal
• kapasitas lebih besar, losses
lebih kecil, drop tegangan
lebih rendah
Saluran Udara Tegangan Ultra
Tinggi (SUTUT)
• konstruksi lebih besar/tinggi
lagi, lebih mahal lagi
• kapasitas lebih besar, losses
lebih kecil, drop tegangan lebih
rendah
• Ekonomis untuk kapasitas lebih
daya besar dan jarak lebih jauh
Perbandingan Antara SUTT dengan SUTET
parameter
SUTT
Tegangan
70 -150 kV
Arus dan rugi daya (untuk Lebih besar
daya sama)
SUTET
275 – 750 kV
Lebih kecil
Ukuran kabel
(untuk daya sama)
Lebih besar
Lebih kecil
Drop tegangan
Biaya pembangunan
(tower dan isolator)
Lebih tinggi
Lebih murah
Lebih rendah
Lebih mahal
Efisiensi
Layak digunakan untuk
Lebih rendah
Daya lebih kecil,
jarak lebih dekat
Lebih tinggi
Daya lebih besar,
jarak lebih jauh
UHV Overall Advantages





Increased Transmission Capacity: A single 1000 kV UHV-AC circuit can
transmit +/-5 GW, approximately 5 times the maximum transmission capacity of
a 500 kV AC line. An 800 kV UHV-DC transmission line is even more efficient,
with a capacity to transmit 6.4 GW.
Extended Transmission Distance: A 1000 kV UHV-AC line will economically
transmit power distances of up to 2,000 km (1240 miles), more than twice as far
as a typical 500 kV AC line . An 800 kV UHV-DC power line can economically
transmit power over distances of up to 3,000 km (1,860 miles).
Reduced Transmission Losses: If the conductor cross-sectional area and
transmission power are held constant, the resistance losses of a 1000 kV UHV-AC
line is 25% that of the 500-kV AC power line. The resistance loss of an 800 kV
UHV-DC transmission line is an even more remarkable 39% of typical line power
erosion.
Reduced Costs: The cost per unit of transmission capacity of 1000 kV UHV-AC
and 800 kV UHV-DC transmission is about 75% of 500 kV AC costs.
Reduced Land Requirements: A 1000 kV UHV-AC line power line saves 50%
to 66% of the corridor area that a 500 kV AC line would require. An 800 kV UHVDC line would save 23% of the corridor area required by a 500 kV DC line.
Macam Saluran transmisi
(berdasar jumlah saluran)




Saluran
Saluran
Saluran
Saluran
Tunggal (1 jalur)
Tunggal Paralel
Ganda (2 jalur)
4 jalur
Saluran Tunggal (1 jalur)
Satu tower terdiri dari satu set saluran 3 fase
(fase R, S, T dan kabel tanah)
Saluran Tunggal Paralel
Dua tower masing-masing terdiri dari satu set
saluran 3 fase (fase R, S, T dan kabel tanah)
Saluran Ganda
Satu tower terdiri dari dua set saluran 3 fase
(masing-masing fase R, S, T dan kabel tanah)
Saluran 4 jalur
Satu tower terdiri dari
empat set saluran 3 fase
(masing-masing fase
R, S, T dan kabel tanah)

Komponen SUTT dan SUTET




Konduktor: kawat aluminium berlilit dg inti
baja yang berfungsi sebagai media aliran arus
Kawat pentanahan: kawat baja yang
berfungsi untuk melindungi saluran fase dari
gangguan petir dan mengalirkan arus
gangguan ke tanah.
Tower dan pondasi: berupa tiang konstruksi
baja sebagai penyangga konduktor
Isolator: bahan penggantung konduktor
sekaligus mengisolasi tegangan konduktor
dengan tower
Kabel
Isolator
gantung
Saluran udara

Biasa digunakan pada saluran transmisi
antar kota (jarak jauh)
Keuntungan:
- biaya pembangunan lebih murah
- pemeliharaan saluran lebih mudah

Kelemahan:
- peka terhadap gangguan cuaca buruk
(angin kencang, hujan dan petir)
- terkesan kurang rapi
Penghantar pada saluran
transmisi
Umumnya pada saluran udara
digunakan jenis penghantar:
 Kawat aluminium telanjang (bare,
tanpa isolasi)
 Berlilit (stranded) dengan penguat
baja
 Kawat tunggal atau berkas
Beberapa sifat penghantar
Kawat tembaga:
 nilai resistansinya relatif rendah
 harganya relatif lebih mahal
Kawat aluminium:
 nilai resistansinya relatif lebih tinggi
 harganya relatif lebih murah
Beberapa sifat penghantar
Kawat pejal (solid wire) :
 lebih murah dan lebih kuat
 lebih sulit penanganannya (kurang fleksibel)
Kawat berlilit (stranded)
 lebih mahal dan perlu penguat baja
 lebih fleksibel sehingga penanganannya lebih
mudah
Beberapa sifat penghantar
Kawat tunggal pada tiap fasa :
 pemasangannya lebih sederhana
 nilai induktansinya lebih besar
Kawat berkas
 pemasangannya lebih rumit karena perlu
ada perentang (spacer)
 nilai induktansinya relatif lebih kecil
Beberapa sifat penghantar
Kawat telanjang (bare, tanpa isolasi) :
 lebih murah (karena tanpa bahan isolasi)
 hanya bisa digunakan pada saluran udara
 memerlukan isolator untuk mengantungkannya
pada tower
Kawat berisolasi:
 lebih mahal
 lebih banyak digunakan pada saluran bawah tanah
 tidak diperlukan isolator tambahan
Isolator pada saluran
transmisi
Isolator pada saluran transmisi
Bahan:
 umumnya dibuat dari bahan porselin
yang mempunyai kekuatan isolasi yang
tinggi dan mempunyai kekuatan mekanis
cukup tinggi
Fungsi:
 mengisolasi antara tegangan kawat
penghantar dengan tower penopang
 menggantungkan kawat penghantar
pada tower penopang
Watak isolator pada saluran
transmisi
Nilai kapasitansi:
 karena terdiri dari badan porselin yang diapit
dua elektrode
Tegangan lompatan api:
 tegangan minimal yang menyebabkan
lompatan bunga api antara kedua elektrode di
bagian luar isolator (bila isolator basah/ kotor)
Tegangan tembus:
 batas minimal tegangan yang menyebabkan
arus bocor tertentu yang menembus bahan
isolator (menunjukkan kekuatan dielektriknya)
Watak tegangan saluran transmisi
Tegangan pada ujung penerimaan selalu lebih rendah
dari tegangan pada ujung pengiriman, karena adanya
turun tegangan pada saluran.
Jatuh tegangan relatif =
Vs - Vr
X 100 %
Vr
Dengan
Vs tegangan pada ujung pengiriman
dan Vr tegangan pada ujung penerimaan
Nilai jatuh tegangan relatif ini dibatasi 5 - 15 %
Faktor yang mempengaruhi turun tegangan:


Impedansi saluran pada (resistansi,
induktansi dan kapasitansi saluran)
Nilai arus dan faktor daya beban
Daya guna (efisiensi)
saluran transmisi
Karena ada daya yang hilang pada saluran,
maka daya diterima beban selalu lebih kecil
dibanding daya yang dikirim.
Pr
Daya guna (efisiensi) =
X 100 %
Ps
Pr
100 %
Pr + P h
dengan Ps daya yang dikirim sumber
Pr daya yang diterima beban
Ph daya yang hilang

Hilang daya pada saluran transmisi




Hilang daya (rugi daya) akibat nilai
resistansi saluran
Hilang daya karena efek korona (gagalnya
gaya dielektrik udara akibat tegangan
tinggi)
Hilang daya akibat kebocoran arus melalui
isolator
Hilang daya akibat kebocoran arus pada
efek kapasitansi