BAB III OK

30

BAB III

SISTEM DISTRIBUSI TENAGA LISTRIK

3.1. Pengertian Sistem Distribusi Tenaga Listrik

Sistem Distribusi merupakan bagian dari sistem tenaga listrik. Sistem

distribusi ini berguna untuk menyalurkan tenaga listrik dari sumber daya listrik

besar (Bulk Power Source) sampai ke konsumen. Jadi fungsi distribusi tenaga

listrik adalah;

1. Pembagian atau penyaluran tenaga listrik ke beberapa tempat (pelanggan),

dan

2. Merupakan sub sistem tenaga listrik yang langsung berhubungan dengan

pelanggan.

Karena catu daya pada pusat-pusat beban (pelanggan) dilayani langsung

melalui jaringan distribusi. Tenaga listrik yang dihasilkan oleh pembangkit tenaga

listrik besar dengan tegangan dari 11 kV sampai 24 kV dinaikkan tegangannya

oleh gardu induk dengan transformator penaik tegangan menjadi 70 kV ,154 kV,

220 kV atau 500 kV kemudian disalurkan melalui saluran transmisi. Tujuan

menaikkan tegangan ialah untuk memperkecil kerugian daya listrik pada saluran

transmisi, dimana dalam hal ini kerugian daya adalah sebanding dengan kuadrat

arus yang mengalir (I2.R). Dengan daya yang sama bila nilai tegangannya

diperbesar, maka arus yang mengalir semakin kecil sehingga kerugian daya juga

akan kecil pula.

Pemeliharaan Gardu Distribusi 20 KVAzis Nurrochma Wardana (21060110083011)

31

Dari saluran transmisi, tegangan diturunkan lagi menjadi 20 kV dengan

transformator penurun tegangan pada gardu induk distribusi, kemudian dengan

sistem tegangan tersebut penyaluran tenaga listrik dilakukan oleh saluran

distribusi primer. Dari saluran distribusi primer inilah gardu-gardu distribusi

mengambil tegangan untuk diturunkan tegangannya dengan trafo distribusi

menjadi sistem tegangan rendah, yaitu 220/380 Volt . Selanjutnya disalurkan oleh

saluran distribusi sekunder ke konsumen-konsumen. Dengan ini jelas bahwa

sistem distribusi merupakan bagian yang penting dalam sistem tenaga listrik

secara keseluruhan.

Pada sistem penyaluran daya jarak jauh, selalu digunakan tegangan

setinggi mungkin, dengan menggunakan trafo-trafo step-up. Nilai tegangan yang

sangat tinggi ini (HV,UHV,EHV) menimbulkan beberapa konsekuensi antara lain

berbahaya bagi lingkungan dan mahalnya harga perlengkapan perlengkapannya,

selain menjadi tidak cocok dengan nilai tegangan yang dibutuhkan pada sisi

beban. Maka, pada daerah-daerah pusat beban tegangan saluran yang tinggi ini

diturunkan kembali dengan menggunakan trafo-trafo step-down.

Akibatnya, bila ditinjau nilai tegangannya, maka mulai dari titik sumber

hingga di titik beban, terdapat bagian-bagian saluran yang memiliki nilai tegangan

berbeda-beda. Gambaran umum tentang sistem distribusi tertera pada gambar 3.1.


32

Gambar 3.1. Gambaran Umum Sistem Distribusi Tenaga Listrik

3.2. Jaringan Tergangan Menengah

Jaringan Tegangan Menengah adalah jaringan tenaga listrik yang

berfungsi untuk menghubungkan gardu induk sebagai suply tenaga listrik dengan

gardu gardu distribusi. Sistem tegangan menengah yang digunakan di Distribusi

Area Semarang Kkhususnya di Rayon Semarang Timur pada umumnya adalah 20

kV. Jaringan ini mempunyai struktur/pola sedemikian rupa, sehingga dalam

pengoperasiannya mudah dan handal.


33

3.3. Jaringan Sistem Distribusi Primer

Sistem distribusi Primer digunakan untuk menyalurkan tenaga listrik dari

gardu distribusi ke beban-beban yang ada di konsumen. Pada sistem distribusi

Primer bentuk saluran yang paling banyak digunakan ialah sistem radial. Sistem

ini dapat menggunakan kabel yang berisolasi maupun konduktor tanpa isolasi.

Sistem ini biasanya disebut sistem tegangan rendah yang langsung akan

dihubungkan kepada konsumen/pemakai tenaga listrik dengan melalui peralatan-

peralatan sebagai berikut :

1. Papan pembagi pada trafo distribusi

2. Hantaran tegangan rendah (saluran distribusi sekunder).

3. Saluran Layanan Pelanggan (SLP) (ke konsumen/pemakai)

4. Alat Pembatas dan pengukur daya (kWH. meter) serta fuse atau pengaman

pada pelanggan.

Komponen saluran distribusi primer seperti ditunjukkan pada Gambar 3.2

Gambar 3.2. Komponen Sistem Distribusi Primer


34

3.3.1. Jaringan Distribusi Pola Radial

Tipe jaringan yang terdapat satu saluran antara titik sumber dan titik

bebannya. Jaringan ini merupakan bentuk dasar, paling sederhana dan paling

banyak digunakan. Dinamakan radial karena daya saluran ini ditarik secara radial

dari suatu titik sumber jaringan itu kemudian dibagi dalam bentuk cabang ke

setiap titik beban.

Akibat pencabangan tersebut arus beban yang mengalir disepanjang

saluran tidak sama besar. Karena arus beban sepanjang salurannya tidak sama

besar, menyebabkan luas penampang konduktor padajaringan radial ukurannya

dapat berbeda. Maksudnya, saluran paling dekat sumber memikul arus beban yang

lebih besar maka ukuran penampang konduktor yang digunakan lebih besar

sedangkan saluran cabang makin ke ujung arus beban semakin kecil sehingga

ukuran konduktor yang digunakan akan lebih kecil. Sistem distribusi pola radial

bisa kita lihat pada gambar 3.3

Gambar 3.3. Jaringan Distribusi Pola Radial


35

Adapun spesifikasi dari jaringan bentuk radial ini adalah:

Kelebihan:

- Bentuknya sederhana.

- Biaya investasinya relatip murah.

Kelemahan

- Jatuh tegangan dan rugi daya yang terjadi pada saluran relatif besar

- Kontinuitas pelayanan daya tidak handal karena antara titik sumber

dan titik beban hanya ada satu saluran sehingga jika terjadi gangguan

pada saluran tersebut maka seluruh beban sesudah titik gangguan akan

mengalami pemadaman secara total.

Untuk meminimumkan gangguan, pada jaringan radial ini umumnya

dilengkapi dengan peralatan pengaman berupa fuse, sectionaliser, recloser atau

alat pemutus beban lainnya, berfungsi untuk membatasi daerah yang mengalami

pemadaman total yaitu daerah sesudah/di belakang titik gangguan selama

gangguan belum teratasi. Misalkan gangguan terjadi di titik B, maka daerah C, D,

E dan lainnya terjadi pemadaman total.

3.3.2. Jaringan Distribusi Pola Open Loop

Pada jaringan ini terdapat dua alternatif saluran untuk melayani beban tapi

dayanya berasal dari satu sumber, jaringan ini merupakan bentuk tertutup yang

sering disebut bentuk jaringan "loop". Struktur rangkaian penyulang membentuk

ring dimana beban dilayani oleh dua arah penyulang sehingga kontinuitas

pelayanan lebih terjamin dan kualitas daya yang diterima konsumen menjadi lebih


36

baik karena rugi tegangan dan rugi daya pada saluran menjadi lebih kecil. Pola ini

bisa kita lihat pada gambar 3.4.

Gambar 3.4. Jaringan Distribusi Pola Open Loop

3.3.3. Jaringan Distribusi Pola Close Loop

Sistem close loop ini layak digunakan untuk jaringan yang dipasok dari

satu gardu induk, memerlukan sistem proteksi yang lebih rumit biasanya

menggunakan rele arah (bidirectional). Sistem ini mempunyai kehandalan yang

lebih tinggi dibanding sistem yang lain. Seperti pada gambar 3.5.

Gambar 3.5 Jaringan Distribusi Pola Close Loop


37

Untuk jaringan ini kualitas dan kontinuitas pelayanan daya lebih baik

tetapi biaya investasinya lebih mahal karena menggunakan pemutus beban yang

lebih banyak. Apabila jaringan dilengkapi dengan pemutus beban otomatis

(dilengkapi recloser) maka pengamanan menjadi cepat dan praktis dan daerah

gangguan akan lebih cepat beroperasi kembali. Jaringan tipe ini cocok digunakan

pada daerah beban yang padat dan memerlukan kehandalan tinggi.

3.3.4. Jaringan Distribusi Pola Spindel

Selain bentuk-bentuk dasar jaringan distribusi di atas dikembangkan juga

bentuk modifikasi yang bertujuan meningkatkan keandalan dan kualitas sistem.

Salah satu bentuk modifikasi yang populer adalah bentuk spindle yang pada

umumnya terdiri dari maksimum 6 penyulang dalam keadaan berbeban (working

feeder) dan satu penyulang dalam keadaan kerja tanpa beban (express feeder)

seperti yang tertera pada gambar 3.6.

Gambar 3.6. Jaringan Distribusi Pola Spindle


38

Fungsi "express feeder" selain sebagai cadangan pada saat terjadi

gangguan pada salah satu "working feeder" juga berfungsi untuk memperkecil

terjadinya jatuh tegangan pada sistem distribusi. Biasanya pada tiap penyulang

terdapat gardu tengah (middle point) yang berfungsi untuk titik manufer apabila

terjadi gangguan pada jaringan tersebut.

3.3.5. Jaringan Distribusi Pola Cluster

Sistem clutser ini hampir mirip dengan sistem spindel. Dalam sistem

cluster tersedia satu express feeder yang merupakan feeder atau penyulang tanpa

beban yang digunakan sebagai titik menufer beban oleh feeder atau penyulang

lain dalam system cluster tersebut. Proteksi yang diperlukan untuk sistem yang

relatif sama dengan sistem open loop atau sistem spindle. Jaringan tipe cluster

terlihat seperti gambar 3.7.

Gambar 3.7 Jaringan Distribusi Pola Cluster


39

Dalam beberapa wilayah sistem jaringan distribusi tersebut juga dikontrol

dari jarak jauh (remote control) oleh Unit Pengatur Distribusi (UPD). Dengan

membuat topologi jaringan yang baik akan didapat performance jaringan yang

handal dan optimal dalam arti akan diperoleh kerugian energi jaringan yang lebih

kecil dan pelayanan kepelanggan yang lebih baik. Dalam membuat dan

menentukan topologi jaringan perlu dilakukan perhitungan-perhitungan analisa

teknis pada jaringan yang meliputi :

1. Analisa airan daya

2. Analisa Hubung Singkat

3. Analisa Drop tegangan

4. Pengaturan beban agar optimal

Keuntungan / Kerugian :

1. Sistem opersai lebih mudah dibandingkan sistem spindle

2. Tidak diperlukan tempat swiching (GH) dalam satu tempat

3. Panjang jaringan bisa lebih pendek untuk kawasan yang sama

4. Swiching bisa dilakukan disepanjang express feeder.

Secara umum baik buruknya sistem penyaluran dan distribusi tenaga listrik

ditinjau dari hal-hal berikut ini:

a) Kontinuitas Pelayanan yang baik, tidak sering terjadi pemutusan, baik

karena gangguan maupun karena hal-hal yang direncanakan. Kualitas daya

yang baik, antara lain meliputi:

- kapasitas daya yang memenuhi.


40

- tegangan yang selalu konstan dan nominal (kerugian tegangan yang

terjadi pada saluran relatif kecil sekali).

- frekuensi yang selalu konstan (untuk sistem AC).

b) Perluasan dan penyebaran beban yang dilayani seimbang. Khususnya untuk

sistem tegangan AC 3 fasa, faktor keseimbangan/kesimetrisan beban pada

masing-masing fasa sangat perlu diperhatikan.

c) Fleksibel dalam pengembangan dan perluasan daerah beban. Perencanaan

yang baik tidak hanya memperhatikan kebutuhan beban untuk waktu sesaat

tetapi perlu dipertimbangkan perkembangan beban yang akan dilayani,

bukan hanya menyangkut penambahan kapasitas dayanya tetapi juga dalam

hal perluasan daerah beban yang harus dilayani.

d) Kondisi dan Situasi Lingkungan. Merupakan faktor pertimbangan dalam

penentuan tipe sistem distribusi mana yang sesuai untuk lingkungan

bersangkutan, misalnya tentang konduktornya, konfigurasinya, tata letaknya,

segi estetikanya dan sebagainya.

e) Pertimbangan Ekonomis. Faktor ini menyangkut perhitungan untung rugi

ditinjau dari segi ekonomis, baik secara komersil maupun dalam rangka

penghematan anggaran yang tersedia.


BAB III OK

Documents

Transcript of BAB III OK