BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Listrik merupakan bentuk energi yang paling cocok dan tepat bagi kehidupan manusia modern seperti dewasa ini, dimana energi listrik mempunyai fungsi yang dapat memberikan suatu kebutuhan atau pelayanan daya listrik yang diperoleh oleh konsumen.daya yang diterima oleh beban tidak sama dengan daya yang disalurkan, hal ini disebabkan karena adanya rugi-rugi energi dari sistem tenaga listrik. Untuk mengatasi permintaan energi listrik yang terus meningkat, pemerintah telah membangun pusat-pusat pembangkit yang berdaya besar, dimana daya listrik yang disalurkan ke pusat beban melalui saluran transmisi yang umumnya bertegangan tinggi. Dalam penyaluran energi listrik dari pusat pembangkit ke pusat beban menggunakan saluran transmisi yang bertegangan tinggi. Daya listrik pada saluran transmisi bertegangan tinggi diubah menjadi daya listrik bertegangan menengah, kemudian disalurkan pada sistem distribusi primer ke gardu-gardu hubung atau langsung menuju gardu distribusi. Pada gardu distribusi daya listrik tersebut diturunkan tegangannya menggunakan transformator distribusi menjadi tegangan rendah, dan langsung disalurkan pada konsumen melalui jaringan tegangan rendah. Perusahaan Listrik Negara (PLN) sebagai perusahaan yang melayani kepentingan umum dibidang kelistrikan berkewajiban untuk dapat meningkatkan mutu pelayanan kepada konsumen. Salah satu unsur yang dapat menentukan mutu pelayanan adalah terjadinya kontinuitas pelayanan energi listrik dari pusat pembangkit ke pusat beban menggunakan saluran transmisi bertegangan 70 KV. Pada suatu saluran sistem tenaga listrik baik memakai sistem transmisi maupun distribusi terjadi kerugian daya, Kerugian ini terjadi karena panjang saluran yang dipakai, luas penampang penghantar, jenis kawat penghantar serta besar kecilnya tahanan jenis dari kawat penghantar tersebut.
1
1.2 Batasan Masalah 1. Apa yang dimaksud dengan Sistem Distribusi Pada Gardu induk (GI) ? 2. Bagaimana Sistem Jaringan Distribusi Pada Gardu Induk(GI) ? 3. Bagaimnakah Karakteristik pada Komponen Pendukung Dalam Gardu Induk(GI)? 1.3 Tujuan Pembahasan 1. Untuk mengetahui apa yang dimaksud dengan Sistem Distribusi Pada Gardu induk (GI)? 2. Untuk mengetahui Sistem Jaringan Distribusi pada gardu induk. 3. Untuk mengetahui Karakteristik pada Komponen Pendukung Dalam Gardu Induk(GI).
BAB II LANDASAN TEORI
2
2.1 Sistem Distribusi Sistem distribusi merupakan subsistem tersendiri yang terdiri dari : Pusat Pengatur (Distribution Control Center, DCC), saluran tegangan menengah (6kV dan 20kV, yang juga biasa disebut tegangan distribusi primer) yang merupakan saluran udara atau kabel tanah, gardu distribusi tegangan menengah yang terdiri dari panel-panel pengatur tegangan menengah dan trafo sampai dengan panel-panel distribusi tegangan rendah (380V, 220V) yang menghasilkan tegangan kerja/ tegangan jala-jala untuk industri dan konsumen.
Gambar 2.1 Gambar Rangkaian Alur Pendistribusian Listrik Tenaga listrik dibangkitkan pada dalam pusat-pusat pembangkit listrik (power plant) seperti PLTA, PLTU, PLTG, dan PLTD lalu disalurkan melalui saluran transmisi setelah terlebih dahulu dinaikkan tegangannya oleh transformator step-up yang ada dipusat listrik. Saluran transmisi tegangan tinggi mempunyai tegangan 70kV, 150kV, atau 500kV. Khusus untuk tegangan 500kV dalam praktek saat ini disebut sebagai tegangan ekstra tinggi. Setelah tenaga listrik disalurkan, maka sampailah tegangan listrik ke 3
gardu induk (G1), lalu diturunkan tegangannya menggunakan transformator step-down menjadi tegangan menengah yang juga disebut sebagai tegangan distribusi primer. Kecenderungan saat ini menunjukan bahwa tegangan distribusi primer PLN yang berkembang adalah tegangan 20kV. Setelah tenaga listrik disalurkan melalui jaringan distribusi primer atau jaringan Tegangan Menengah (JTM), maka tenaga listrik kemudian diturunkan lagi tegangannya dalam gardu-gardu distribusi menjadi tegangan rendah, yaitu tegangan 380/220 volt, lalu disalurkan melalui jaringan Tegangan Rendah (JTR) ke rumah-rumah pelanggan (konsumen) PLN. Pelanggan-pelanggan dengan daya tersambung besar tidak dapat dihubungkan pada Jaringan Tegangan Rendah, melainkan dihubungkan langsung pada jaringan tegangan menengah, bahkan ada pula pelanggan yang terhubung pada jaringan transmisi, tergantung dari besarnya daya tersambung. Setelah melalui jaringan Tegangan menengah, jaringan tegangan rendah dan sambungan Rumah (SR), maka tenaga listrik selanjutnya melalui alat pembatas daya dan kWh meter. Rekening listrik pelanggan tergantung pada besarnya daya tersambung serta pemakaian kWh nya. Setelah melalui kWh meter, tenaga listrik lalu memasuki instalasi rumah,yaitu instalasi milik pelanggan. Instalasi PLN umumnya hanya sampai pada kWh meter, sesudah kWh meter instalasi listrik umumnya adalah instalasi milik pelanggan. Dalam instalasi pelanggan, tenaga listrik langsung masuk ke alat-alat listrik milik pelanggan seperti lampu, kulkas, televisi, dam lain-lain.
BAB III PEMBAHASAN
4
3.1 Pengertian Sistem Distribusi Sistem distribusi tenaga listrik didefinisikan sebagai bagian dari sistem tenaga listrik yang menghubungkan gardu induk/pusat pembangkit listrik dengan konsumen. Sedangkan jaringan distribusi adalah sarana dari sistem distribusi tenaga listrik di dalam menyalurkan energi ke konsumen. Dalam menyalurkan tenaga listrik ke pusat beban, suatu sistem distribusi harus disesuaikan dengan kondisi setempat dengan memperhatikan faktor beban, lokasi beban, perkembangan dimasa mendatang, keandalan serta nilai ekonomisnya. Berdasarkan Tegangan Pengenal Berdasarkan tegangan pengenalnya sistem jaringan distribusi dibedakan menjadi dua macam, yaitu : a.
Sistem jaringan tegangan primer atau Jaringan Tegangan Menengah (JTM), yaitu berupa Saluran Kabel Tegangan Menengah (SKTM) atau Saluran Udara Tegangan Menengah (SUTM). Jaringan ini menghubungkan sisi sekunder trafo daya di Gardu Induk menuju ke Gardu Distribusi, besar tegangan yang disalurkan adalah 6 kV, 12 kV atau 20 kV.
b.
Jaringan tegangan distribusi sekunder atau Jaringan Tegangan Rendah (JTR), salurannya bisa berupa SKTM atau SUTM yang menghubungkan Gardu Distribusi/sisi sekunder trafo distribusi ke konsumen. Tegangan sistem yang digunakan adalah 220 Volt dan 380 Volt. Tenaga listrik dibangkitkan pada dalam pusat-pusat pembangkit listrik (power plant)
lalu disalurkan melalui saluran transmisi setelah terlebih dahulu dinaikkan tegangannya oleh transformator step-up yang ada dipusat listrik. Saluran transmisi tegangan tinggi mempunyai tegangan 70kV, 150kV, atau 500kV. Khusus untuk tegangan 500kV dalam praktek saat ini disebut sebagai tegangan ekstra tinggi. Setelah tenaga listrik disalurkan, maka sampailah tegangan listrik ke gardu induk (G1), lalu diturunkan tegangannya menggunakan transformator step-down menjadi tegangan menengah yang juga disebut sebagai tegangan distribusi primer. Kecenderungan saat ini menunjukan bahwa tegangan distribusi primer PLN yang berkembang adalah tegangan 20kV. Setelah tenaga listrik 5
disalurkan melalui jaringan distribusi primer atau jaringan Tegangan Menengah (JTM), maka tenaga listrik kemudian diturunkan lagi tegangannya dalam gardu-gardu distribusi menjadi tegangan rendah, yaitu tegangan 380/220 volt, lalu disalurkan melalui jaringan Tegangan Rendah (JTR) ke rumah-rumah pelanggan (konsumen) PLN. Pelangganpelanggan dengan daya tersambung besar tidak dapat dihubungkan pada Jaringan Tegangan Rendah, melainkan dihubungkan langsung pada jaringan tegangan menengah, bahkan ada pula pelanggan yang terhubung pada jaringan transmisi, tergantung dari besarnya daya tersambung. Setelah melalui jaringan Tegangan menengah, jaringan tegangan rendah dan sambungan Rumah (SR), maka tenaga listrik selanjutnya melalui alat pembatas daya dan kWh meter. Rekening listrik pelanggan tergantung pada besarnya daya tersambung serta pemakaian kWh nya. Setelah melalui kWh meter, tenaga listrik lalu memasuki instalasi rumah,yaitu instalasi milik pelanggan. Instalasi PLN umumnya hanya sampai pada kWh meter, sesudah kWh meter instalasi listrik umumnya adalah instalasi milik pelanggan. Dalam instalasi pelanggan, tenaga listrik langsung masuk ke alat-alat listrik milik pelanggan seperti lampu, kulkas, televisi, dam lain-lain. 3.2 Macam – Macam Jaringan Distribusi Primer Berdasarkan Konfigurasi Jaringan Primer Konfigurasi jaringan distribusi primer pada suatu sistem jaringan distribusi sangat menentukan mutu pelayanan yang akan diperoleh khususnya mengenai kontinyuitas pelayanannya. Adapun jenis jaringan primer yang biasa digunakan adalah: A. Jaringan distribusi pola radial B. Jaringan distribusi pola loop C. Jaringan distribusi pola grid D. Jaringan distribusi pola spindle 3.2.1. Jaringan Distribusi Pola Radial. Pola radial adalah jaringan yang setiap saluran primernya hanya mampu menyalurkan daya dalam satu arah aliran daya. Jaringan ini biasa dipakai untuk melayani daerah dengan tingkat kerapatan beban yang rendah. Keuntungannya ada pada kesederhanaan dari segi teknis dan biaya investasi yang rendah. Adapun kerugiannya
6
apabila terjadi gangguan dekat dengan sumber, maka semua beban saluran tersebut akan ikut padam sampai gangguan tersebut dapat diatasi.
Gambar Pola Jaringan Radial 3.2.2. Jaringan Distribusi Pola Loop Jaringan pola loop adalah jaringan yang dimulai dari suatu titik pada rel daya yang berkeliling di daerah beban kemudian kembali ke titik rel daya semula.Pola ini ditandai pula dengan adanya dua sumber pengisian yaitu sumber utama dan sebuah sumber cadangan. Jika salah satu sumber pengisian (saluran utama) mengalami gangguan, akan dapat digantikan oleh sumber pengisian yang lain (saluran cadangan). Jaringan dengan pola ini biasa dipakai pada sistem distribusi yang melayani beban dengan kebutuhan kontinyuitas pelayanan yang baik (lebih baik dari pola radial). Gambar Pola Jaringan Loop
3.2.3. Jaringan Distribusi Pola Grid
7
Pola jaringan ini mempunyai beberapa rel daya dan antara rel-rel tersebut dihubungkan oleh saluran penghubung yang disebut tie feeder. Dengan demikian setiap gardu distribusi dapat menerima atau mengirim daya dari atau ke rel lain.
Gambar Pola Jaringan Grid Keuntungan dari jenis jaringan ini adalah: a. Kontinuitas pelayanan lebih baik dari pola radial atau loop. b. Fleksibel dalam menghadapi perkembangan beban. c. Sesuai untuk daerah dengan kerapatan beban yang tinggi. Adapun kerugiannya terletak pada sistem proteksi yang rumit dan mahal dan biaya investasi yang juga mahal 3.2.4. Jaringan Distribusi Pola Spindel Jaringan primer pola spindel merupakan pengembangan dari pola radial dan loop terpisah. Beberapa saluran yang keluar dari gardu induk diarahkan menuju suatu tempat yang disebut gardu hubung (GH), kemudian antara GI dan GH tersebut dihubungkan dengan satu saluran yang disebut express feeder. Sistem gardu distribusi ini terdapat disepanjang saluran kerja dan terhubung secara seri. Saluran kerja yang masuk ke gardu dihubungkan oleh saklar pemisah, sedangkan saluran yang keluar dari gardu dihubungkan oleh sebuah saklar beban. Jadi sistem ini dalam keadaan normal bekerja secara radial dan dalam keadaan darurat bekerja secara loop melalui saluran cadangan dan GH.
8
Gambar Sistem Jaringan Spindel
3.3 Komponen Pendukung pada Gardu Induk (GI) jika dilihat dari segi manfaat dan kegunaan dari gardu induk itu sendiri,maka peralatan dan komponen dari gardu induk harus memiliki keandalan yang tinggi serta kualitas yang tidak diragukan lagi, adapun komponen pendukung pada gardu induk ini adalah
Lighting Arrester (LA) Berfungsi untuk mengamankan instalasi (peralatan listrik pada instalasi) dari gangunan tegangan lebih yang di akibatkan oleh sambaran petir maupun oleh surya petir.
Pemisah (PMS) Pemisah tanah Berfungsi untuk mengamankan peralatan dari sisa tegangan yang timbul sesudah SUTT di putuskan, atau induksi tegangan dari penghantar, hal ini perlu untuk keamanan dari orang yang bekerja pada instalasi. Pemisah peralatan. Berfungsi untuk mengisolasi peralatan listrik dari peralatan yang bertegangan. Pemisah di operasikan tanpa beban.
Pemutus Tenaga (PMT) Berfungsi untuk memutuskan hubungan tenaga listrik dalam keadaan gangguan maupun dalam keadaan berbeban dan proses ini harus dapat dilakukan dengan 9
cepat. Pemutus tenaga listrik dalam keadaan gangguan akan menimbulkan arus yang relatif besar, pada saat tersebut PMT bekerja sangat berat. Bila kondisi peralatan PMT menurun karena kurangnya pemeliharaan, sehingga tidak sesuai lagi kemampuan dengan daya yang di putuskannya, maka PMT tersebut akan dapat rusak (meledak).
Current Transformer (CT) merubah besaran arus dari arus yang besar ke arus yang kecil atau memperkecil besaran arus listrik pada sistem tenaga listrik, menjadi arus untuk sistem pengukuran dan proteksi. Mengisolasi rangkaian sekunder terhadap rangkaian primer, yaitu memisahkan instalasi pengukuran dan proteksi tegangan tinggi.
Potensial Transformer (PT) Berfungsi untuk merubah besaran tegangan dari tegangan tinggi ke tegangan rendah atau memperkecil besaran tegangan listrik pada sistem tenaga listrik, menjadi besaran tegangan untuk pengukuran dan proteksi. Mengisolasi rangkaian sekunder terhadap rangkaian primer, dengan memisahkan instalasi pengukuran dan proteksi tegangan tinggi.
Rail (Busbar) Berfungsi sebagai titik pertemuan/hubungan trafo-trafo tenaga, SUTT-SUTT dan peraltan listrik lainnya untuk menerima dan menyalurkan tenaga/daya listrik. Bahan dari rail umumnya terbuat dari bahan tembaga (bar copper, atau hollow konduktor), ACSR : almalec atau alumunim (busbar alumunium atau hollw conductor).
Trafo Tenaga Trafo tenaga berfungsi menyalurkan tenaga/daya dari tegangan tinggi atau sebaliknya (mentransformasikan tegangan).
Neutral Grounding Resistance (NGR)
10
Diperlukan proteksi yang praktis dan biasanya tidak terlalu mahal, karena karakteristik relay dipengaruhi oleh sistem pentanahan neutral. Komponen yang dipasang antara titik neutral trafo dengan pentanahan. Berfungsi untuk memperkecil arus gangguan yang terjadi.
CIRCUIT BREAKER (CB) Circuit Breaker Adalah peralatan pemutus, yang berfungsi untuk memutus rangkaian listrik dalam keadaan berbeban (berarus). CB dapat dioperasikan pada saat jaringan dalam kondisi normal maupun pada saat terjadi gangguan. Karena pada saat bekerja, CB mengeluarkan (menyebabkan timbulnya) busur api, maka pada CB dilengkapi dengan pemadam busur api.
DISCONNECTING SWITCH (DS) Adalah peralatan pemisah, yang berfungsi untuk memisahkan rangkaian listrik dalam keadaan tidak berbeban. Dalam GI, DS terpasang di : Transformator Bay (TR Bay). Transmission Line Bay (TL Bay). Busbar. Bus Couple. Karena DS hanya dapat dioperasikan pada kondisi jaringan tidak berbeban, maka yang harus dioperasikan terlebih dahulu adalah CB. Setelah rangkaian diputus oleh CB, baru DS dioperasikan.
BAB IV PENUTUP 4.1 Kesimpulan Sistem distribusi tenaga listrik didefinisikan sebagai bagian dari sistem tenaga listrik yang menghubungkan gardu induk/pusat pembangkit listrik dengan konsumen. 11
Sedangkan jaringan distribusi adalah sarana dari sistem distribusi tenaga listrik di dalam menyalurkan energi ke konsumen. Dalam menyalurkan tenaga listrik ke pusat beban, suatu sistem distribusi harus disesuaikan dengan kondisi setempat dengan memperhatikan faktor beban, lokasi beban, perkembangan dimasa mendatang, keandalan serta nilai ekonomisnya. Berdasarkan tegangan pengenalnya sistem jaringan distribusi dibedakan menjadi dua macam
Sistem jaringan tegangan primer atau Jaringan Tegangan Menengah (JTM), yaitu berupa Saluran Kabel Tegangan Menengah (SKTM) atau Saluran Udara Tegangan Menengah (SUTM). Jaringan ini menghubungkan sisi sekunder trafo daya di Gardu Induk menuju ke Gardu Distribusi, besar tegangan yang disalurkan adalah
6 kV, 12 kV atau 20 kV. Jaringan tegangan distribusi sekunder atau Jaringan Tegangan Rendah (JTR), salurannya bisa berupa SKTM atau SUTM yang menghubungkan Gardu Distribusi/sisi sekunder trafo distribusi ke konsumen. Tegangan sistem yang digunakan adalah 220 Volt dan 380 Volt. Pada jaringan distribusi primer pada suatu sistem jaringan distribusi sangat
menentukan mutu pelayanan yang akan diperoleh khususnya mengenai kontinyuitas pelayanannya. jenis jaringan primer yang biasa digunakan adalah: A. Jaringan distribusi pola radial B. Jaringan distribusi pola loop C. Jaringan distribusi pola grid D. Jaringan distribusi pola spindle Jika dilihat dari segi manfaat dan kegunaan dari gardu induk itu sendiri,maka peralatan dan komponen dari gardu induk harus memiliki keandalan yang tinggi serta kualitas yang tidak diragukan lagi, adapun komponen pendukung pada gardu induk ini Ialah
Lighting Arrester (LA), Pemisah (PMS), Pemutus Tenaga (PMT), Current
Transformer (CT), Potensial Transformer (PT), Rail (Busbar), Trafo Tenaga, Neutral Grounding Resistance (NGR), Circuit Breaker (CB), Disconnecting Switch (DS)
12
4.1 Saran Dari pembahasan makalah tentang Sistem Distribusi Pada Gardu induk dan komponen pendukung dalam gardu induk, kami sadar bahwa makalah ini masih jauh dari kesempurnaan oleh karena itu segala kritik dan saran yang bersifat membangun sangat diharapkan demi kesempurnaannya.
DAFTAR PUSTAKA
http://www.academia.edu/15319949/SISTEM_DISTRIBUSI_TENAGA_LISTRI K_Makalah_Diajukan_untuk_memenuhi_salah_tugas_mata_kuliah_Teknik_Tena
ga_Listrik_Disusun_oleh http://www.pln.co.id/p3bjawabali/?p=451 http://dokumen.tips/documents/makalah-gardu-induk.html http://www.academia.edu/19329353/Gardu_Induk
13
