PENYALURAN (TRANSMISI) TENAGA LISTRIK

3.1. DEFINISI/PENGERTIAN Pengertian penyaluran energi listrik : Proses dan cara menyalurkan energi listrik pada jarak yang berjauhan dari satu tempat ke tempat lainnya (dari pembangkit listrik ke gardu induk dan dari satu gardu induk ke gardu induk lainnya), yang terdiri dari konduktor yang direntangkan antara tiang-tiang (tower), melalui isolator-isolator, dengan sistem tegangan tinggi/ekstra tinggi. Ruang lingkupnya dimulai dari Gardu Induk di Pembangkitan sampai dengan Gardu Induk (sisi primer) yang ada pusat-pusat beban. 22

3.2. BESARAN TEGANGAN DAN JENIS PENYALURAN (TRANSMISI) Besaran tegangan : 66 KV, 70 KV, 132 KV, 150 KV, 245 KV, 275 KV, 350 KV, 500 KV, 1.100 KV, 1300 KV, 1.500 KV, dan lain-lain Jenis arus : arus searah (DC) dan arus bolak-balik (AC). Jenis dan ruang lingkup penyaluran : Saluran udara (Overhead Line). Saluran bawah tanah (Underground Cable). Saluran kabel bawah laut (Sub Marine Cable). Gardu Induk Tegangan Ultra Tinggi. Gardu Induk Tegangan Ekstra Tinggi. Gardu Induk. Gardu Hubung. Pusat Pengatur Beban. Unit Pengatur Beban. 23

3.3. SISTEM PENYALURAN (TRANSMISI) DI INDONESIA Besaran tegangan : 70 KV, 150 KV, 275 KV dan 500 KV. Jenis arus : arus bolak-balik (AC). Jenis dan ruang lingkup penyaluran : Saluran Udara Tegangan Tinggi (SUTT). Saluran Kabel Tanah Tegangan Tinggi (SKTT). Saluran Kabel Bawah Laut Tegangan Tinggi (Sub Marine Cable). Saluran Udara Tegangan Ekstra Tinggi (SUTET). Gardu Induk (GI). Gardu Induk Tegangan Ekstra Tinggi (GITET). Pusat Pengatur Beban (UPB). Unit Pengatur Beban. Sistem interkoneksi (Interconnection System) : Telah terpasang di Pulau Jawa-Madura-Bali (Jamali) dan Pulau Sumatera. Sebagian daerah di Sumatera masih terjadi bottle neck. 24

Lanjutan 3.3 Tingkat pengembangan sistem (menuju ke interkoneksi) : Sistem penyaluran dari parsial menuju ke interkoneksi. Terpasang di Pulau Kalimantan dan Pulau Sulawesi. Tingkat perintisan : Pada umumnya di daerah-daerah yang ratio elektrifikasinya rendah (NTT, Maluku, Maluku Utara, Papua dan lain-lain). Penyediaan listrik bersifat parsial. Saluran udara (Overhead Line) dipasang di daerah-daerah yang keadaan ROW-nya memungkinkan, pada umumnya di daerah pinggiran kota dan di luar kota. Saluran kabel bawah tanah (Underground cable) dipasang di daerah yang ROW-nya tidak memungkinkan, pada umumnya di daerah tengah kota, kota-kota besar yang padat pemukiman dan beban listriknya besar. 25

Lanjutan 3.3 Gardu Induk : Untuk daerah-daerah yang masih memungkinkan mendapatkan lahan/space tanah yang luas, dipasang Gardu Induk Konvesional, pada umumnya di pinggiran kota atau di kota-kota kecil. Untuk daerah-daerah perkotaan (Kota Besar) yang padat pemukiman, dipasang Gas Insulated Switchgear SF6 (GIS SF6). Pusat Pengatur Beban (P2B) dan Unit Pengatur Beban (UPB) : Dipasang di daerah-daerah yang jaringannya telah terinterkoneksi, area pelayanan luas dan beban yang dilayani besar, contoh : P3B & UPB yang ada di Sistem Jawa-Madura-Bali (Jamali). Tujuannya adalah untuk pengaturan beban maupun melakukan manuver beban jika terjadi masalah di sistem, misal : jika terjadi gangguan di sistem pembangkit atau di sistem transmisi. 26

3.4. PEMBANGUNAN DAN PENGEMBANGAN PENYALURAN (TRANSMISI) Secara teknis, pembangunan dan pengembangan sistem penyaluran tenaga listrik, tidak ada masalah dan tidak ada kesulitan. Masalah-masalah yang sering timbul dalam pembangunan sistem penyaluran (transmisi) adalah masalah non teknis, antara lain : Kesulitan mendapatkan lahan untuk tapak tower. Harga tanah yang sangat (terlalu) mahal. Proses perijinan yang sulit dan berbelit. Reaksi dari masyarakat yang tidak mau dilalui jalur transmisi. Beberapa waktu terakhir ini, muncul fenomena baru, masyarakat minta kompensasi (ganti rugi) di sepanjang ROW jalur transmisi. Biaya ganti rugi kerusakan bangunan, tanaman dan lain-lain yang mahal, bahkan terkadang jauh melampaui harga standar. Koordinasi dengan berbagai pihak / instansi terkait, yang merupakan kesulitan tersendiri dan tak jarang membutuhkan biaya besar. Isue lingkungan hidup. Dan berbagai hambatan/kendala lainnya. 27

Lanjutan 3.4 Berbagai permasalahan tersebut mengakibatkan proses pembangunan dan pengembangan sistem penyaluran menjadi terhambat, bahkan ada pembangunan transmisi yang terhenti/tertunda bertahun-tahun. Mengingat dari waktu ke waktu beban akan terus berkembang (mengalami pertumbuhan), sedangkan di sisi lain untuk membangun transmisi dan gardu induk banyak menghadapi masalah, perlu dipikirkan dan dicarikan solusi dalam pengembangan sistem penyaluran di Indonesia. Harus dicermati bahwa penambahan pembangkit tanpa diimbangi penambahan sistem transmisi akan timbul masalah tersendiri. 28

3.5. UP-RATING SISTEM PENYALURAN (TRANSMISI) Up-rating berarti menaikkan rate/menaikkan kemampuan/menaikkan kapasitas. Up-rating sistem penyaluran, berarti menaikkan rate/menaikkan kemampuan/menaikkan kapasitas penyaluran, antara lain : Dari SUTT 70 KV menjadi 150 KV. SUTT 150 KV yang ditingkatkan kemampuannya dalam menyalurkan energi listrik. SUTT single circuit ditingkatkan menjadi double circuit. Gardu induk yang berkapasitas 10 MVA dinaikkan menjadi 30 MVA, dari 1 trafo menjadi 2 trafo, dari 30 MVA menjadi 60 MVA atau 100 MVA. Dan lain sebagainya. Up-rating bisa dilakukan dengan cara : Membangun SUTT baru, membangun (memperluas) Gardu Induk Eksisting. Mengganti konduktor (re-conductoring) SUTT eksisting, mengganti trafo pada Gardu Induk Eksisting, dari kapasitas kecil diganti dengan kapasitas yang lebih besar. Menambah jumlah sirkit SUTT eksisting, menambah jumlah trafo dan peralatan pada Gardu Induk eksisting. 29

DISTRIBUSI TENAGA LISTRIK

4.1. DEFINISI/PENGERTIAN Pengertian dan fungsi distribusi tenaga listrik : Pembagian /pengiriman/pendistribusian/pengiriman energi listrik dari instalasi penyediaan (pemasok) ke instalasi pemanfaatan (pelanggan). Merupakan sub sistem tenaga listrik yang langsung berhubungan dengan pelanggan, karena catu daya pada pusat-pusat beban (pelanggan) dilayani langsung melalui jaringan distribusi. Ruang lingkupnya dimulai dari sisi sekunder trafo tenaga di Gardu Induk sampai dengan Alat Pembatas dan Pengukur (APP). 30

4.2. BESARAN TEGANGAN BERDASARKAN PEMANFAATAN (JENIS PELANGGAN) Jaring distribusi tegangan rendah, untuk melayani : Pelanggan rumah tangga (instalasi domestik). Pelanggan bisnis, sosial dan publik (instalasi bangunan/non domestik) dengan daya sampai dengan 197 KVA. Jaring distribusi tegangan menengah (20 KV), untuk melayani : Pelanggan bisnis, sosial dan publik (instalasi bangunan/non domestik) dengan daya di atas 197 KVA sampai dengan 30 MVA. Pelanggan industri (instalasi industri), dengan daya di atas 197 KVA sampai dengan 30 MVA. Jaring distribusi tegangan tegangan tinggi (70 KV, 150 KV), untuk melayani : Pelanggan industri (instalasi industri), dengan daya di atas 30 MVA. 31

Lanjutan 4.3 Ruang lingkup : Saluran udara tegangan menengah (SUTM) 20 KV. Saluran kabel tanah tegangan menengah (SKTM) 20 KV. Saluran kabel bawah air sungai/laut 20 KV. Saluran udara tegangan rendah (SUTR) 220 Volt. Saluran kabel tanah tegangan rendah (SKTR) 220 Volt. Gardu Distribusi. Saluran luar pelayanan/Saluran masuk pelayanan Sambungan rumah (SLP/SMP/SR). Alat pembatas dan pengukur (APP). Unit pengatur distribusi. 33

4.4. PEMBANGUNAN DAN PENGEMBANGAN JARING DISTRIBUSI Pada umumnya dalam pembangunan dan mengembangkan jaring distribusi, tidak banyak menghadapi masalah/kendala, karena jaring distribusi langsung melayani pelanggan (dibutuhkan pelanggan secara langsung). Jika terjadi masalah/kendala, pada umumnya adalah : Untuk SUTM menyangkut masalah ROW, karena di daerah/kota tertentu melakukan pemotongan/pemaprasan pohon tanpa koordinasi dengan Dinas Pertamanan, bisa menjadi masalah besar, bahkan bisa dipidanakan. Untuk SKTM menyangkut masalah koordinasi dengan berbagai pihak terkait (Pemkot/Pemkab, PDAM, PT. Telkom, Perum Gas, Polri, Dinas Perhubungan dan lain-lain. Pada umumnya jaring distribusi di Indonesia menggunakan penghantar udara (Overhead Line). Khusus di DKI Jakarta, karena pertimbangan tertentu (ROW dan estetika), menggunakan kabel tanah (Underground Cable). 34

Klasifikasi menurut nilai tegangannya: a. Saluran distribusi Primer, Terletak pada sisi primer trafo distribusi, yaitu antara titik Sekunder trafo substation (Gardu Induk) dengan titik primer trafo distribusi. Saluran ini bertegangan menengah 20 kV. Jaringan listrik 70 kV atau 150 kV, jika langsung melayani pelanggan, bisa disebut jaringan distribusi. \ b. Saluran Distribusi Sekunder, Terletak pada sisi sekunder trafo distribusi, yaitu antara titik sekunder dengan titik cabang menuju beban (Lihat Gambar)

Klasifikasi menurut Jenis Konduktornya: Saluran udara, dipasang pada udara terbuka dengan bantuan penyangga (tiang) dan perlengkapannya, dan dibedakan atas: - Saluran kawat udara, bila konduktornya telanjang, tanpa isolasi pembungkus. - Saluran kabel udara, bila konduktornya terbungkus isolasi. Saluran Bawah Tanah, dipasang di dalam tanah, dengan menggunakan kabel tanah (ground cable). Saluran Bawah Laut, dipasang di dasar laut dengan menggunakan kabel laut (submarine cable)

Menurut susunan (konfigurasi) salurannya: Sal Konfigurasi Horisontal Sal Konfigurasi Vertikal

- Saluran konfigurasi Delta

- Menurut Susunan Rangkaiannya Rangkaian Jaringan Sistem Distribusi Primer, yaitu: - Jaringan Distribusi Radial, dengan model: Radial tipe pohon, Radial dengan tie dan switch pemisah, Radial dengan pusat beban dan Radial dengan pembagian phase area. - Jaringan distribusi ring (loop), dengan model: Bentuk open loop dan bentuk Close loop. - Jaringan distribusi Jaring-jaring (NET) - Jaringan distribusi spindle - Saluran Radial Interkoneksi Jaringan Sistem Distribusi Sekunder, Pada sistem distribusi sekunder bentuk saluran yang paling banyak digunakan ialah sistem radial. Sistem ini dapat menggunakan kabel yang berisolasi maupun konduktor tanpa isolasi

4.3. SISTEM DAN RUANG LINGKUP Sistem jaringan : Radial. Loop. Spindle. Mesh/Grid Gardu distribusi : Gardu trafo tiang type portal. Gardu trafo tiang type cantol. Gardu beton 32

Jaringan Sistem Distribusi Primer A. Jaringan Distribusi Radial. Bila antara titik sumber dan titik bebannya hanya terdapat satu saluran (line), tidak ada alternatif saluran lainnya. Bentuk Jaringan ini merupakan bentuk dasar, paling sederhana dan paling banyak digunakan. Dinamakan radial karena saluran ini ditarik secara radial dari suatu titik yang merupakan sumber dari jaringan itu,dan dicabang-cabang ke titik-titik beban yang dilayani. Spesifikasi dari jaringan bentuk radial ini adalah: a). Bentuknya sederhana.(+) b). Biaya investasinya relatip murah.(+) c). Kualitas pelayanan dayanya relatip jelek, karena rugi tegangan dan rugi daya yang terjadi pada saluran relatip besar.(-) d). Kontinyuitas pelayanan daya tidak terjamin, sebab antara titik sumber dan titik beban hanya ada satu alternatif saluran sehingga bila saluran tersebut mengalami gangguan, maka seluruh rangkaian sesudah titik gangguan akan mengalami "black out“ secara total.(-) Jaringan distribusi radial ini memiliki beberapa bentuk modifikasi, antara lain: (1). Radial tipe pohon. (2). Radial dengan tie dan switch pemisah. (3). Radial dengan pusat beban. (4). Radial dengan pembagian phase area.

Jaringan Radial tipe Pohon Bentuk ini merupakan bentuk yang paling dasar. Satu saluran utama dibentang menurut kebutuhannya, selanjutnya dicabangkan dengan saluran cabang (lateral penyulang) dan lateral penyulang ini dicabang-cabang lagi dengan sublateral penyulang (anak cabang). Sesuai dengan kerapatan arus yang ditanggung masing-masing saluran, ukuran penyulang utama adalah yang terbesar, ukuran lateral adalah lebih kecil dari penyulang utama, dan ukuran sub lateral adalah yang terkecil.

Jaringan radial dengan tie dan switch pemisah. Bentuk ini merupakan modifikasi bentuk dasar dengan menambahkan tie dan switch pemisah, yang diperlukan untuk mempercepat pemulihan pelayanan bagi konsumen, dengan cara menghubungkan area-area yang tidak terganggu pada penyulang yang bersangkutan, dengan penyulang di sekitarnya. Dengan demikian bagian penyulang yang terganggu dilokalisir, dan bagian penyulang lainnya yang "sehat" segera dapat dioperasikan kembali, dengan cara melepas switch yang terhubung ke titik gangguan, dan menghubungkan bagian penyulang yang sehat ke penyulang di sekitarnya.

Jaringan radial tipe pusat beban. Bentuk ini mencatu daya dengan menggunakan penyulang utama (main feeder) yang disebut "express feeder" langsung ke pusat beban, dan dari titik pusat beban ini disebar dengan menggunakan "back feeder" secara radial.

Jaringan radial dengan phase area Pada bentuk ini masing-masing fasa dari jaringan bertugas melayani daerah beban yang berlainan. Bentuk ini akan dapat menimbulkan akibat kondisi sistem 3 fasa yang tidak seimbang (simetris), bila digunakan pada daerah beban yang baru dan belum mantap pembagian bebannya. Karenanya hanya cocok untuk daerah beban yang stabil dan penambahan maupun pembagian bebannya dapat diatur merata dan simetris pada setiap fasanya

B. Jaringan distribusi ring (loop). Bila pada titik beban terdapat dua alternatip saluran berasal lebih dari satu sumber. Jaringan ini merupakan bentuk tertutup, disebut juga bentuk jaringan "loop". Susunan rangkaian penyulang membentuk ring, yang memungkinkan titik beban dilayani dari dua arah penyulang, sehingga kontinyuitas pelayanan lebih terjamin, serta kualitas dayanya menjadi lebih baik, karena rugi tegangan dan rugi daya pada saluran menjadi lebih kecil.

C. Jaringan distribusi Jaring-jaring (NET) Merupakan gabungan dari beberapa saluran mesh, dimana terdapat lebih satu sumber sehingga berbentuk saluran interkoneksi. Jaringan ini berbentuk jaring-jaring, kombinasi antara radial dan loop.

Titik beban memiliki lebih banyak alternatip saluran/penyulang, sehingga bila salah satu penyulang terganggu, dengan segera dapat digantikan oleh penyulang yang lain. Dengan demikian kontinyuitas penyaluran daya sangat terjamin. Spesifikasi Jaringan NET ini adalah: 1). Kontinyuitas penyaluran daya paling terjamin.(+) 2). Kualitas tegangannya baik, rugi daya pada saluran amat kecil.(+) 3). Dibanding dengan bentuk lain, paling flexible (luwes) dalam mengikuti pertumbuhan dan perkembangan beban. (+} 4). Sebelum pelaksanaannya, memerlukan koordinasi perencanaan yang teliti dan rumit. (-) 5). Memerlukan biaya investasi yang besar (mahal) (-) 6). Memerlukan tenaga-tenaga terampil dalam pengoperasiannya.(-) Dengan spesifikasi tersebut, bentuk ini hanya layak (feasible) untuk melayani daerah beban yang benar-benar memerlukan tingkat keandalan dan kontinyuitas yang tinggi, antara lain: instalasi militer, pusat sarana komunikasi dan perhubungan, rumah sakit, dan sebagainya. Karena bentuk ini merupakan jaringan yang menghubungkan beberapa sumber, maka bentuk jaringan NET atau jaring-jaring disebut juga jaringan "interkoneksi".

D. Jaringan distribusi spindle. Selain bentuk-bentuk dasar dari jaringan distribusi yang telah ada, maka dikembangkan pula bentuk-bentuk modifikasi, yang bertujuan meningkatkan keandalan dan kualitas sistem. Salah satu bentuk modifikasi yang populer adalah bentuk spindle, yang biasanya terdiri atas maksimum 6 penyulang dalam keadaan dibebani, dan satu penyulang dalam keadaan kerja tanpa beban. Fungsi "express feeder" dalam hal ini selain sebagai cadangan pada saat terjadi gangguan pada salah satu "working feeder", juga berfungsi untuk memperkecil terjadinya drop tegangan pada sistem distribusi bersangkutan pada keadaan operasi normal. Dalam keadaan normal memang "express feeder" ini sengaja dioperasikan tanpa beban.

Secara umum, baik buruknya sistem penyaluran dan distribusi tenaga listrik terutama adalah ditinjau dari hal-hal berikut ini: 1). Kontinyuitas Pelayanan yang baik, tidak sering terjadi pemutusan, baik karena gangguan maupun karena hal-hal yang direncanakan. Biasanya, kontinyuitas pelayanan terbaik diprioritaskan pada beban-beban yang dianggap vital dan sama sekali tidak dikehendaki mengalami pemadaman, misalnya: instalasi militer, pusat pelayanan komunikasi, rumah sakit, dll. 2). Kualitas Daya yang baik, antara lain meliputi: - kapasitas daya yang memenuhi. - tegangan yang selalu konstan dan nominal. - frekuensi yang selalu konstan (untuk sistem AC). Catatan: Tegangan nominal di sini dapat pula diartikan kerugian tegangan yang terjadi pada saluran relatif kecil sekali. 3). Perluasan dan Penyebaran daerah beban yang dilayani seimbang.

Lanjutan: 4). Fleksibel dalam pengembangan dan perluaan daerah beban. Perencanaan sistem distribusi yang baik, tidak hanya bertitik tolak pada kebutuhan beban sesaat, tetapi perlu diperhatikan pula secara teliti mengenai pengembangan beban yang harus dilayani, bukan saja dalam hal penambahan kapasitas dayanya, tetapi juga dalam hal perluasan daerah beban yang harus dilayani. 5). Kondisi dan Situasi Lingkungan. Faktor ini merupakan pertimbangan dalam perencanaan untuk menentukan tipe-tipe atau macam sistem distribusi mana yang sesuai untuk lingkungan bersangkutan, misalnya tentang konduktornya, konfigurasinya, tata letaknya, dsb. Termasuk pertimbangan segi estetika (keindahan) nya. 6). Pertimbangan Ekonomis. Faktor ini menyangkut perhitungan untung rugi ditinjau dari segi ekonomis, baik secara komersiil maupun dalam rangka penghematan anggaran yang tersedia.

Jaringan Sistem Distribusi Sekunder Sistem distribusi sekunder digunakan untuk menyalurkan tenaga listrik dari gardu distribusi ke beban-beban yang ada di konsumen. Pada sistem distribusi sekunder 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 sbb: 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 sekunder seperti ditunjukkan pada gambar berikut:

Tegangan Sistem Distribusi Sekunder Sebagai anggota, IEC (International Electrotechnical Comission), Indonesia memakai sistem tegangan 220/380 Volt