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
