Dasar Rangkaian Listrik
Faktor Pertimbangan Distribusi Sistem Tenaga Listrik • Keamanan Energi listrik yang digunakan oleh para pemakai dengan tingkat resiko / bahaya yang minimal • Penyediaan Tenaga Listrik Penggunaan yang dilakukan secara teratur, tidak melebihi kapasitas dan tidak bergejolak • Pertimbangan Ekonomi Masyarakat dapat menggunakan dengan biaya yang murah dan konsumen mendapatkannya dengan harga yang memadai
Desain Sistem Distribusi Tenaga Listrik Tiga Hal Utama perlu mendapat pertimbangan dalam menentukan desain sistem distribusi tenaga listrik
1. Jenis Sistem Kelistrikan – –
Arus Searah (aa) Arus Bolak-Balik (abb)
2. Jenis Sistem Penyediaan – –
Distribusi Primer Distribusi Sekunder
3. Jenis Konstruksi – –
Saluran Udara Kabel (dalam tanah)
Jenis Sistem Kelistrikan A. Sistem Arus Searah Sistem ini terdiri 2 (dua) atau 3 (tiga) kawat Contoh 1. Arus Searah pada Kereta Api Listrik (KRL), dengan tegangan 1500 Volt dan dua kawat 2. Pelabuhan Laut dalam mengoperasikan keran-keran pengangkat barang yang menggunakan motor arus searah.
Sistem Arus Searah Pada asasnya berbentuk sama dengan sistem Arus Bolak-balik 2 (dua) atau 3 (tiga) kawat
Jenis Sistem Kelistrikan (lanjutan) B. Sistem Arus Bolak-Balik 1. Banyak digunakan 2. Sistem satu fase 3. Sistem dua fase 4. Sistem tiga fase 5. Sistem enam fase
Jenis Sistem Kelistrikan (lanjutan) • Sistem Satu Fase Satu Kawat lebih dikenal dengan Sistem Satu Kawat Balik Tanah (SKBT) à Single Wire Earth Return (SWER) • Arus Balik dilakukan melalui Bumi. • Dapat digunakan pada tanah sangat lembab (contoh sawah)
Beban
E
Bumi
Jenis Sistem Kelistrikan (lanjutan) • Sistem Satu Fase Dua Kawat terdiri atas – Satu fase – Dua konduktor
• Beban dihubungkan antara kedua konduktor, salah satunya sebagai netral, dibumikan • Pembumian untuk keamanan • Mengitung Rugi-rugi pada konduktor adalah I2R • Kombinasi resistansi dan reaktansi di sebut impedansi à dalam ohm
E
Beban
E1
E
• Sistem ABB Satu Fase Dua Kawat dengan tiga Beban Seri
E2
– Skema Rangkaian (gambar atas) – Diagram Vektor Tegangan (gambar bawah)
E3
• Tegangan pada sistem Sumber = Jumlah Tegangan pada Beban (E1+E2+E3) di hitung secara vektorial E
E3
E2 E1
Jenis Sistem Kelistrikan (lanjutan) •
Sistem Satu Fase Tiga Kawat – –
Merupakan kombinasi dari dua sistem dua kawat Satu kawat dipergunakan sebagai netral masingmasing sistem dua kawat
1. Apabila satu kawat / konduktor bertegangan E Volt, di “atas” netral, maka konduktor hidup yang lain adalah E Volt di “bawah” netral 2. Tegangan Antara konduktor hidup adalah 2E (220 Volt) à gambar 1.5a 3. Bila tegangan dan beban tidak seimbang, besar tegangan pada sisi beban berbeda-beda à gambar 1.5b
Jenis Sistem Kelistrikan (lanjutan) • Sistem ABB Dua Fase – Terjadi bila dua kawat “netral” digabung menjadi satu sehingga merupakan kawat “bersama” • Sistem dua fase tiga kawat à gambar 1.6 • Sistem dua fase empat kawat à gambar 1.7 • Sistem dua fase lima kawat à gambar 1.8
Jenis Sistem Kelistrikan (lanjutan) • Sistem ABB Tiga Fase – Distribusi Primer à tegangan Menengah, Tegangan Tinggi dan Tegangan ekstra tinggi (tiga fase tiga kawat). Gambar 1.9 – Distribusi Sekunder à tegangan Rendah (tiga fase empat kawat). Gambar 1.10
Jenis Sistem Kelistrikan (lanjutan) • Sistem ABB Enam Fase Enam Kawat – Pada asasnya terdiri atas dua sistem tiga fase yang dihubungkan, sehingga kedua sistem tiga fase bergeser 180o dari sistem tiga fase pertama. Gambar 1.11 – Pemakaian : • Jaringan untuk alat konverter sinkron • Perbaiki faktor daya pada suatu sistem ABB
Jenis Sistem Penyediaan • Sistem Distribusi Primer – Sistem radial – Sistem loop – Sistem jaringan primer
• Sistem Distribusi Sekunder – Sebuah transformator tersendiri – Penggunaan satu transformator untuk sejumlah pemakai – Baking Sekunder – Jaringan Sekunder
Sistem Distribusi Primer • Sistem Radial sistem yang terdiri atas fider (feeders) atau rangkaian sendiri yang seolah-olah keluar dari suatu sumber atau wilayah tertentu secara radial. Fider à bagian utama dari saluran samping
Sistem Distribusi Primer (lanjutan) •
Sistem Loop Cara Mengurangi lama interupsi daya yang disebabkan gangguan à desain fider sebagai loop dengan menyambungkan kedua ujung saluran
Model Operasi 1. Loop Terbuka à sekring 2. Loop Tertutup à saklar daya (mahal) à Mendapat Pasokan Energi Listrik dari dua arah, apabila terganggu akan pakai pasokan dari salah satu arah lainnya.
Sistem Distribusi Primer (lanjutan) • Sistem Jaringan Primer Terbentuk dengan menyambungkan saluran-saluran utama yang terdapat pada sistem radial, sehingga menjadi suatu jaringan.
Sistem Distribusi Sekunder • Pelayanan dengan transformator tersendiri – untuk tiap pemakai yang menggunakan daya besar – Untuk pemakai yang terletak agak berjauhan
• Penggunaan Satu transformator untuk sejumlah pemakai – Memperlihatkan beban – Keperluan pemakai yang berbeda-beda sifat bebannya
Sistem Distribusi Sekunder (lanjutan) • Bangking Sekunder – Antara transformator dan saluran sekunder umumnya terdapat sekering / saklar daya otomatik guna melepaskan tranformator dari saluran tegangan rendah bila terdapat gangguan pada tranformator.
Sistem Distribusi Sekunder (lanjutan) • Jaringan Sekunder – Memberikan taraf keandalan pada jaringan teganggan rendah di daerah dengan kepadatan beban yang tinggi – Umumnya menghubungkan semua sisi tegangan rendah dari gardu – Proteksi akan melepaskan transformator dari jaringan sekunder bila pengisian primer hilang tegangan
Jenis Konstruksi • Saluran Udara merupakan penghantar energi listrik, tegangan menengah, tegangan rendah yang dipasang pada tiang-tiang listrik di luar bangunan • Kabel Tanah merupakan penghantar energi listrik yang dibungkus dengan bahan isolasi dan di tanam pada kedalaman tertentu pada tanah.
