Muhammad Wahyu Santoso
D41115517
ELEKTRO
A
TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS
HASANUDDIN
I.
PENDAHULUAN
Pada
jaringan pembangkit, energi listrik berasal dari perubahan energi mekanik yaitu
energy kinetic dan energy potensial dari unsur alam, seperti air, udara, gas,
dan cahaya matahari. Dimana unsur alam tersebut yang digunakan untuk
menggerakkan turbin hingga mengubah energy mekanik yang dimiliki unsur alam
tersebut
menjadi energy listrik. Kemudian energy listrik tersebut disalurkan menuju
daerah daerah yang memiliki struktur geografis, jarak, tempratur, dan banyaknya
penggunaan energy yang berbeda beda. Sehingga untuk mencapai tujuan
tersalurkannya energy listrik tersebut, sistem transmisi dibuat dalam struktur,
anatomi dan konstruksi yang berbeda beda sesuai dengan kondisi wilayah tujuan
dari berbagai aspek. Dan dalam penyaluran energy tersebut dibutuhkan
kelompok-kelompok yang bekerja untuk membangun sistem jaringan transmisi,
memelihara, dan mengelola sistem jaringan tersebut agar tidak terjadi
kerusakan, dan tetap terjada dan berjalan dengan baik sehingga energy listrik
tetap tersalurkan kepada konsumen-konsumen listrik. Maka untuk mempertajam dan
memfokuskan bahasan dalam tulisan ini, penulis mengajukan rumusan masalah sebagi berikut :
Ø Bagaimana struktur sistem
transmisi dalam mengatasi perbedaan kondisi geografi?
Ø Bagaimana Komponen
komponen sistem transmisi?
Ø Bagaimana Jenis Jenis
sistem Transmisi?
Ø Bagaimana dampak jaringan
listrik tersebut?
Dengan
menggunakan metodologi yang bersifat analitif bertipe deskriptif. Buku, artikel
dan jurnal international yang diperoleh secara online yang digunakan untuk
menganalisis sekaligus sebagai sumber informasi sehingga menjadi rujukan utama
dalam pembahasan ini.
II.
TINJAUAN
PUSTAKA
System of Transmission
Line
(Sistem Jaringan Transmisi).
Energy
listrik adalah listrik mengalir pada sebuah konduktor. Dimana yang mengalir
adalah perpindahan elektron karenya adanya beda potensial. Untuk menyalurkan
energy listrik tersebut dibutuhkan Transmission
Line.
“Transmission
Line – A line that
carries electricity with high voltage and is used to transmit electric power
over relatively long distances, usually
from a central generating station to main
substations.”
Dari kutipan
diatas Transmission Line atau Jaringan Transmisi adalah sebuah jaringan
yang membawa listrik pada tegangan tinggi. Pada zaman dahulu, penduduk yang
dapat menggunakan energy listrik hanya yang bertempattinggal tidak jauh dari
pusat pembangkit listrik, dikarenakan pada zaman dahulu belum ditemukannya Transformator (trafo).
Gambar
1,1 Elemen Pokok Sistem Tenaga
“Transformators is an electrical device that transfers
electrical energy between two or more circuits through electromagnetic induction.
Commonly, transformators are used to increase or decrease the voltages of
alternating current in electric power applications.”4
Definisi
di atas mengartikan bahwa sebuah alat yang mentransfer energy antara 2 sirkuit
atau lebih melalui induksi elektromagnetik. Dimana Transformator digunakan untuk menaikkan atau menurunkan tegangan.
Kenapa harus mengubah tegangan?
“A transformer is used to raise or
lower the voltage of alternating current. Raising voltage facilitates the
transmission of massive volumes of electricity, reduces energy losses and
lowers the total cost of power transmission—for example, by avoiding the
construction of additional power lines.
As electrical energy approaches
consumption centres, its voltage is lowered gradually to the point where homes
are supplied with low-voltage power, namely 120/240 volts.”5
Karena
jika listrik ditransmisikan dalam jarak yang jauh dengan volume yang banyak,
akan terjadi kehilangan energy. Dimana energy yang hilang itu adalah energy
listrik yang berubah menjadi energi panas. Sehingga membutuhkan transformator
untuk menaikkan tegangan atau menurunkan tegangan agar meminimalisir energy
listrik yang hilang.
Transmission Line (Saluran Transmisi)
Saluran transmisi adalah media yang digunakan sistem transmisi
untuk mentransmisikan tenaga listrik dari generator station hingga sampai
kepada consumer pengguna listrik. Dalam penyaluran transmisi listrik
ditransmisikan menggunakan Alternative
Direct (AC) mapun dengan Direct
Current (DC) dengan menggunakan
bahan Konduktor yang mengalirkan tipe saluran transmisi listrik.
1. Saluran
Transmisi AC
Dalam saluran transmisi
AC tegangan pada saluran transmisinya mudah untk diubah, baik dinaikkan maupun
diturunkan dengan transformator. Dimana saluran AC menggunakan sistem fasa
sehingga memiliki keuntungan sebagai berikut :
·
|
Ø Alternatif Current
(AC) adalah Arus listrik dimana arah dari
arusnya bolak balik.
Ø Direct Current (DC) adalah perpindahan arus listrik yang berlanjut atau terus
menerus pada arah yang sama atau searah.
Ø Conductor adalah Kabel
logam yang digunakan untuk menghantarkan listrik.
|
·
Nilai Sesaatnya (Instantaneous valur) konstan
·
Mempunyai medan magnet putar
Disamping itu saluran transmisi AC memiliki kerugian sebagai
berikut :
·
Tidak Stabil
·
Isolasi yang
rumit
2. Saluran
Transmisi DC
Dalam saluran ini tidak
menggunakan sistem fasa karena hanya arus searah. Adapun keuntungan saluran
transmisi DC sebagai berikut :
·
Daya guna efisiensinya
tinggi disebabkan oleh factor daya = 1
·
Memiliki
sistem stabil
·
Isolaasi yang
lebih sederhana
Akan tetapi saluran transmisi DC memiliki biaya peralatan pengubah
arus AC menjadi DC (Converter & Inverter) sehingga saluran transmisi DC dapat
dianggap ekonomis pada jarak saluran udara antara 400 km hingga 600 km, dan
untuk saluran bawah tanah dengan panjang 50 km. Sehingga saluran AC masih lebih
sering digunakan pada saluran transmisi.
A. Kategori
Saluran Transmisi
Klasifikasi
Saluran Transmisi Berdasarkan Pemasangannya.
I. Overhead Lines (Jaringan Udara)
Overhead Lines adalah saluran transmisi energy listrik yang
menyalurkan energy listrik melalui kawat kawat yang digantung pada isolator
antara Menara atau tiang transmisi. Keuntungan dari saluran transmisi udara,
antara lain :
·
Lebih
fleksibel dan leluasa dalam upaya untuk perluasan beban.
·
Dapat
digunakan untuk penyaluran tenaga listrik pada tegangan diatas 66kV
·
Mudah dalam
pemasangannya
·
Bila terjadi
gangguan hubungan singkat, mudah diaatasi dan dideteksi
·
Mudah
dilakukan perluasan pelayanan dengan penarikan cabang yang diperlukan
·
Mudah
memeriksa jika terjadi ganggaun pada jaringan.
·
Mudah untuk
melakukan pemeliharaan.
·
Tiang tiang
distribusi primer dapat pula digunakan untuk jaringan distribusi sekunder dan
keperluan pemasangan trafo atau gardu distribusi tiang, sehingga keseluruhan
harga instalasi menjadi lebih murah.
Adapun kerugian dari jaringan udara ini antara lain ;
·
Karena
letaknya yang berada diruang yang terbuka, maka cuaca sangat berpengaruh
terhadap efiesiensi kerjanya, dengan kata lain mudah mendapatkan gangguan dari
luar, sperti gangguan hubungan singkat, gangguan tegangan bila disambar petir,
dan ganguan-gangguan lainnya
·
Dari segi
keindahan, jaringan udara tersebut dapat mengurangi keindahan suatu wilayah
sehingga bukan manjadi pilihan yang ideal untuk digunakan dalam transimi
wilayah dalam kota.
·
Untuk wilayah
yang penuh dengan bangunan yang tinggi, sukar untuk mendapatkan saluran
pemasangan
·
Masalah efek
kulit, induktansi, dan kapasitansi yang terjadi, akan mengakibatkan tegangan
drop lebih tinggi
·
Ongkos
pemeliharaan lebih mahal, karena perlu jadwal pengecatan dan penggantian
material listrik bila terjadi kerusakan.
I.
Undergound
Line (Jaringan Bawah Tanah)
Saluran transmisi yang menyalurkan energy melalui kabel yang
dipendam didalam tanah. Kategori saluran seperti ini biasanya digunakan didalam
kota, karena berada di dalam tanah.
Gambar 2.2 Saluran bawah tanah
Adapun keuntungan menggunakan saluran bawah tanah sebagai berikut
;
·
Tidak
terpengaruh oleh cuaca buruk, bahaya petir, badai, tertimpa pohon, dsb
·
Tidak
mengganggu pandangan, bila adanya bangunan yang tinggi,
·
Dari segi
keindahan, saluran bawah tanah lebih sempurna dan indah dipandang
·
Mempunyai
batas umur pakai dua kali lipat dari jaringan udara
·
Ongkos
pemeliharaan lebih murah, karena tidak perlu adanya pengecatan
·
Tegangan drop
lebih rendah karena masalah induktansi bisa diabaikan
·
Tidak ada
gangguan akibat sambaran petir, angina topan, dan badai
·
Tidak adanya
korona.
Adapun kerugian dari penggunaan jaringan kabel bawah tanah sebagai
beriktu’
·
Harga kabel
yang relative lebih mahal
·
Gangguan yang
terjadi bersifat permanen
·
Tidak
fleksibel terhadap perubahan jaringan
·
Waktu dan
biaya untuk menanggulangi bila terjadi gangguan lebih lama dan lebih mahal
·
Biaya
investasi pembangunan lebih mahal dibandingkan saluran udara
·
Saat terjadi
hubungan singkat, usaha pencarian titik gangguan tidak mudah
Ada 2 tipe dari saluran transmisi bawah tanah yang digunakan,
salah satunya menggunakan konstruksi pipa dengan cairan atau gas bertekanan
disekitar kabel untuk mengatur panas dan mengisolasi kabel. Tipe lainnya adalah
bahan pengisoler kabel dimana tidak membutuhkan cairan atau gas yang merupakan
kemajuan dari sisi teknologi. Tipe dari pemasangan konstruksi kabel terbagi
menjadi :
·
High-pressure,
fluid-filled gas (HPFF)
·
High
pressure, gas-filled pipe (HPGF)
·
Self-contained
fluid-filled (SCFF)
·
Solid Cable,
cross-linked polyethylene (XLPE)
1.
High-pressure, fluid filled (HPFF), terdiri atas pipa baja yang mengandung 3 konduktor tegangan
tinggi. Dimana konduktornya terbuat dari aluminium ataupun tembaga, dengan
isolasi kualitas tinggi, dipenuhi oli isolasi dan terbungkus denganlogam
pelindung dan kawat gelincir
Gambar 2.3 Ilustrasi HPFF
Dibalik pipa baja, 3 konduktor terselimuti oleh minyak antilistrik.
Cairain ini bertindak sebagai isolator dan tidak menghantarkan arus listrik.
Cairan memberikan tekanan isolasi mencegah pemberhentian listrik dalam
konduktor isolasi. Pemberhentian listrik dapat menyebabkan saluran mati. Cairan
juga mengirimkan panas keluar dari konduktor. Cairan selalsu sama dan
menghilangkan panas dari konduktor. Dala sebuah kondisi, cairan memompa
sekeliling pipa dan mendinginkan pertukaran panas. Kabel dengan pompa cairan
membutuhkan stasiun pompa bawah tanah, yang selalu terletak pada anak stasiun
(substation). Stasiun pemompa mengawasi tekanan dan temperature dari cairan.
Disana terdapat radiator yang memindahkan panas dari kabel bawah tanah ke
atmosfer. Minyak juga menawasi dari masalah atau degradasi dari material kabel.
1. High Pressure,
Gas filled (HPGF) adalah salah
satu variasi dari pipa tipe HPFF. Tekanan gas nitrogen digunakan untuk
mengisolasi konduktor. Gas nitrogen kurang efektif dibandingkan cairan
antilistrik dalam menekan pemberhentian listrik dan pendinginan. Untuk mengganti
kerugian ini, isolasi konduktor 20% lebih tipis dari isolasi pipa berisi
cairan. Isolasi yang lebih tipis dan pipa yang lebih hangat mengurangi jumlah
arus pada jaringan yang dapat diselamatkan dan terkirim dengan efisien. Dalam
kebocoran atau kerusakan sistem kabel, gas nitrogen lebih mudah ditransaksikan
daripada minyal antilistrik dalam sekitar linkungan.
2. Self
Contained, Fluid Failed Pipe type
dari jaringan transmisi bawah tanah seringkali digunakan untuk konstruksi
jaringan transmisi bawah laut. Konduktornya cekung dan terisi dengan cairan
isolasi pada tekanan 25 hingga 50 ps. Dalam penjumlahan, ada 3 kabel yang berdiri sendiri dari semuanya. Mereka
tidak ditempatkan bersama dalam pipa
Dimana kabel terdiri dari cairan isolasi konduktor dengan kualitas
tinggi dengan kertas kraft dan terlindungi oleh timah perunggu atau sarung
aluminium dan pembungkus plastic. Cairain mengurangi pemutusan listrik dan
kerusakan jaringan. Sarung penolong konduktor tekanan dan pembungkus plastic
menjaga air keluar. Konstruksi tipe ini mengurangi dari gangguan total, tetapi
konstruksinya lebih mahal dari pipa tunggal yang digunakan untuk konstruksi
sistem HPFF atau HPGF.
3. Solid Cable,
Cross-linked polyethylene disebut
kabel padat antilistrik. Material antilistrik padat memindahkan cairan
bertekanan atau gas pada pipa kabel. Kabel XLPE menjadi standar nasional dari
jaringan transmisi bawah tanah dibawah 200 kV. dimana kurang perawatan daripada
kabel padat, tetapi kegagalan isolasi yang akan dating akan lebih sulit untuk
diawasi dan dideteksi.
Tiap tiap jaringan transmisi membutuhkan 3 bagian kabel, serupa 3
kabel konduktor dibutuhkan untuk jaringan transmisi diatas tanah. Mereka tidak
disatukan dalam satu pipa, tetapi dikelompokkan dalam plat beton. Setiap kabel
terdiri atas konduktor tembaga atau aluminium dan sebuah semi pelindung
konduksi pada intinya. Sebuah isolasi Polyethilene sekitar intinya. Dan pada luarnya
terbungkus oleh cable yang terdiri atas sarung baja dan pembungkus plastik.
Untuk konstruksi XLPE 345
kV, 2 set dari 3 kabel semestinya harus diberikan angka, terutama kapasitasnya
pada sistem bawah tanah dari jaringan udara. Desain ini membantu dalam
pembatasan dari setiap gangguan kabel dan dalam perbaikan singakt dari situasi
mendadak. Kebanyakan jaringan bawah tanah membutuhkan batas waktu unuk
perbaikan dari masalah operasi atau persoalan pemeliharaan. Kelompok kabel
ganda mengizinkan untuk mengubah rute dari kelompok cadangan kabel ganda,
menguurangi batas waktu tetapi meningkatkan biaya konstruksi jaringan.
Struktur Transmisi
Untuk kabel bawah tanah kurang dari 345 kV, sambungan dari
jaringan atas untuk jalur bawah tanah memerlukan pembangunan struktur transisi,
juga dikenal sebagai riser. Struktur ini antara 60 dan 100 kaki. Mereka dirancang
sehingga tiga konduktor secara efektif dipisahkan dan memenuhi persyaratan kode
listrik. Konduktor terisolasi dari saluran udara terhubung melalui isolator
perangkat yang solid dengan kabel bawah tanah. Hal ini membuat kelembaban dari
kabel dan saluran udara jauh dari dukungan struktur.
Penangkal petir ditempatkan dekat dengan tempat kabel bawah tanah
yang terhubung ke saluran udara untuk melindungi kabel bawah tanah dari
sambaran petir di dekatnya. Bahan isolasi sangat sensitif pada tegangan besar
dan tidak dapat diperbaiki. Jika rusak, diperbaiki dengan kabel yang baru.
Klasifikasi Saluran Transmisi Berdasarkan Tegangan
Transmisi tenaga
listrik sebenarnya tidak hanya penyaluran energi listrik dengan menggunakan
tegangan tinggi dan melalui saluran udara (overhead line), namun transmisi
adalah proses penyaluran energi listrik dari satu tempat ke tempat lainnya,
yang besaran tegangannya adalah Tegangan Ultra Tinggi (UHV), Tegangan Ekstra
Tinggi (EHV), Tegangan Tinggi (HV), Tegangan Menengah (MHV), dan Tegangan
Rendah (LV). Sedangkan Transmisi Tegangan Tinggi adalah berfungsi menyalurkan
energi listrik dari satu substation (gardu) induk ke gardu induk lainnya.
Terdiri dari konduktor yang direntangkan antara tiang (tower) melalui isolator,
dengan sistem tegangan tinggi. Standar tegangan tinggi yang berlaku diindonesia
adalah 30kV, 70kV dan 150kV. Ditinjau dari klasifikasi tegangannya, transmisi
listrik dibagi menjadi :
1.
Saluran Udara
Tegangan Ekstra Tinggi (SUTET) 200kV-500kV
Pada umumnya
saluran transmisi di Indonesia digunakan pada pembangkit dengan kapastas 500
kV. Dimana tujuannya adalah agar drop tegangan dari penampang kawat dapat
direduksi secara maksimal, sehingga diperoleh operasional yang efektif dan
efisien. Akan tetapi terdapat permasalahan mendasar dalam pembangunan SUTET
ialah konstruksi tiang (tower) yang besar dan tinggi, memerlukan tanah
yang luas, memerlukan isolator yang banyak, sehingga memerlukan biaya
besar. Masalah lain yang timbul dalam pembangunan SUTET adalah masalah
sosial, yang akhirnya berdampak pada masalah pembiayaan.
2.
Saluran Udara
Tegangan Tinggi (SUTT) 30kV-150kV
Pada saluran
transmisi ini memiliki tegangan operasi antara 30kV sampai 150kV. Konfigurasi
jaringan pada umumnya single atau doble sirkuit, dimana 1 sirkuit terdiri dari
3 phasa dengan 3 atau 4 kawat. Biasanya hanya 3 kawat dan penghantar
netralnya diganti oleh tanah sebagai saluran kembali. Apabila kapasitas daya
yang disalurkan besar, maka penghantar pada masing-masing phasa terdiri
dari dua atau empat kawat (Double atau Qudrapole) dan Berkas konduktor disebut
Bundle Conductor. Jarak terjauh yang paling efektif dari saluran transmisi ini ialah 100km. Jika jarak transmisi
lebih dari 100 km maka tegangan jatuh (drop voltaje) terlalu besar, sehingga
tegangan diujung transmisi menjadi rendah.
3.
Saluran Kabel
Tegangan Tinggi (SKTT) 30kV-150kV
Saluran transmisi
ini menggunakan kabel bawah tanah, dengan alasan beberapa pertimbangan :
·
Ditengah kota besar tidak memungkinakn
dipasang, SUTT karena sangat sulit mendapatkan tanah untuk tapak tower.
·
Pertimbangan keamanan dan
estetika.
·
Adanya permintaan dan
pertumbuhan beban yang sangat tinggi.
Wireless Power Transmission
Gambar 2.5 Tesla Tower
Nikola
Tesla yang menemukan radio dan menunjukkan kepada kita ia seorang "Bapak Wireless". Nikola Tesla
adalah salah satu yang pertama memahami ide Wireless Power Transmisi dan
menunjukkan " transmisi energi listrik tanpa kabel "yang tergantung
pada konduktivitas listrik sedini 1891 . Pada tahun 1893, Tesla menunjukkan
pencahayaan lampu vakum tanpa menggunakan kabel untuk transmisi listrik di
World Columbian Exposition di Chicago. Menara Wardenclyffe yang ditunjukkan
pada Gambar 1 adalah dirancang dan dibangun oleh Tesla terutama untuk nirkabel
transmisi tenaga listrik daripada telegrafi .
William
C. Brown, pelopor dalam transmisi daya nirkabel teknologi, telah merancang,
mengembangkan unit dan menunjukkan kemenunjukkan bagaimana kekuasaan dapat
ditransfer melalui ruang bebas oleh microwave. Konsep Sistem Wireless Transmisi
Power dijelaskan dengan diagram blok fungsional. Dalamsisi transmisi, sumber
daya microwave menghasilkandaya microwave dan daya keluaran dikontrol oleh
elektronik sirkuit kontrol. Panduan gelombang ferit circulator yang melindungi sumber
microwave dari kekuasaan tercermin terhubung dengan microwave sumber daya
melalui Coax - Pandu Adaptor. Tuner cocok dengan impedansi antara antena
pemancardan sumber microwave. Sinyal dilemahkan kemudian dipisahkan berdasarkan
arah propagasi sinyal dengan Directional Coupler. Antena pemancar memancarkan
daya seragam melalui ruang bebas untuk Rectenna tersebut. Di sisi penerima,
Rectenna menerima daya yang ditransmisikan dan mengkonversi kekuatan microwave
ke daya DC. Impedansi sirkuit yang cocok dan filter disediakan untuk pengaturan
output impedansi dari sumber sinyal sama dengan sirkuit meluruskan. sirkuit terdiri dari dioda Schottky barrier
bertobatdaya microwave yang diterima menjadi daya DC.
Komponen
utama dari wireless transmisi adalah :
1.
Microwave Generator
Microwave perangkat transmisi
diklasifikasikan sebgai microwave vakum tabung (Magnetron, Klystron, Travelling
Wave Tube), Microwave Power Module. dan Semiconductor Microwave transmitters
(GaAs, MESFET, GaN pHEMT, SiC MESFET, InGaAS) Magnetron banyak digunakan untuk
eksperimen dari WPT. Transmisi Microwave sering menggunakan 2.45 GHz atau 5.8
GHz ISM Band.
2.
Antenna Transmisi
Panduan gelombang merujuk pada antena,
microstrip patch antena, dan Antena parabola adalah jenis yang paling populer
dari transmisi antena. Antena Waveguide ditempatkan sangat ideal untuk
transmisi tenaga karena efisiensi tinggi (> 95%) dan kemampuan penanganan
daya tinggi.
3.
Rectenna
Konsep, nama 'Rectenna' yang dikandung oleh W.C. Brown
dari Raytheon Company pada awal 1960-an. Rectenna ini elemen pasif terdiri dari
antena, sirkuit dengan low pass filter antara antena dan dioda. Antena yang
digunakan dalam Rectenna mungkin dipol, microstrip atau parabola antena. Patch antena
dipol mencapai efisiensi tertinggi di antara semua. Schottky barrier dioda
(GaAs-W, Si, dan GaAs) biasanya digunakan dalam pemulihan sirkuit karena waktu
pemulihan lebih cepat mundur dan jauh lebih rendah pada tegangan maju dan
karakteristik RF yang baik.
A.
Komponen Saluran Transmisi Tenaga Listrik
1.
Konduktor
Kawat dengan bahan
konduktor untuk saluran transmisi tegangan tinggi selalu tanpa
pelindung/isolasi kawat. Ini hanya kawat berbahan tembaga atau alumunium dengan
inti baja (steel-reinforced alumunium cable/ACSR) telanjang besar yang
terbentang untuk mengalirkan arus listrik. Jenis-jenis kawat penghantar yang
biasa digunakan antara lain :
·
Tembaga dengan konduktivitas 100% (cu
100%)
·
Tembaga dengan konduktivitas 97,5% (cu
97,5%)
·
Alumunium dengan konduktivitas 61% (Al
61%)
Kawat tembaga
mempunyai kelebihan dibandingkan dengan kawat penghantar alumunium, karena
konduktivitas dan kuat tariknya lebih tinggi. Akan tetapi juga mempunyai
kelemahan yaitu untuk besaran tahanan yang sama, tembaga lebih berat dan lebih
mahal dari alumunium. Oleh karena itu kawat penghantar alumunium telah mulai
menggantikan kedudukan kawat tembaga. Untuk memperbesar kuat tarik dari kawat
alumunium, digunakan campuran alumunium (alumunium alloy). Untuk saluran
transmisi tegangan tinggi, dimana jarak antara menara/tiang berjauhan, maka
dibutuhkan kuat tarik yang lebih tinggi, oleh karena itu digunakan kawat penghantar
ACSR. Kawat penghantar alumunium, terdiri dari berbagai jenis, dengan lambing
sebagai berikut :
1. AAAC (All-Alumunium-Alloy Conductor), yaitu kawat penghantar yang seluruhnya
terbuat dari campuran alumunium. Konduktor jenis ini, bagian
dalamnya berupa composite yang mempunyai kuat mekanik tinggi, dikarenakan tidak dari
bahan konduktif, maka bahan ini tidak
mengalami pemuaian saat dibebani arus maupun tegangan. Untuk konduktor
jenis ini tidak mengalami korosi cocok untuk daerah
pinggir pantai, sedangkan bagian luarnya berupa aluminium yang mempunyai
konduktivitas tinggi. Konduktor jenis ini dipilih karena memiliki karakteristik
high conductivity & low sag conductor.
Keunggulan Konduktor AAAC:
·
Konduktor AAAC dapat menyalurkan arus dua kali lipat
disbanding konduktor biasa/konvensional
·
Core/inti yang lebih ringan memungkinkan penambahan
luas alumunium sampai 28% tanpa penambahan berat
·
Pada kondisi beban sama mengurangi losses 300 sampai
40% disbanding konduktor dengan diameter dan berat yang sama
·
Lebih kuat dan lebih ringan dari steel/inti baja
·
Lebih kuat dan dimensi yang stabil memungkinkan span
lebih panjang atau tower lebih rendah
2. TACSR (Thermal Alumunium Conductor,
Steel-Reinforced), yaitu kawat penghantar alumunium berinti
kawat baja. Pada saluran transmisi yang mempunyai kapasitas penyaluran/beban
sistem tinggi maka dipasang konduktor jenis ini. Konduktor jenis ini mempunyai
kapasitas yang lebih besar tetapi lebih berat.
3. ACSR (Alumunium Conductor Steel Reinforced).
Konduktor jenis ini, bagian dalamnya berupa steel yang mempunyai kekuatan
mekanik yang tinggi, sedangkan bagian luarnya berupa aluminium yang mempunyai
konduktivitas tinggi. Karena sifat elektron lebih menyukai bagian luar
konduktor daripada bagian sebelah dalam konduktor, maka pada sebagian besar
SUTT maupun SUTET menggunakan konduktor jenis ACSR. Untuk daerah yang udaranya
mengandung kadar belerang tinggi dipakai jenis ACSR/AS, yaitu konduktor jenis
ACSR yang konduktor steelnya dilapisi dengan aluminium.
ada dua jenis teknikpenyambungan konduktor penghantar ACSR, TACSR
dan AAAC, yaitu
1.
Sambungan dengna puntiran
2.
Sambungan dengan press
·
Selongsong steel, berfunsi
untuk menyambung steel atau bagian dalam konduktor penghantar ACSR & TACSR
·
Selongsong aluminium befungsi
unuk menyambung aluminium atau bagian luar konduktro penghantar ACSR &
TACSR
·
Selongsong, steel, berfungsi
untuk menyambung composite carbon dalam konduktor penghantar AAAC
·
Selongsong aluminium berfungsi
untuk menyambun aluminium atau bagian luar konduktor penghantar AAAC
Penempatan midspan point harus memperhatikan hal hal sebagai
berikut:
·
Diusahakan berada ditengah-
tengah gawang atau bagian terendah dari andongan konduktor
·
Tidak boleh berada didekat
tower tension
·
Tidak boleh diatas jalan raya,
rel KA, SUTT, dll.
2.
Jumper Conductor
Jumper
Conductor digunakan sebagai penghubung konduktor pada tiang tension. Besar
penampang, jenis bahan, dan julah konduktor, pada konduktor penhubung
disesuaikan dengan kondukor yang terpasang pada SUTT/SUTET tersebut.
1.
Insulation (Isolasi)
Insulation berfungsi untuk mengisolasi bagian yang bertegangan
dengan bagian yang tidak bertegangan. Baik saat normal continuous operation dan
saat terjadi surja didalam saluran transmisi. Inulation pada SUTT/SUTET dibagi
menjadi 3 yaitu :
1.
Ceramic Insulator
Ceramic insulator adalah media
penyekat antara bagian yang bertegangaan dengan yang tidak bertegangan atau
ground secara elektrik dan mekanik. Pada SUTT/SUTET, insulator berfungsi untuk
mengisolir konduktor fasa dengan tower/ground. Dimana insulator ini terbuat
dari bahan porselen yang mempunyai keunggulan tidak mudah pecah, tahan terhadap
cuaca. Dalam penggunaannya, insulator ini harus di glasur. Warna glasur
biasanya coklat, dengan warna yang lebih tua atau lebih muda. Hal itu juga
berlaku untuk daerah dimana glasur lebih tipis dan lebih terang. Sebagai contoh
pada bagian tepi dengan raidius kecil. Daerah yang di glasur harus dilingkupi
glasur halus dan mengkilat, bebas dari retak dan cacat lain. Sesuai fungsinya
insulator yang baik harus memenuhi sifat :
1.
Karakteristik Elektrik
Insulator mempunyai ketahanan
tegangan impuls petir pengenal dan tegangan kerja, tegangan tembus minimum
sesuai tegangan kerja dan merupakan bahan isolasi yang diapit oleh logam
sehingga merupakan kapasitor. Kapasitornya diperbesar oleh polutan, maupun
kelembaban udara di permukaannya. Apabila nilai isolasi menurun akibat dari
polutan maupun kerusakan pada insulator, maka akan terjadi kegagalan isolasi
yang akhirnya dapat menimbulkan gangguan.
2.
Karakteristik Mekanik
Insulator harus mempunyai kuat
mekanik guga menanggung bahan Tarik konduktor penghantar maupun beban berat
insulator dan konduktor penghantar.
2.
Non – Ceramic Insulator
a. Insulator Gelas/Kaca
Digunakan hanya untuk
insolator jenis piring. Bagian gelas harus bebas dari lubang atau cacat lain
termasuk adanya gelembung dalam gelas. Warna gelas biasanya hijau, dengan warna
lebih tua atau lebih muda. Jika terjadi kerusakan insulator gelas mudah
dideteksi.
Gambar 4.2 Insulator Kaca
b. Insulator
Polymer
Insulator Polymer dilengkapi dengan
mechanical load-bearing fiberglassros, yang diselimuti oleh weather shed
polimer untuk mendapatkan nilai kekuatan elektrik yang tinggi.
Komponen utama dari insulator polymer
yaitu :
·
Eng Fittings
·
Corona Rings
·
Fiberglass-reinforced
Plastic Rod
·
Interface between shed
and sleeve
·
Weather Shed
c. Insulator
piring
Insulator ini dipergunakan untuk
insulator penegang dan insulator gatung, dimana jumlah piringan insulator
disesuaikan dengan tegangan sistem.
a.
Insulator
Post
Insulator ini dipergunakan sebagai
tumpuan dan memegang bagi konduktor diatasnya untuk pemasangan secara vertikan
dan sebagai insulator dudukan. Biasanya terpasang pada tower jenis pole atau
pada tiang sudut. Dipergunakan untuk memegang dan menahan konduktor untuk
pemasangan secara horizontal.
Gambar
4.4 Insulator Post
a. Insulator
Long Rod
Insulator long rod adalah insulator
porselen atau komposit yang digunakan untuk beban Tarik.
1. Isolasi Udara (Ground
Clearance) disekitar kawat penghantat
Isolasi udara berfungsi untuk
mengiolasi antara bagian yang bertegangan dengan bagian yang tidak
bertegangan/ground dan antar fasa yang bertegangan secara elektrik. Kegagalan
fungsi isolasi udara disebabkan karena breakdown voltage ayng terlampaui (jarak
yang tidak sesuai, perubahan nilai tahan udara, tegangan lebih), dan isolasi
udara (Ground Clearance) mempunyai jarak bebas minimum yaitu jarak terpendek
antara penghantar SUTT/SUTET dengan permukaan tanah, benda benda dan kegiatan
lain disekitarnya yang mutlak tidak boleh lebih pendek dari yang telah
ditetapkan demi keselamatan manusia dan makhluk hidup lainnya serta juga keamanan
operasi SUTT/SUTET
No
|
Lokasi
|
SUTT
|
SUTT
|
SUTET 500 kV
|
|
66
kV
|
150
kV
|
Sirkuit Ganda
|
Sirkuit Tunggal
|
||
(m)
|
(m)
|
(m)
|
(m)
|
||
1
|
Lapangan Terbuka
|
6,5
|
7,5
|
10
|
11
|
2
|
Daerah Dengan Keadaan Tertentu
|
||||
2.1.
|
Bangunan tidak tahan api
|
12,5
|
13,5
|
14
|
15
|
2.2.
|
Bangunan tahan api
|
3,5
|
4,5
|
8,5
|
8,5
|
2.3.
|
Lalu lintas / jalan raya
|
8
|
9
|
15
|
15
|
2.4.
|
Pohon-pohon
pada umumnya, hutan dan perkebunan
|
3,5
|
4,5
|
8,5
|
8,5
|
2.5.
|
Lapangan olahraga
|
12,5
|
13,5
|
14
|
15
|
2.6.
|
SUTT lainnya,
penghantar tegangan rendah, jaringan telekomunikasi, antena radio, antena
televisi, dan kereta gantung
|
3
|
4
|
8,5
|
8,5
|
2.7.
|
Rel kereta biasa
|
8
|
9
|
15
|
15
|
2.8.
|
Jembatan
besi, rangka besi penahan penghantar, kereta listrik terdekat dan sebagainya
|
3
|
4
|
8,5
|
8,5
|
2.9.
|
Titik
tertinggi tiang kapal pada kedudukan air pasang tertinggi pada lalu lintas
air
|
3
|
4
|
8,5
|
8,5
|
A.
Structure
(Struktur)
Komponen
utama dari funsi pada sistem transmisi SUTT/SUTET adalah Tiang (Tower). Tiang
adalah konstruksi bangunan yang kokoh untuk menyangga/merentang konduktro penghantar
dengan ketinggian dan jarak yang aman bagi manusia dan linkungan sekitanya
dengan sekat insulator.
“Transmission
towers support the high-voltage conductors of overhead power lines, from the
generating station’sswitchyard right up to source substations and satellite
substations located near populated areas. Their shape, height and sturdiness
(mechanical strength) depend on the stresses to which they are exposed. Towers
do not transmit electricity themselves unless lightning strikes the ground
wire
strung along the top of the structure. This cable is designed to protect
conductors by allowing a lightning discharge to reach the ground through the
tower.”
Menara transmisi mendukung konduktor tegangan tinggi pada
jaringan transmisi udara, dari pembangkit listrik dari sistem pembangkit menuju
stasiun stasiun listrik. Menara tidak mentransmisikan listrik pada dirinya
kecuali sambaran petir. Kabel didesain untuk melindngi konduktor dari petir
pada Menara.