Keuntungan yang lain dari Sebuah jaringan transmisi yang mempunyai kapasitansi yang tinggi adalah

 

TEKNIK JARINGANTENAGA LISTRIK

PEMERINTAH PROVINSI NUSA TENGGARA TIMUR

DINAS PENDIDIKAN UPT WILAYAH IX [ KABUPATEN SIKKA, KABUPATEN FLORES TIMUR]

SEKOLAH MENENGAH KEJURUAN NEGERI 1 MAUMERE

Jl. Wairklau Telp. [0382] 2426144/ Fax [0382] 2426144

 

1.Berikut ini merupakan pernyataan yang paling tepat mengenai tujuan tegangan generator pada pembangkit sebelum disalurkan ke jaringan transmisi perlu dinaikan

pada gardu induk [ GI ] pertama adalah...

PETUNJUK : Pililah salah satu jawaban yang paling tepat,dengan memilih salah satu huruf

 

A ,B ,C , dan D!

a. Untuk menurunkan daya & susut tegangan [ drop tegangan]b. Untuk memperkecil rugi arus dan hambatanc. Untuk mengurangi biaya pada sistim distribusid. Untuk mengurangi rugi daya & susut tegangan [ drop tegangan ]

 

2. Perhatikan gambar di bawah ini,

Urutan penyaluran sistim tenaga listrik yang benar

pada titik A, B, dan C adalah..a.Pembangkit, Distribusi, Transmisi

b.Distribusi, Pembangkit, Transmisi

c.Pembangkit, Transmisi, Distribusi

d.Transmisi, Pembangkit, Distribusi

Dua buah konduktor yang dipisahkan oleh suatu medium adalah sebuah kapasitor. Dalam hal ini jaringan transmisi udaralah merupakan dua buah plate kapasitor yang dipisahkan oleh udara dengan yang lain. Kapasitansi ini didistribusikan sepanjang jaringan dan dipandang sebagai bentuk kondensator yang diserikan yang tersambung antar konduktor.

Bilamana suatu perbedaan tegangan dihubungkan pada jaringan, dengan demikian pada jaringan transmisi akan ada arus leading yang mengalir walaupun jaringan transmisi belum dibebani, arus ini sering disebut Charging Current [Ic]. Besarnya charging current tergantung pada besarnya tegangan transmisi, kapasitansi jaringan dan frekuensi a.c supplay, seperti ditunjukkan oleh persamaan:

Ic = 2 p f C V

Jika kapasitansi jaringan transmisi udara tinggi, arus pengisian [Current Charging] yang mengalir pada jaringan itu besar, yang mana arus pengisian kini akan mengkompensasi komponen reaktif dari arus beban karena itu jumlah arus yang mengalir pada jaringan dapat diperkecil. Pengecilan jumlah arus yang mengalir pada jaringan dapat menyebabkan:

• Memperkecil kerugian-kerugian pada jaringan dan demikian pula dapat menambah effesiensi transmisi.
• Memperkecil rugi tegangan atau memperbaiki regulasi tegangan.

Keuntungan yang lain dari sebuah jaringan transmisi yang mempunyai kapasitansi yang tinggi adalah menambah kapasitas beban dan memperbaiki faktor daya. Sebuah jaringan transmisi udara 1 phase dengan 2 buah konduktor yang paralel masing-masing mempunyai jari-jari r meter dan ditempatkan di udara dengan jarak d meter [dianggap d lebih panjang dibandingkan r]. Jika konduktor A mempunyai sebuah muatan + Q farad per meter maka konduktor B akan mempunyai sebuah muatan –Q farad per meter.

Page 2

Home List Articel Contact us Privacy Policy Disclaimer Terms Of Service ▼

27 konduktor, beberapa garis gaya seolah-olah di dalam konduktor dan yang lain di luar. Misalkan jari-jari penghantar r meter dan dilalui arus 1 amper. Kita anggap distribusi arus pada konduktor seragam, intensitas medan pada titik dengan jarak x meter dari pusat konduktor, seperti ditunjukkan oleh persamaan: 2 2 r I H x x   dengan menganggap x r Karena kerapatan flux; B x =  o  H x , dimana:  o = 4 x 10 -7 dan r adalah permaebilitas relative dari udara dan untuk bahan bukan magnetik  = 1, maka: I r x B x 2 2    Sekarang kita pikirkan fluxi luar. Di sini yang akan kita pikirkan hanya flux yang merambat antara dua buah konduktor, karena lapang flux yang tertinggal tidak dalam pengaruh bentuk loop oleh dua buah konduktor. Kuat medan yang dihasilkan, satu konduktor sendiri pada jarak x dari pusat konduktor x r, dapat ditunjukkan oleh persamaan: x I H x  2  Dari persamaan di atas ternyata bahwa induktansi dari jaringan tergantung pada Jarak antara konduktor, semakin besar jaraknya semakin besar induktansinya. Jari-jari konduktor, semakin besar jari-jari konduktor semakin kecil induktansinya. Panjang jaringan semakin panjang jaringan transmisi semakin besar induktansinya.

c. Kapasitansi Sebuah Jaringan Transmisi

Dua buah konduktor yang dipisahkan oleh suatu medium adalah sebuah kapasitor. Dalam hal ini jaringan transmisi udaralah merupakan dua buah plate kapasitor yang dipisahkan oleh udara dengan yang lain. Kapasitansi ini didistribusikan sepanjang jaringan dan dipandang sebagai bentuk kondensator yang diserikan yang tersambung antar konduktor. Bilamana suatu perbedaan tegangan dihubungkan pada jaringan, dengan demikian pada jaringan transmisi akan ada arus leading yang mengalir walaupun jaringan transmisi belum dibebani, arus ini sering disebut Charging Current IC. 28 Besarnya charging current tergantung pada besarnya tegangan transmisi, kapasitansi jaringan dan frekuensi a.c supplay, seperti ditunjukkan oleh persamaan: Ic = 2  f C V Jika kapasitansi jaringan transmisi udara tinggi, arus pengisian Current Charging yang mengalir pada jaringan itu besar, yang mana arus pengisian kini akan mengkompensasi komponen reaktif dari arus beban karena itu jumlah arus yang mengalir pada jaringan dapat diperkecil. Pengecilan jumlah arus yang mengalir pada jaringan dapat menyebabkan : Memperkecil kerugian-kerugian pada jaringan dan demikian pula dapat menambah effesiensi transmisi. Memperkecil rugi tegangan atau memperbaiki regulasi tegangan. Keuntungan yang lain dari sebuah jaringan transmisi yang mempunyai kapasitansi yang tinggi adalah menambah kapasitas beban dan memperbaiki faktor daya. Sebuah jaringan transmisi udara 1 phase dengan 2 buah konduktor yang paralel masing-masing mempunyai jari-jari r meter dan ditempatkan di udara dengan jarak d meter dianggap d lebih panjang dibandingkan r. Jika konduktor A mempunyai sebuah muatan + Q farad per meter maka konduktor B akan mempunyai sebuah muatan –Q farad per meter. Karakteristik Mekanik Jaringan Transmisi 1. Underground atau overhead Jaringan overhead lebih banyak digunakan, karena dengan menggunakan udara sebagai isolasi kabel, kabel lebih murah serta biaya instalasi lebih sederhana dan mudah. Dibanyak negara berkembang kabel tanpa isolasi lebih banyak tersedia daripada kabel underground bawah tanah. Kabel tanpa isolasi lebih beresiko terhadap petir dan pohon yang tumbang. Daerah sepanjang jalur kabel harus bebas dari tumbuhan dan harus diperiksa secara periodik. Tiang listrik mungkin memiliki usia yang terbatas dan harus diganti mungkin sekitar 15 tahun sekali. Selain itu jaringan overhead kurang efisien daripada underground untuk ukuran konduktor yang ditentukan, hal ini karena jarak yang lebar antara konduktor meningkatkan kerugian induktif. Kabel underground harus disolasi dengan baik dan terlindungi dari pergerakan tanah, penggalian tanah, bangunan baru, dll. Sekali dipasang, seharusnya jaringan 29 harus bekerja tanpa perawatan sampai material isolasi rusak, biasanya lebih lama dari 50 tahun. Perhitungan untuk jaringan overhead dan underground pada dasarnya sama. Tetapi implikasi biaya dan perawatan harus benar-benar diperhatikan. Berdasarkan pengalaman dan beberapa aspek teknis serta ekonomis, untuk di Indonesia lebih baik dipakai jaringan overhead udara. Jaringan transmisi udara pada dasarnya mempunyai komponen utama penghantar, tiang dan isolator. Pertimbangan yang pertama dalam merancang bangun jaringan adalah listriknya. Penghantar yang dipakai harus sesuai, sehingga jika jaringan dipakai untuk menyalurkan tenaga listrik tidak timbul panas yang berlebihan atau rugi tegangan yang besar. Isolasinya juga harus sesuai dengan sistem tegangan yang digunakan, semakin besar sistem tegangan yang dipakai menuntut pula isolasi yang lebih besar. Rancang bangun mekanik juga harus dipertimbangkan, sebagai contoh penghantar dan tiang jaringan yang dipakai harus cukup kuat untuk menahan beban mekanik. Konduktor Merupakan suatu fakta bahwa arus akan lebih mudah mengalir pada penampang yang lebih besar, dimana resistansinya lebih kecil. Gambar Aliran arus pada penampang konduktor Untuk keperluan transmisi dan distribusi listrik ada dua material yang umumnya digunakan yaitu aluminium dan tembaga. Berikut perbandingan antara dua jenis bahan konduktor tersebut. Item Tembaga Aluminium Kekuatan Lebih kuat Relative mudah putus, kekuatannya 75 dari konduktor tembaga Hantaran arus Bagus, resistansi Kurang, untuk nilai 30 lebih kecil resistansi yang sama, ukurannya lebih besar 1.6 kali konduktor tembaga Berat Lebih berat Ringan, sama dengan 55 berat tembaga untuk ukuran yang sama Harga Lebih mahal murah Dalam aplikasi sistem transmisi tegangan menengah atau tinggi saat ini banyak digunakan konduktor campuran yaitu Alluminium Conductor Steel Reinforced ACSR. Konduktor jenis ini dari segi biaya lebih murah, selain itu daya tariknya lebih kuat dari pada konduktor murni aluminium. Jenis lain konduktor dari bahan aluminium yang juga sering digunakan adalah AAAC all aluminium alloy conductor dan AAC all aluminium conductor yang mempunyai ketahanan tarikan dan karakterisitik bahan yang berbeda. Untuk aplikasi mikrohidro dimana kasus pada umumnya adalah digunakan sistem transmisi tegangan rendah 230400 Volt. Kabel yang digunakan adalah dari bahan aluminium campuran dengan jenis twisted insulated cable TIC atau dalam notifikasi teknis disebut NF2X NFA2X. Kabel jenis ini digunakan secara luas dalam transmisi tegangan rendah di Indonesia. Diameter kabel ditentukan oleh beberapa pertimbangan sesuai dengan penjelasan bagian berikutnya. 31 Gambar dan Spesifikasi kabel Twisted untuk transmisi tegangan rendah Menentukan ukuran konduktor Konduktor dapat merupakan salah satu komponen biaya yang tinggi dalam sistem transmisi energi listrik. Pemilihan ukuran konduktor dilakukan untuk meminimalisaisi biaya yang dibutuhkan dan kehilangan daya yang diakibatkannya. Biaya besar yang seharusnya tidak diperlukan dapat terjadi dengan pemilihan konduktor yang terlalu besar, apalagi dengan konduktor yang lebih besar akan lebih berat dan struktur penyangga juga harus lebih kuat yang pada akhirnya manambah pekerjaan dan biaya. Ada beberap pertimbangan dalam menentukan ukuran konduktor yang akan digunakan untuk transmisi dan distribusi tenaga listrik, diantaranya adalah : 32  Besarnya arus yang mengalir dalam konduktor Arus yang mengalir sebanding dengan daya yang dihasilkan dan ditransmisikan dengan mengikuti persamaan. P = √3 x V L x I L x Cos φ daya untuk 3 fasa Semakin besar arus maka konduktor yang diperlukan akan semakin besar pula. Periksa tabel daya hantar kabel sesuai jenis dan ukurannya sebelum menentukan ukuran kabel.  Jarak antara pembangkit dengan pusat beban Hal ini adalah berkaitan dengan tegangan jatuh voltage drop. Semakin jauh beban dari pembangkit maka akan semakin besar tegangan jatuh, hal ini disebabkan resistansi dalam konduktor. Semakin kecil penghantar maka resistansi akan semakin besar. Sehingga semakin jauh jarak yang ditransmisikan maka konduktor yang dibutuhkan akan semakin besar untuk mengurangi tegangan jatuh tersebut.  Perkiraan peningkatan beban Besarnya penghantar harus disesuaikan dengan kemungkinan peningkatan beban dimasa yang akan datang yang mana akan menyebabkan meningkatnya arus yang mengalir.  Kehilangan daya Semakin besar arus yang mengalir dan semakin besar resistansi kabel akan mengakibatkan semakin besarnya kehilangan daya. Sesuai dengan persamaan : P = I 2 x R Dimana P = kehilangan daya, I = arus yang mengalir dan R = resistansi penghantar 33 Gambar dan Ukuran kabel dalam AWG dan kapasitas arusnya Kelendutan konduktor sag Dalam pemasangan konduktor, harus diberikan regangankelendutan konduktor dengan memperhatikan kekuatan tarikan maksimum bahan konduktor yang diijinkan dan tarikan pada strukutur penyangga, beban angin pada konduktor, dll. Selain itu kelendutan juga bertujuan untuk menjaga jarak yang aman antara konduktor dengan permukaan tanah. Berdasarkan kriteria desain mekanikal maka dapat dihitung;  Lendutan minimum, yaitu besar lendutan berdasar gaya tarik maksimum, yaitu sebesar 25 kekuatan putus dari konduktor faktor keamanan sebesar 4 pada 20 o C ditambah gaya angin maksimum  Lendutan maksimum, yaitu besar lendutan pada kenaikan suhu 50 o C, diperhitungkan dari lendutan pada gaya tarik mula sebesar gaya tarik maksimum pada 20 o C ditambah gaya angin maksimum  Lendutan desain, adalah lendutan yang dilaksanakan dalam pemasangan jaringan, yaitu sebesar lendutan pada suhu 35 o C suhu udara, 34 diperhitungkan dari gaya tarik mula, sebesar gaya tarik maksimum pada 20 o C ditambah gaya angin maksimum. Gambar Kelendutan Sag dan komponen yang berhubungan Nilai tarikan maksimum konduktor dapat diperoleh dari pabrikan pembuat kabel berdasarkan material dan diameter kabel yang digunakan, adapun kelendutan dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan: H L Wc S s . 8 2   Dimana: S = kelendutan sag m W c = berat konduktor tiap unit panjang kgm atau Nm L s = span - jarak bentang antara tiang m H = gaya horizontal pada tiang kg atau N harus sama dengan yang digunakan dalam berat konduktor – ini biasanya equal dengan tegangan pada konduktor Ruang bebas penghantar Jarak antara penghantar minimum dengan tanah public right of way harus memenuhi kriteria yang disyaratkan untuk menjaga keselamatan manusia dan jaringan itu sendiri. Jarak vertikal antara penghantar dengan tanah pada kondisi kelendutan maksimum pada 35 o C untuk jarak bentang span kurang dari 100 m adalah ditentukan sebagai berikut: 35 Lokasi dan persilangan Tegangan Kawat tarik atau netral dibumikan Jaringan sekunder 230400 V Jaringan primer 2011,6 kV H. telanjang H. berisolasi Sawah Kebun Halaman 3 m 4 m 3 m 5 m Jalan raya Negaraprop. 5 m 5 m 5 m 5 m Jalan raya lainnya 4 m 5 m 4 m 5 m Loronggang Jalan masuk Rumah tinggal 3 m 4 m 3 m 5 m Jalan kereta api bukan listrik 6 m 6 m 6 m 7 m Diatas bangunan Tidak bisa dilewati orang bisa dilewati orang 0, 40 m 1, 25 m 1,25 m 2,50 m 0, 40 m 1, 25 m 2, 50 m 3,00m Perkawatan pada tiang atau trafo tiang 3 m 4 m 3 m 5 m Sumber ; SNI 04-1926-1990 Tabel jarak bebas vertical konduktor dengan permukaan tanah Persilangan dengan Kawat tarik JTR dan SR 230400 V SUTM 11,620 kV Kawat atau kabel komunikasi 1,0 m 1,0 m 2,0 m Kawat tarik JTRSR 1,0 m 1,0 m 1,25 m SUTM Tidak diizinkan Tidak diizinkan 1,25 m Tabel jarak-jarak persilangan penghantar dengan jaringan lain 36 Jarak-jarak horizontal antara Kawat tarik, JTR, SR dengan bangunan 1, 50 m SUTM 11,620 kV dengan bangunan 3,00 m Tiang dengan rel kereta api sumbu 3,75 m SUTR dengan jaringan telekomunikasi 1,00 m SKTR denga jaringan telekomunikasi 1,00 m SUTM denga jaringan telekomunikasi 3,00 m Tabel Jarak – jarak horizontal penghantar Ruang bebas vertical antara konduktor 20 kV telanjang dan konduktor LV berisolasi. 0. 8 m Ruang bebas antara dua fasa konduktorz 20 kV telanjang 0. 8 m Ruang bebas vertical antara konduktor 20 kV telanjang 1.0 m Ruang bebas antara konduktor LV tegangan rendah 0.2 m Tabel jarak antara konduktor Untuk aluminium konduktor dengan penyusunan horizontal atau triangular, jarak antara konduktor spacing dapat di hitung dengan rumus; Dimana : Spacing : jarak antara konduktor m d : kelonggaran sag m V : tegangan V 150 V d Spacing   37 Tiang Listrik poles Jenis material Tiang listrik merupakan salah satu hal yang penting dalam sistem transmisi daya listrik, peranannya sangat penting dalam menyangga konduktor dan aksesorinya untuk tetap tegak diatas permukaan tanah. Pemilihan jenis dan ukuran tiang sangat ditentukan oleh jenis dan berat konduktor, ketegangan konduktor dan keadaan lokasi penempatannya angin, tanah. Telah dijelaskan pada awal bagian ini, mengenai pemilihan lokasi jalur transmisi dan distribusi yang disarankan. Berikut jenis – jenis Tiang kayu  Lebih ringan, mudah didapatkan dan lebih mudah dalam penanganannya dilapangan.  Tidak mudah patah pada saat transportasi  Harganya murah, mudah diganti dan bisa dibuat oleh penduduk lokal  Digunakan biasanya untuk system transmisi tegangan rendah 1 kV  Disarankan untuk menggunakan kayu dengan struktur yang kuat dari jenis pohon tertentu mahoni, jati, meranti, dll  Dengan kayu dan perawatan yang bagus umurnya bisa sampai 8 tahun bahkan lebih Panjang Min. m 6.0 7.0 8.0 8.5 9.0 Maximum span m 35 35 35 35 35 Panjang dikubur m 1.0 1.2 1.5 1.7 2.0 Min. top diameter mm 125 140 150 175 175 Min. ground clearance m 4.0 4.6 5.5 5.8 6.1 Gambar Spesifikasi tiang listrik kayu 38 Tiang Besi Stell  Digunakan pada lokasi dimana akses dengan kendaraan berat memungkinkan  Lebih kuat dan tahan lama  Biasanya digunakan untuk transmisi tegangan menengah ≤ 20 kV  Pada kondisi tahan yang bergaram dan berair mudah terkena korosi  Pada kondisi lingkungan yang stabil, ketahanannya bisa lebih dari 20 tahun  Harganya cukup mahal Tiang Beton concrete  Strukturnya berat, sehingga hanya cocok digunakan pada lokasi dimana transportasi dan penanganannya dengan kendaraan mudah  Mudah patah dan retak  Jarang digunakan dalam aplikasi listrik pedesaan, biasanya digunakan untuk tegangan menengah ≥20 kV Gambar Material tiang listrik poles kayu, besi, dan beton Tinggi tiang listrik Tinggi tiang ditentukan oleh persyaratan dan pertimbangan berikut 1. ruang bebas antara konduktor dengan permukaan tanah ground clearance 2. kedalaman tiang ditanam dalam tanah untuk memastikan kestabilan struktur 3. kelonggaran sag konduktor yang dikehendaki dalam batasan ketegangan yang ditentukan dan range temperature lingkungan. 4. jarak minimum antara konduktor yang digunakan tersedia dari ukuran 7m, 8m, 9m dan 10 m atau lebih. 39 catatan:  tiang ditanam dalam tanah dengan kedalaman diperhitungkan sebesar 0,6 m + 10 dari panjang tiang  pada tanah yang berlumpurtidak stabil ujung tiang yang ditanam harus diperkuat dengan batang tambahan menyilang  panjang tiang standar yang biasa Gambar Faktor yang menentukan tinggi tiang Jarak bentang tiang span Jarak bentang antara tiang dipengaruhi oleh batasan maksimum kekuatan tarik kabel sag dan batas minimum jarak konduktor dari tanah. Pada umumnya ketentuan berikut berlaku : Max. 80 m untuk area jauh dari pemukiman, lahan terbuka atau sawah Max. 50 m untuk daerah pemukiman Span bisa juga lebih kecil ≈30 m pada kondisi topograpi perbukitan, tanah yang bergelombang dan tebing curam. Penyangga tiang guy wire Guy wire dibutuhkan untuk menstabilkan dan menyeimbangkan tiang dari beban- beban yang menimpanya. Beban tersebut dapat berupa; a. beban vertikal beban berat tiang, berat konduktor, beban tegangan kabel, dll b. beban longitudinal tekanan angin pada tiang, ketidakseimbangan jarak antara tiang c. beban lateral tekanan angin pada kabel, beban pada lintasan yang menyampingberbelok. 40 Gambar Instalasi guy wire pada tiang listrik Secara umum tiang yang digunakan untuk transmisi dan distribusi harus mempunyai sifat-sifat sebagai berikut Kekuatan mekanis yang tinggi, Harga murah, Biaya perawatan murah dan Umurnya panjang. Ada beberapa macam jenis tiang yang sering dipakai dalam penarikan jaringan tenaga listrik antara lain tiang yang terbuat dari kayu, konstruksi baja, dan beton bertulang. Tetapi biasanya untuk tegangan kerja yang cukup tinggi jaringan transmisi kebanyakan menggunakan konstruksi baja. Fungsi Tiang Jika ditinjau dari fungsinya tiang jaringan dapat dibedakan menjadi : 1. Tiang Penegang Tiang penegang berfungsi di samping menahan gaya berat juga menahan gaya tarik dari kawat jarang. 41 2. Tiang Penyangga Tiang penyangga untuk menyangga peralatan listrik termasuk kawat jaringan yang ada pada tiang tersebut. 3. Tiang Sudut Tiang sudut adalah tiang penegang yang berfungsi menerima gaya tarik akibat dari perubahan arah Saluran Udara Tegangan Tinggi SUTT. 4. Tiang Akhir Tiang akhir adalah tiang penegang yang direncanakan untuk menahan gaya tarik kawat jaringan dari satu arah saja. 5.. Tiang Transposisi Adalah tiang penegang yang berfungsi sebagai tempat perpindahan letak susunan fasa kawat-kawat jaringan. Bagian-bagian Tiang 1. Kerangka Tiang Adalah bagian dari tiang yang berfungsi secara keseluruhan untuk menopang peralatan listrik yang terpasang pada tiang tersebut. Tiang ini harus tahan terhadap gaya tarik maupun gaya berat. 2. Travers Lengan Tiang Travers atau lengan tiang ini digunakan untuk dudukan isolator, dan pada isolator inilah kawat jaringan diikatkan. 3. Schoor Tupang Tarik Schoor berfungsi untuk mengimbangi gaya tarik kawat jaringan akibat dari perubahan arah tarikan. Biasanya schoor ini dipasang pada tiang di mana penarikan jaringan membelok dan pada tiang akhir. DAFTAR KARAKTERISTIK KELISTRIKAN DARI KABEL Penampang Nominal Tahanan Pada 85 C Reaktansi Pada 50 Hz Arus yang diperkenankan pada 20 C 30 C 40 C mm2 Km Km A A A 16 25 35 2,41 1,52 1,10 0,1 0,1 0,1 85 110 135 80 100 125 70 95 110 42 50 70 0,81 0,54 0,1 0,1 160 200 145 185 135 170 Pada pernyataan yang untuk 40 C akan digunakan harga-harga yang sudah ditetapkan untuk carrying capasity dari kable untuk kondisi seperti di Jakarta. Sifat-sifat Mekanik dari Twisted Conductor Kabel yang digunakan untuk twisted conductors mempunyai komposisi seperti berikut : - Tiga kawat aluminium yang diisolasi untuk penghantar pasa. - Satu kawat aluminium campuran yang diisolasi untuk penghantar netral. -Dua kawat aluminium yang berisolasi untuk penerangan b.Conductor Penghantar Penghantar yang digunakan untuk transmisi dan distribusi tenaga listrik harus mempunyai beberapa karakteristik seperti Konduktifitas tinggi, Mempunyai kekuatan regangan yang tinggi, Spesifik gravitasinya rendah dan Harganya murah Ada beberapa macam material yang dipakai sebagai penghantar untuk transmisi dan distribusi di atas tanah antara lain yang umum dipakai berasal dari bahan aluminium, tembaga dan baja galvanis. Penghantar yang digunakan untuk jaringan udara di atas tanah untuk menambah flexibilitas maka dibuat serabut. Penghantar serabut ini biasanya mempunyai kawat pusat dan arus kawat pusat selanjutnya dibuat berlapis. Penghantar tembaga ini dipasaran biasa disebut dengan BBC Bare Copper Conductor, jenis penghantar ini sangat cocok untuk transmisi dan distribusi karena konduktivitasnya tinggi dan kekuatan regangnya juga besar. Pada saat ini khusus di kalangan Perusahaan Umum Listrik Negara, pada operasi di jaringan ada dua macam hantaran udara yang sangat berbeda dalam hal konstruksi maupun bentuknya yaitu Hantaran udara Telanjang dan Hantaran udara berisolasi yang saat ini lazim disebut dengan “Twisted Cable”. Tetapi pada macam ini pula ada bentuk dan konstruksi yang lain lagi yang disebut dengan NYMT. Jenis Hantaran Udara a. Hantaran Udara Telanjang 43 Hantaran ini digunakan untuk saluran udara tegangan rendah maupun tegangan tinggi yang direnggangkan pada isolator-isolator di antara tiang khusus untuk hantaran ini. Hantaran Udara Telanjang terbagi atas lima jenis : - BBC setengah keras Bare Copper Conductor. - BBC keras Bare Copper Conductor. - AAC All Aluminium Conductor. - AAAC All Aluminium Alloy Conductor - ACSR Aluminium Conductor Steel Reinforced. BBC Setengah Keras Hantaran ini dibuat dari tembaga elektrolit yang kemurniannya tidak boleh kurang dari 99,90 tembaga. Hantaran-hantaran ini kemudian dipilin dengan rapat dan rapi menurut peraturan yang berlaku dan tidak boleh ada cacat dan harus bebas dari oksidasi dan Sulfidasi atau bahan kimia lainnya yang merusak. Tahanan jenis tembaga untuk hantaran ini pada temperatur 20 derajat Celcius tidak boleh lebih dari 0,01704 Ohm mm 2 m, dengan berat jenis BD = 8,89. Tahanan penghantar jenis ini pada temperatur 20 C dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut : R = 10 3 x 20 x KS Di mana : R = Tahanan penghantar pada 20 C OhmKm. 20 = Tahanan jenis penghantar pada 20 C. S = Penampang penghantar mm 2 . K = Suatu faktor yang tergantung dari jumlah kawat yang dipilin, K = 1,02 untuk penghantar dengan jumlah 7 kawat. K = 1,025 untuk penghantar dengan jumlah 19 kawat. BBC Keras Penghantar ini mempunyai daya hantar jenis sama dengan BBC setengah keras, hanya untuk BBC keras pada temperatur 20 C, mempunyai daya hantar jenis yang 44 lebih tinggi, yaitu maksimum 0,01786 Ohm mm 2 m. Daya hantar jenis ini dapat dihitung dengan memakai rumuspersamaan biasanya pada temperatur 20 C. Daya hantar jenis ini harus mempunyai kuat tarik minimum sebesar 40 Kgmm 2 . Kalau kita melihat dari tahanan jenis dan kuat tariknya, maka jelas bahwa BBC setengah keras mempunyai sifat listrik yang lebih baik dari BBC keras, tetapi kalau dalam segi kekuatan mekanisnya kalah baik. All Aluminium Conductor AAC Penghantar jenis yang ini mempunyai sifat-sifat yang lain yaitu penghantar ini terbuat dari bahan aluminium keras. Tahan jenis kawat ini tergantung dari kemurnian serta kondisikeadaan fisik dari bahan aluminium itu sendiri. Untuk maksud-maksud yang tertentu, misal untuk perhitungan maka harga maksimumnya yang diperbolehkan pada temperatur 20 C adalah sekitar 0,028264 Ohm mm 2 m. Sedangkan berat jenis dari bahan ini pada temperatur 20 C adalah 2,703. Kuat tarik bahan ini minimumnya adalah 7 Kgmm2. All Aluminium Alloy Conductor AAAC Alloy di sini adalah merupakan logam campuran jadi bahan untuk penghantar jenis ini adalah terdiri dari campuran-campuran aluminium, magnesium, dan silikon. Tahanan jenis untuk bahan aluminium. Alloy ini juga sangat sekali tergantung dari kondisi fisik dari bahan tersebut dan untuk mengetahui dengan cermat teliti dari pada harga tahan jenisnya tergantung sekali dari tingkat ketelitian pengujian yang dilakukan untuk penghantar tersebut. Untuk lebih teliti lagi, pertama-tama dilakukan pengukuran tahanan penghantar pada temperatur antara 10 sampai 30 C. Harga tahanan penghantar yang diukur harus dikoreksi dan dibandingkan dengan harga pengukuran pada temperatur 20 C Jadi dengan demikian tahanan jenis pada temperatur 20 C harus dihitung dari harga tahanan penghantar pada temperatur 20 C. Tahanan jenis pada temperatur 20 C untuk penghantar ini tidaklah boleh lebih dari 0,328 Ohm mm 2 m. Kuat tarik minimum yang diperkenankan adalah 30 Kgmm 2 . 45 Aluminium Conductor Steel Reinforced ACSR Bahan untuk membuat penghantar ini terdiri dari aluminium keras dan baja kawat dengan kuat tarik yang tinggi berlapiskan dari seng yang digunakan sebagai pelindungpenunjang. Sifat-sifat dari bahan aluminiumnya tidak berbeda dengan aluminium yang digunakan pada All Aluminium Conductor AAC. Pada kawat aluminium conductor steel reinforced ACSR, memakai kawat baja yang harus mempunyai syarat-syarat tertentu antara lain : - Kuat tarik minimum 126,9 Kgmm2. - Berat lapisan seng minimum harus sesuai dengan ketentuan yang berlaku. - Tidak diperkenankan ada sambungan. - Lapisan seng harus betul-betul lekat dan rata, baik. Kalau persyaratan-persyaratan tersebut sudah dipenuhi, maka kawat dipilih dengan rapat dan rapi, kawat baja yang sebagai penunjang diletakkan pada posisi di tengah sesuai dengan konstruksi ACSR. Kuat tarik dari pada aluminium pada jenis kabel ini sama dengan kuat tarik pada kawat aluminium pada AAC. b. Hantaran Udara Berisolasi Hantaran udara yang berisolasi yang digunakan pada instalasi di luar bangunan, direnggangkan di antara tiang-tiang khusus secara langsung atau dengan pemegang yang dirancang khusus untuk pemasangan instalasi tersebut. Penghantar untuk hantaran berisolasi ini ada yang terbuat dari tembaga atau aluminium. Isolasi dari penghantar ini dapat bermacam-macam jenisnya, misalnya bahan isolasi yang terbuat dari bahan PVC, PE dan XLPE. Hantaran udara berisolasi ada dua macam yaitu : - Hantaran udara berisolasi tanpa selubung, sistim ini sering disebut “twisted cable”. - Hantaran udara berisolasi dan berselubung, sistim ini sering disebut NYMT. c. Hantaran Udara Berisolasi tanpa Selubung Twisted Cable 46 Twisted Cable dapat juga dibagi dua, yaitu twisted cable yang dengan pelindungpenunjang kawat baja dan tanpa penunjang kawat baja. Twisted cable yang tanpa pelindungpenunjang kawat baja, karena tanpa penunjang, maka penghantar untuk sistim ini harus terbuat dari tembaga keras atau tembaga setengah keras. Twisted cable yang dengan penunjang kawat baja, penghantarnya dibuat dari bahan tembaga lunak atau aluminium, sedang untuk isolasi digunakan bahan dari PVC, PE, XLPE dan harus berwarna hitam. d. Hantaran Udara Berisolasi dan Berselubung NYMT atau yang Sejenis Hantaran ini selalu berselubung PVC hitam dan mempunyai penunjang kawat baja yang diletakkan sejajar dengan penghantarnya dan dibungkus dengan selubung, sehingga membentuk angka delapan 8. Bahan isolasi yang digunakan untuk hantaran jenis ini selalu memakai antara lain : PVC, PE, XLPE. Sesuai dengan jenisnya dan hantaran ini sudah diberi penunjang kawat baja, maka bahan penghantar untuk jenis ini dapat terbuat dari tembaga lunak atau dari aluminium. DAFTAR KONSTRUKSI DARI HANTARAN UDARA TEMBAGA TELANJANG Luas Penam- pang Nominal mm 2 Luas Penam- pang sebenar- nya mm 2 Jumlah Kawat Diameter Nominal mm Diameter Hantaran Nominal Berat Hantaran Kira-kira KgKm Kuat Tarik Putus Han- taranSecara Hi- tungan Kp Data-data mekanik ini dapat dicari secara seri dari kabel seperti yang ditunjukkan dalam tabel. Penampang Nominal Diameter Twisted Berat kabel Per Km Pasa Netral Penerangan Mm2 Mm2 Mm2 Mm Kg 3 x 25 3 x 35 3 x 50 3 x 70 3 x 35 3 x 50 3 x 70 54,6 54,6 54,6 54,6 54,6 54,6 54,6 2 x 16 2 x 16 2 x 16 30,8 33,8 36,2 40,2 33,8 36,2 40,6 550 670 780 1.010 810 910 1.250 47 Beban mekanik yang disebabkan adanya effect jaringan akan ditopang pada penghantar netral dengan menggunakan “messenger cable”. Data Perencanaan a. Tegangan rentangan dari penghantar netral pada temperatursuhu 20 C dan keadaan bertiup angin akan memberikan tekanan sekitar 40 h ber pada daerah penghantar tersebut. b. Kawat jaringan harus mempunyai ketinggian tertentu, tidak boleh terlalu rendah, yang jelas tidak boleh kurang dari 6 meter pada temperatur ruang 60 C, tanpa ada tiupan angin. Catatan Kita harus ingat pada hal-hal yang mungkin sering terjadi, yaitu tekanan udara pada twisted cable tidaklah sama. Ukuran secara keseluruhan sangat bervariasi di antara harga maximum D m tergantung dari tata letak penghantar itu sendiri, yang mana ini termasuk di dalamnya kalkulasi dari pada kabel Twisted. Petunjuk untuk pekerjaan pengencangan, penarikan, dan pengikatan Dalam pekerjaan ini, pertama-tama yang harus dilakukan adalah persiapan dan buat daftar peralatan yang akan digunakan untuk pekerjaan pengencangan, pengikatan dan penarikan kawat penghantar yang dapat diperoleh dari daftar alat-alat dan berikut buku petunjuknya. Pekerjaan Penarikan Pada prinsipnya, dalam pekerjaan ini terutama pada pekerjaan penarikan kawat penghantar, haruslah bersikap hati-hati sekali dan alat-alat harus disiapkan seteliti mungkin. Prinsip dasar adalah bagaimana menarik kawat dari rolnya terutama untuk kawat urat dua yang diisolasi yang biasanya disebut twisted cable atau twisted conductor, yang mana ini harus diperhitungkan tegangan mekaniknya. Sebagai contoh penarikan kabel dari rolnya ke daerah tiang yang akan dipasang penghantarnya, maka kawat penghantar tersebut tidak boleh menyentuh tanah 48 antara tiang yang satu dengan tiang yang lainnya ataupun tidak diperkenankan bahwa kawat penghantar yang akan ditarik tersebut tertindih sesuatu, jadi harus bebas dari tekanan dan himpitan. Untuk itu maka kawat penghantar tersebut disambungkan dengan bantuan tali pembantu penarik yang dikaitkan pada rol pengunci, jadi sesudah ditarik kemudian harus dikunci supaya melentur lagi. Unwinder Melepas gulungan harus dijalankan dengan sangat hati-hati, antara gulungan dengan jaringan harus direntangkan secara tegang dan harus disangga pada setiap 15 meter searah dari tempat pemegang dari blok pengikat yang pertama A. Ground Winch Cara untuk ini adalah hampir sama dengan Unwinder jadi juga harus ada pengikat akhir yang bergerak 15 meter dari “stringing block” B. Memasang Stringing Block : Dalam pemasangan ini harus langsung untuk masing-masing pemegang pada suduttiang sepanjang kawat. Pada tempat-tempat yang khusus yang dipersiapkan untuk daerah tikunganlekukan harus digunakan dua rol stringing block yang dipasangkan pada jaringan dengan sudut yang lebih besar dari 25 . Memasang kawat pembantu penarik kawat penghantar. Pasangkan secara tepat dari pada kawat pembantu penarik kawat Steel wire melewati stringing block. Sesudah penarikan kawat penghantar berjalan dengan baik, maka sebaiknya kawat tersebut terus diklem seperti gambar terlampir. Kemudian pasanglah alat pengukur ketegangan yang disebut dinamometer untuk mengukur teganganketegangan kabel yang secara otomatis akan bekerja sendiri. Harus diingat bahwa permukaan harus mempunyai daerah teratur. Ketegangan dari kawat penghantar dapat dibaca lewat dinamometer. Gulung kembali sisa-sisa penghantar yang panjang ke dalam penggulung pertama. Yakinkanlah bahwa di daerah A sudah tidak ada lecutan yang akan terjadi, dengan kata lain bahwa di sini sudah dimatikan diklem. Lengkapilah dalam pekerjaan ini dengan memberi klem pada tiap-tiap tiang yang diperlukan. 49 Andongan Penghantar Kawat jaringan yang direntangkan antara dua buah tiang atau menara akan didapatkan bahwa ketinggian penghantar pada tengah-tengah antara dua menara lebih rendah jika dibandingkan dengan ketinggian tiangnya. Selisih antara tinggi tiang d engan tinggi penghantar disebut dengan “Andongan SAG”. Besar kecilnya andongan adalah sangat penting untuk diketahui sehubungan dengan penentuan jarak ketinggian minimum penghantar jaringan terhadap tanah. Andongan ini besarnya sangat tergantung pada gaya tarik yang dikenakan pada penghantar tersebut semakin besar gaya tarik yang diberikan semakin kecil andongannya. Suatu hal yang perlu diperhatikan bahwa besarnya gaya tarik yang dikenakan pada penghantar harus disesuaikan dengan kemampuan jenis penghantar yang dipakai dan informasi ini dapat dilihat pada data teknik kawat yang diberikan oleh pabrik. Apabila andongan penghantar terlampau besar memerlukan menara yang lebih tinggi dan juga tiangnya harus lebih panjang, ini untuk mencegah antar kawat penghantar bersentuhan akibat ayunan karena diterpa angin. 5 Perhitungan Transmisi Pada umumnya jaringan transmisi diklasifikasikan ke dalam 3 golongan yaitu Jaringan transmisi jarak pendek; Jaringan transmisi jarak menengah, dan Jaringan transmisi jarak jauh. Jaringan transmisi yang mempunyai jarak di bawah 80 Km dan tegangan operasinya di bawah 20 KV, adalah termasuk pada klasifikasi jaringan transmisi jarak pendek. Oleh karena jaraknya yang pendek dan rendah tegangannya, pengaruh kapasistansi sangat kecil, oleh karena itu diabaikan. Dengan demikian jaringan transmisi jarak pendek tergantung pada resistansi dan induktansinya saja. Dalam kenyataan pada jaringan transmisi induktansi dan resistansi didistribusikan ke seluruh panjang jaringan, tetapi pada jaringan transmisi jarak pendek jumlah induktansi dan resistansi jaringan dianggap berkumpul pada satu tempat. Jaringan transmisi yang mempunyai panjang antara 80 – 150 Km dan tegangan jaringan antara 20 – 100 KV, termasuk pada kategori jaringan transmisi jarak 50 menengah, dalam hal ini kapasitansi jaringan diperhitungkan mengingat jarak dan besarnya tegangan kerja. Kapasitansi jaringan jarak menengah secara seragam didistribusikan ke seluruh panjang jaringan dan dianggap terpusat pada satu titik atau lebih. Jaringan transmisi yang mempunyai jarak di atas 150 Km dan tegangan kerja di atas 100 KV, termasuk pada kategori transmisi jarak jauh. Dalam jaringan ini impedansi dan admitansi diperhitungkan secara seragam, didistribusikan sepanjang jaringan dan tidak lagi dianggap berkumpul pada satu tempat atau lebih.

a. Regulasi dan Efisiensi Jaringan Transmisi