Transmisi listrik didefinisikan sebagai usaha untuk menyalurkan, mendistribusikan, atau mengirimkan daya listrik dari sumber energi (pembangkit listrik) menuju kepada beban atau konsumen, bisa berupa perumahan, sentra bisnis dan pemerintahan, juga industri. Selama ini, urusan transmisi listrik di Indonesia dilakukan oleh PT. Perusahaan Listrik Negara (PLN). PLN memegang tiga fungsi penting dalam urusan listrik di Indonesia: pembangkitan energi, pengiriman energi, dan pelayanan konsumen. Listrik sebagai sumber energi dan kehidupan kini memegang peranan yang begitu penting. Dalam artikel kali ini, saya ingin membahas mengenai Transmisi Listrik dengan HVAC (High Voltage Alternating Current).

Transmisi Listrik di Indonesia

Transmisi Listrik HVAC di Indonesia

Transmisi listrik di Indonesia mayoritas menggunakan tegangan AC tiga fasa. AC adalah alternating current atau arus bolak balik. Arus bolak-balik ini memiliki frekuensi dan siklus. Jika ada satu gelombang dalam setiap siklus, maka disebut satu fasa. Sementara itu, jika ada tiga gelombang dalam satu siklus, kita sebutkan sebagai tiga fasa. Sementara itu, tiga fasa adalah tiga buah gelombang di dalam satu siklus. Hal ini disebabkan karena generator yang digunakan dalam proses pembangkitan dalam berbagai pembangkit listrik adalah tipe generator AC tiga fasa. Alasannya? Generator tipe ini lebih simpel dalam struktur dan konstruksi, dan harganya jauh lebih murah. Selain itu, tipe beban atau konsumsi listrik di Indonesia adalah tipe satu fasa yang mudah diambil dari transmisi listrik tiga fasa. Begitu pula dengan beban mayoritas industri yang ada di Indonesia, yaitu beban tiga fasa, baik motor, pompa, atau konveyor. Dua dari tiga faktor sistem kelistrikan, yaitu pembangkitan energi dan pelayanan konsumen cenderung menggunakan peralatan dengan tipe AC tiga fasa, maka satu faktor terakhir, yaitu transmisi listrik akhirnya mengikut. Tujuannya? Ya untuk mempermudah sistem kelistrikan ini untuk dijalankan.

Nah, seiring berjalannya waktu, semakin banyak permintaan energi listrik. Lokasinya juga tersebar, tidak hanya di satu lokasi. Ada ribuan desa dan jutaan rumah di Indonesia yang menunggu dialiri listrik. Padahal sumber energi listrik tidak ada di semua desa. Sumber energi listrik seperti air, panas bumi, atau batubara hanya ada di lokasi tertentu, tetapi jumlah dan kapasitasnya besar. Sebagai gambaran, di Paiton, Jawa Timur, ada pembangkit listrik tenaga uap dengan kapasitas 2000 MW. Daya listrik sebesar ini bisa digunakan untuk mengaliri 2,2 juta rumah 900 VA. Tetapi seperti yang sudah dikatakan sebelumnya 2,2 juta rumah ini tersebar lokasinya. Energi listrik itu harus kita sebar ke 2,2 juta itu dengan menggunakan kabel atau konduktor. Bagaimana menyebarkan listrik dari sumber ke 2,2 juta rumah itu dengan efisien?

Efisien artinya melakukan sesuatu dengan kerugian sesedikit mungkin. Artinya, kalau bisa, yang dikirimkan 2000 MW, yang diterima juga 2000 MW (artinya efisiensi 100%). Kenyataannya? Itu sama sekali tidak mungkin. Bahkan standar efisiensi transmisi di Indonesia berada di angka 95%. Berarti 5% energi listrik atau 100 MW yang dikirimkan akan hilang di perjalanan. Daya 100 MW yang hilang itu berarti kita kehilangan daya listrik untuk 110 ribu lebih rumah. Angka yang fantastis bukan?

Nah, inefisiensi (ketidakefisienan) itu muncul dari mana? Jawabannya adalah daya listrik yang ditransmisikan ternyata berubah menjadi energi lain yaitu energi panas. Energi panas itu muncul di kabel atau konduktor yang digunakan untuk transmisi energi listrik, karena adanya resistansi atau hambatan dari kabel. Nah, energi listrik yang berubah menjadi energi panas ini kita kenal sebagai rugi-rugi atau losses. Besarnya dihitung dengan rumus P = I^2 x R, di mana:

P: rugi daya
I: arus yang melalui konduktor
R: resistansi atau hambatan konduktor

Dari rumus ini, dapat kita lihat, semakin besar arus yang melalui kabel, semakin besar juga energi listrik yang berubah menjadi energi panas (rugi-rugi), artinya semakin besar juga inefisiensinya. Masalah transmisi juga tidak berhenti di situ, energi panas yang muncul lama kelamaan akan melemahkan isolasi kabel yang berarti menurunkan umur pakai kabel. Juga berarti biaya perawatan yang semakin besar.

Keuntungan Transmisi Listrik dengan HVAC

Kunci dari meminimalkan rugi-rugi ini adalah dengan mengupayakan supaya arus itu nilainya sekecil mungkin. Dengan jumlah daya yang sama, untuk menurunkan arus, kita harus menaikkan tegangan. Ingat rumus daya adalah P = V x I. Itulah yang dilakukan oleh PLN dalam mendistribusikan listrik, menaikkan tegangan distribusi. Di Indonesia, kita mengenal Saluran Udara Tegangan Rendah (SUTR) untuk tegangan 380 V, Saluran Udara Tegangan Menengah (SUTM) 20 kV, Saluran Udara Tegangan Tinggi (SUTT) 70 kV dan 150 kV, dan Saluran Udara Tegangan Ekstra Tinggi (SUTET) 275 kV dan 500 kV. SUTET 275 kV dioperasikan di Sumatera, sedangkan SUTET 500 kV dioperasikan di Jawa.

Karakteristik kabel transmisi AAAC

Untuk memperjelas keuntungan dari menaikkan tegangan, maka saya akan memberikan perbandingannya dari contoh kabel AAAC (kabel yang sering digunakan oleh PLN) berikut ini. Untuk kabel berinti satu (single core) berukuran 70 mm2, besaran arus maksimal untuk pemasangan flat di udara adalah 248 A. Jika tegangan distribusi adalah 380 V, maka daya listrik maksimal yang dikirimkan adalah 94,2 kW. Namun, jika tegangan distribusi adalah 20 kV, daya listrik maksimal yang dikirimkan menjadi 4960 kW. Jika kita gunakan tegangan distribusi 500 kV, maka daya listrik maksimalnya menjadi 124000 kW. Jadi, untuk ukuran kabel yang sama, kita bisa mendistribusikan jauh lebih banyak energi. Nah, mari kita lihat rugi-rugi dayanya. Rugi-rugi daya untuk penggunaan arus 248 A dengan kabel tersebut adalah sebesar 248^2 x 0.5681 atau sebesar 34,9 kW. Dengan tegangan operasi 380 V, rugi-ruginya mencapai 37%. Jika dengan tegangan 20 kV, rugi-ruginya mejadi 0,7%. Bahkan dengan tegangan operasi 500 kV rugi-rugi ini hanya 0,02%.

Nah, dasar pemikiran mengenai rugi-rugi daya listrik ini adalah pertimbangan utama mengapa kita menggunakan tegangan tinggi atau High Voltage (HV) dalam transmisi listrik. Karena tegangan operasinya adalah AC, maka kita mengenalnya sebagai HVAC (High Voltage Alternating Current).

Selanjutnya, saya akan lebih mendalam membahas mengenai karakteristik HVAC, baik keuntungan dan kerugiannya. Beserta metode terbaru mengenai transmisi listrik yaitu HVDC. Sama-sama menggunakan tegangan tinggi, tetapi tegangan yang dikirimkan yaitu direct current.

Sumber gambar : spoonsenergymatters.wordpress.com

Recommended for you