BAB II JARINGAN DISTRIBUSI TENAGA LISTRIK
2.1 Umum
Kehidupan moderen salah satu cirinya adalah pemakaian energi listrik yang besar. Besarnya pemakaian energi listrik itu disebabkan karena banyak dan
beraneka ragam peralatan beban listrik yang digunakan. Sedangkan beban listrik yang digunakan umumnya bersifat induktif dan kapasitif. Dimana beban induktif
membutuhkan daya reaktif seperti trafo pada rectifier, motor induksi AC dan lampu TL, sedangkan beban kapasitif mengeluarkan daya reaktif. Daya reaktif itu
merupakan daya yang tidak berguna sehingga tidak dapat dirubah menjadi tenaga, akan diperlukan untuk proses transmisi energi listrik pada beban. Jadi yang
menyebabkan pemborosan energi listrik adalah banyaknya peralatan yang bersifat induktif. Berarti dalam menggunakan energi listrik ternyata pelanggan tidak hanya
dibebani oleh daya aktif kW saja tetapi juga daya reaktif kVar. Penjumlahan kedua daya itu akan menghasilkan daya nyata yang merupakan daya yang disuplai
oleh PLN. Jika nilai daya itu diperbesar yang biasanya dilakukan oleh pelanggan industri maka rugi-rugi daya menjadi besar sedangkan daya aktif kW dan
tegangan yang sampai ke konsumen berkurang. Dengan demikian produksi pada industri itu akan menurun. Hal ini tentunya tidak boleh terjadi, untuk itu suplai
dan PLN harus ditambah berarti penambahan biaya.
Universitas Sumatera Utara
2.2 Sistem Jaringan Distribusi
Ada tiga bagian penting dalam proses penyaluran tenaga listrik, yaitu: Pembangkitan, Penyaluran transmisi dan distribusi seperti pada gambar
berikut :
Gambar 2.1 Tiga komponen utama dalam Penyaluran Tenaga Listrik Tegangan sistem distribusi dapat dikelompokan menjadi 2 bagian besar,
yaitu distribusi primer 20kV dan distribusi sekunder 380220V. Jaringan distribusi 20kV sering disebut Sistem Distribusi Tegangan Menengah dan
jaringan distribusi 380220V sering disebut jaringan distribusi sekunder atau disebut Jaringan Tegangan Rendah 380220V.
2.3 Sistem Distribusi Primer
Sistem tenaga listrik merupakan suatu sistem yang terpadu oleh hubungan- hubungan peralatan dan komponen listrik seperti: generator, transformator,
jaringan tenaga listrik dan beban-beban listrik atau pelanggan. Pendistribusian
Universitas Sumatera Utara
tenaga listrik adalah bagian dari suatu proses sistem tenaga listrik yang secara garis besar dapat dibagi menjadi tiga tahap yaitu:
1. Proses produksi di pusat-pusat pembangkit tenaga listrik PLTA, PLTG, PLTU.
2. Proses penyaluran dayatransmisi dengan tegangan tinggi 30, 70, 150, 500 KV dari pusat-pusat pembangkit ke gardu-gardu induk.
3. Proses pendistribusian tenaga listrik dengan tegangan menengahmelalui jaringan Distribusi primer misal 11 atau 20 Kv dan tegangan
rendahjaringan distribusi sekunder 240, 440 Volt Jaringan distribusi adalah semua bagian dari suatu sistem yang menunjang
pendistribusian tenaga listrik yang berasal dari gardu-gardu induk. Sedangkan komponen-komponen jaringan distribusi adalah Jaringan Distribusi Primer suatu
jaringan dengan sistem 20 Kv, Gardu Distribusi suatu sistem dengan peralatan utama trafo untuk menurunkan tegangan, jaringan Distribusi sekunder suatu
jaringan dengan sistem tegangan 240V, 400V. Klasifikasikan Jaringan distribusi primer menurut strukturnya sebagai berikut jaringan radial, jaringan lingkar,
jaringan spindel, jaringan tie line.
2.3.1 Jaringan Radial
Sistem distribusi dengan pola Radial seperti Gambar 2.2 Adalah sistem distribusi yang paling sederhana dan ekonomis. Pada sistem ini terdapat sebuah
feeder yang menyuplai beberapa gardu distribusi secara radial.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.2 Konfigurasi Jaringan Radial Dalam feeder tersebut dipasang gardu-gardu distribusi untuk konsumen.
Gardu distribusi adalah tempat dimana trafo untuk konsumen dipasang. Bisa dalam bangunan beton atau diletakan diatas tiang. Keuntungan dari sistem ini
adalah sistem ini tidak rumit dan lebih murah dibanding dengan sistem yang lain. Namun keandalan sistem ini lebih rendah dibanding dengan sistem lainnya.
Kurangnya keandalan disebabkan karena hanya terdapat satu jalur utama yang menyuplai gardu distribusi, sehingga apabila jalur utama tersebut mengalami
gangguan, maka seluruh gardu akan ikut padam. Jaringan radial ini mempunyai beberapa keunggulan diantaranya adalah :
1. Pengontrolan tegangan lebih murah
2. Sedikit biaya pembuatan
3. Gangguan lebih mudah diketahui
4. Sedikit gangguan arus pada banyak rangkaian
5. Lebih mudah di prediksi
Universitas Sumatera Utara
2.3.2 Jaringan Lingkar Loop
Pada Jaringan Tegangan Menengah Struktur Lingkaran Loop seperti Gambar 3. dimungkinkan pemasokannya dari beberapa gardu induk, sehingga
dengan demikian tingkat keandalannya relatif lebih baik.
Gambar 2.3 Konfigurasi Jaringan Loop
2.3.3 Jaringan Spindel
Sistem Spindel seperti pada Gambar 2.4 adalah suatu pola kombinasi jaringan dari pola Radial dan Ring. Spindel terdiri dari beberapa feeder yang
tegangannya diberikan dari Gardu Induk dan tegangan tersebut berakhir pada sebuah Gardu Hubung GH.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.4 Konfigurasi Jaringan Spindel Pada sebuah spindel biasanya terdiri dari beberapa feeder aktif dan sebuah
feeder cadangan express yang akan dihubungkan melalui gardu hubung. Pola Spindel biasanya digunakan pada jaringan tegangan menengah JTM yang
menggunakan kabel tanahsaluran kabel tanah tegangan menengah. Namun pada pengoperasiannya, sistem Spindel berfungsi sebagai sistem
Radial. Di dalam sebuah feeder aktif terdiri dari gardu distribusi yang berfungsi untuk mendistribusikan tegangan kepada konsumen baik konsumen tegangan
rendah TR atau tegangan menengah TM.
Universitas Sumatera Utara
2.3.4 Jaringan Hantaran Penghubung Tie Line
Sistem distribusi Tie Line seperti Gambar 2.5 digunakan untuk pelanggan penting yang tidak boleh padam Bandar Udara, Rumah Sakit, dan lainlain.
Gambar 2.5 Konfigurasi Jaringan Hantaran Penghubung
Sistem ini memiliki minimal dua feeder sekaligus dengan tambahan Automatic Change Over Switch Automatic Transfer Switch, setiap feeder
terkoneksi ke gardu pelanggan khusus tersebut sehingga bila salah satu feeder mengalami gangguan maka pasokan listrik akan di pindah ke feeder lain.
Universitas Sumatera Utara
2.4 Sistem Distribusi Sekunder