Sistem Distribusi
merupakan bagian dari sistem tenaga listrik. Sistem distribusi tenaga listrik ini berguna
untuk menyalurkan tenaga listrik dari sumber daya listrik besar (Bulk Power
Source) sampai ke konsumen. Jadi fungsi distribusi tenaga listrik adalah: 1)
pembagian atau penyaluran tenaga listrik ke beberapa tempat (pelanggan. Dan 2)
merupakan sub sistem tenaga listrik yang langsung berhubungan dengan pelanggan,
karena catu daya pada pusat-pusat beban (pelanggan) dilayani langsung melalui
jaringan distribusi. Tenaga listrik yang dihasilkan oleh pembangkit listrik
besar dengan tegangan dari 11 kV sampai 24 kV dinaikan tegangannya oleh gardu
induk dengan transformator penaik tegangan menjadi 70 kV ,154kV, 220kV atau
500kV kemudian disalurkan melalui saluran transmisi. Tujuan menaikkan tegangan
ialah untuk memperkecil kerugian daya listrik pada saluran transmisi, dimana
dalam hal ini kerugian daya adalah sebanding dengan kuadrat arus yang mengalir
(I kwadrat R). Dengan daya yang sama bila nilai tegangannya diperbesar, maka
arus yang mengalir semakin kecil sehingga kerugian daya juga akan kecil pula.
Dari saluran transmisi,
tegangan diturunkan lagi menjadi 20 kV dengan transformator penurun tegangan
pada gardu induk distribusi, kemudian dengan sistem tegangan tersebut
penyaluran tenaga listrik dilakukan oleh saluran distribusi primer. Dari
saluran distribusi primer inilah gardu-gardu distribusi mengambil tegangan
untuk diturunkan tegangannya dengan trafo distribusi menjadi sistem tegangan
rendah, yaitu 220/380 Volt. Selanjutnya disalurkan oleh saluran distribusi
sekunder ke konsumen-konsumen. Dengan ini jelas bahwa sistem distribusi
merupakan bagian yang penting dalam sistem tenaga listrik secara keseluruhan.
Pada sistem penyaluran daya jarak jauh, selalu digunakan tegangan setinggi
mungkin, dengan menggunakan trafo-trafo step-up. Nilai tegangan yang sangat
tinggi ini (HV,UHV,EHV) menimbulkan beberapa konsekuensi antara lain: berbahaya
bagi lingkungan dan mahalnya harga perlengkapan-perlengkapannya, selain menjadi
tidak cocok dengan nilai tegangan yang dibutuhkan pada sisi beban. Maka, pada
daerah-daerah pusat beban tegangan saluran yang tinggi ini diturunkan kembali
dengan menggunakan trafo-trafo step-down. Akibatnya, bila ditinjau nilai
tegangannya, maka mulai dari titik sumber hingga di titik beban, terdapat
bagian-bagian saluran yang memiliki nilai tegangan berbeda-beda
Konfigurasi
Sistem Tenaga Listrik.
Untuk kemudahan dan penyederhanaan, lalu diadakan
pembagian serta pembatasan-pembatasan seperti pada Gambar diatas:
Menurut nilai tegangannya:
Saluran distribusi Primer, Terletak pada sisi
primer trafo distribusi, yaitu antara titik Sekunder trafo substation (Gardu
Induk) dengan titik primer trafo distribusi. Saluran ini bertegangan menengah
20 kV. Jaringan listrik 70 kV atau 150 kV, jika langsung melayani pelanggan,
bisa disebut jaringan distribusi.
Saluran Distribusi Sekunder, Terletak pada sisi
sekunder trafo distribusi, yaitu antara titik sekunder dengan titik cabang
menuju beban (Lihat Gambar 2-2)
Menurut bentuk tegangannya:
a. Saluran Distribusi DC (Direct Current) menggunakan
sistem tegangan searah.
b. Saluran Distribusi AC (Alternating Current)
menggunakan sistem tegangan bolak-balik.
Menurut jenis/tipe konduktornya:
Saluran udara, dipasang pada udara terbuka dengan
bantuan penyangga (tiang) dan perlengkapannya, dan dibedakan atas:
- Saluran kawat udara, bila konduktornya telanjang,
tanpa isolasi pembungkus.
- Saluran kabel udara, bila konduktornya terbungkus
isolasi.
Saluran Bawah Tanah, dipasang di dalam tanah,
dengan menggunakan kabel tanah (ground cable).
Saluran Bawah Laut, dipasang di dasar laut dengan
menggunakan kabel laut (submarine cable)
Menurut Susunan Rangkaiannya
Dari uraian diatas telah
disinggung bahwa sistem distribusi tenaga listrik di bedakan menjadi dua yaitu sistem
distribusi primer dan sistem distribusi sekunder.
a. Jaringan Sistem Distribusi Primer
Sistem distribusi primer
digunakan untuk menyalurkan tenaga listrik dari gardu induk distribusi ke
pusat-pusat beban. Sistem ini dapat menggunakan saluran udara, kabel udara,
maupun kabel tanah sesuai dengan tingkat keandalan yang diinginkan dan kondisi
serta situasi lingkungan. Saluran distribusi ini direntangkan sepanjang daerah
yang akan di suplai tenaga listrik sampai ke pusat beban.
Terdapat bermacam-macam bentuk rangkaian jaringan
distribusi primer, yaitu:
- Jaringan Distribusi Radial, dengan model: Radial
tipe pohon, Radial dengan tie dan switch pemisah, Radial dengan pusat beban dan
Radial dengan pembagian phase area.
- Jaringan distribusi ring (loop), dengan model:
Bentuk open loop dan bentuk Close loop.
- Jaringan distribusi Jaring-jaring (NET)
- Jaringan distribusi spindle
- Saluran Radial Interkoneksi
b. Jaringan Sistem Distribusi Sekunder
Sistem distribusi
sekunder digunakan untuk menyalurkan tenaga listrik dari gardu distribusi ke
beban-beban yang ada di konsumen. Pada sistem distribusi sekunder bentuk
saluran yang paling banyak digunakan ialah sistem radial. Sistem ini dapat
menggunakan kabel yang berisolasi maupun konduktor tanpa isolasi. Sistem ini
biasanya disebut sistem tegangan rendah yang langsung akan dihubungkan kepada
konsumen/pemakai tenaga listrik dengan melalui peralatan-peralatan sbb:
- Papan pembagi pada trafo distribusi,
- Hantaran tegangan rendah (saluran distribusi
sekunder).
- Saluran Layanan Pelanggan (SLP) (ke
konsumen/pemakai)
- Alat Pembatas dan pengukur daya (kWh meter) serta
fuse atau pengaman pada pelanggan.
Tegangan Sistem Distribusi Sekunder
Ada bermacam-macam sistem tegangan distribusi sekunder menurut standar; (1) EEI : Edison Electric
Institut, (2) NEMA (National Electrical Manufactures Association). Pada
dasarnya tidak berbeda dengan sistem distribusi DC, faktor utama yang perlu
diperhatikan adalah besar tegangan yang diterima pada titik beban mendekati
nilai nominal, sehingga peralatan/beban dapat dioperasikan secara optimal.
Ditinjau dari cara pengawatannya, saluran distribusi AC dibedakan atas beberapa
macam tipe dan cara pengawatan, ini bergantung pula pada jumlah fasanya, yaitu:
1. Sistem satu fasa dua kawat 120 Volt
2. Sistem satu fasa tiga kawat 120/240 Volt
3. Sistem tiga fasa empat kawat 120/208 Volt
4. Sistem tiga fasa empat kawat 120/240 Volt
5. Sistem tiga fasa tiga kawat 240 Volt
6. Sistem tiga fasa tiga kawat 480 Volt
7. Sistem tiga fasa empat kawat 240/416 Volt
8. Sistem tiga fasa empat kawat 265/460 Volt
9. Sistem tiga fasa empat kawat 220/380 Volt
Di Indonesia dalam hal
ini PT. PLN menggunakan sistem tegangan 220/380 Volt. Sedang pemakai listrik
yang tidak menggunakan tenaga listrik dari PT. PLN, menggunakan salah satu
sistem diatas sesuai dengan standar yang ada. Pemakai listrik yang dimaksud umumnya
mereka bergantung kepada negara pemberi pinjaman atau dalam rangka kerja sama,
dimana semua peralatan listrik mulai dari pembangkit (generator set) hingga
peralatan kerja (motor-motor listrik) di suplai dari negara pemberi
pinjaman/kerja sama tersebut. Sebagai anggota, IEC (International
Electrotechnical Comission), Indonesia telah mulai menyesuaikan sistem tegangan
menjadi 220/380 Volt saja, karena IEC sejak tahun 1967 sudah tidak mencantumkan
lagi tegangan 127 Volt.
Diagram rangkaian sisi sekunder trafo distribusi
terdiri dari:
1. Sistem distribusi satu fasa dengan dua kawat, Tipe
ini merupakan bentuk dasar yang paling sederhana, biasanya digunakan untuk
melayani penyalur daya berkapasitas kecil dengan jarak pendek, yaitu daerah
perumahan dan pedesaan.
2. Sistem distribusi satu fasa dengan tiga kawat, Pada
tipe ini, prinsipnya sama dengan sistem distribusi DC dengan tiga kawat, yang
dalam hal ini terdapat dua alternatif besar tegangan. Sebagai saluran “netral”
disini dihubungkan pada tengah belitan (center-tap) sisi sekunder trafo, dan
diketanahkan, untuk tujuan pengamanan personil. Tipe ini untuk melayani
penyalur daya berkapasitas kecil dengan jarak pendek, yaitu daerah perumahan
dan pedesaan.
3. Sistem distribusi tiga fasa empat kawat tegangan
120/240 Volt, Tipe ini untuk melayani penyalur daya berkapasitas sedang dengan
jarak pendek, yaitu daerah perumahan pedesaan dan perdagangan ringan, dimana
terdapat dengan beban 3 fasa.
4. Sistem distribusi tiga fasa empat kawat tegangan
120/208 Volt.
5. Sistem distribusi tiga fasa dengan tiga kawat, Tipe
ini banyak dikembangkan secara ekstensif. Dalam hal ini rangkaian tiga fasa
sisi sekunder trafo dapat diperoleh dalam bentuk rangkaian delta (segitiga)
ataupun rangkaian wye (star/bintang). Diperoleh dua alternatif besar tegangan,
yang dalam pelaksanaannya perlu diperhatikan adanya pembagian seimbang antara
ketiga fasanya. Untuk rangkaian delta tegangannya bervariasi yaitu 240 Volt,
dan 480 Volt. Tipe ini dipakai untuk melayani beban-beban industri atau
perdagangan.
6. Sistem distribusi tiga fasa dengan empat kawat,
Pada tipe ini, sisi sekunder (output) trafo distribusi terhubung star,dimana
saluran netral diambil dari titik bintangnya. Seperti halnya padasistem tiga
fasa yang lain, di sini perlu diperhatikan keseimbangan beban antara ketiga
fasanya, dan disini terdapat dua alternatif besar tegangan.