FILOSOFI PENGAMAN

FILOSOFI PENGAMAN

A.PENGERTIAN PENGAMAN

Sistem pengaman tenaga listrik merupakan sistem pengaman pada peralatan-peralatan yang terpasang pada sistem tenaga listrik, seperti generator, bus bar, transformator, saluran udara tegangan tinggi, saluran kabel bawah tanah, dan lain sebagainya terhadap kondisi abnormal operasi sistem tenaga listrik tersebut (J. Soekarto, 1985).

B. FUNGSI PENGAMAN

Kegunaan sistem pengaman tenaga listrik, antara lain untuk

1. mencegah kerusakan peralatan-peralatan pada sistem tenaga listrik akibat terjadinya gangguan atau kondisi operasi sistem yang tidak normal;
2. mengurangi kerusakan peralatan-peralatan pada sistem tenaga listrik akibat terjadinya gangguan atau kondisi operasi sistem yang tidak normal;
3. mempersempit daerah yang terganggu sehingga gangguan tidak melebar pada sistem yang lebih luas;
4. memberikan pelayanan tenaga listrik dengan keandalan dan mutu tinggi kepada konsumen;
5. mengamankan manusia dari bahaya yang ditimbulkan oleh tenaga listrik.

C. KOMPONEN SISTEM TENAGA LISTRIK

Dalam skala besar energi listrik dihasilkan melalui generator pada pusat pembangkit dengan berbagai macam tenaga penggerak awalnya. Misalnya tenaga air pada Pusat Listrik Tenaga Air (PLTA), tenaga uap pada Pusat Listrik Tenaga Uap (PLTU), tenaga gas pada Pusat Listrik Tenaga Gas (PLTG), dan lain sebagainya. Mula-mula pemakaian tenaga listrik hanya terbatas pada daerah di sekitar pembangkit itu berada, sehingga untuk menyalurkannya hanya diperlukan sistem tenaga listrik tegangan rendah. Dengan adanya perkembangan daerah atau perkotaan maka pusat pembangkit letaknya terpaksa jauh dari kota atau pusat beban. Hal ini menyebabkan pembangkit, misalnya PLTA, tidak mungkin lagi menyalurkan listrik menggunakan tegangan rendah ataupun menengah. Untuk itu diperlukan tegangan yang lebih tinggi atau yang lazim disebut transmisi. Penggunaan saluran transmisi memungkinkan pengiriman tenaga listrik kepada pemakai yang letaknya beberapa ratus kilometer dari pusat pembangkit.

Secara umum, komponen-komponen yang ada pada sistem tenaga listrik, antara lain sebagai berikut.

1. Stasiun pembangkit

2. Stasiun trafo penaik tegangan

3. Jaringan transmisi primer

4. Gardu induk transmisi

5. Jaringan transmisi sekunder

6. Stasiun trafo step down

7. Jaringan distribusi primer

8. Stasiun trafo distribusi

9. Jaringan distribusi sekunder

Diagram sistem tenaga listrik dari pusat pembangkit sampai konsumen dapat dilihat pada Gambar 2.1. Tegangan keluaran (output) generator di pusat pembangkit 11 KV dinaikkan melalui trafo penaik tegangan (step up) menjadi 500 KV. Tegangan itu kemudian dialairkan melalui jaringan transmisi primer 500 KV dan melalui trafo penurun tegangan (step down) di gardu induk transmisi, tegangan 500 KV diturunkan menjadi tegangan transmisi sekunder 150 KV. Tegangan listrik pada jaringan transmisi yang masih tinggi ini belum bisa dipakai secara langsung oleh konsumen. Untuk itu perlu diturunkan menjadi tegangan menengah (kurang lebih 20 KV) melalui stasiun trafo step down yang ada pada gardu induk distribusi. Jaringan distribusi primer 20 KV sebagian bisa dimanfaatkan secara langsung oleh konsumen yang memerlukan catu daya tegangan 20 KV, misalnya pada industri-industri besar. Sedangkan untuk menyuplai tenaga listrik tegangan rendah (220 V), misalnya untuk penerangan rumah tangga, rumah sakit, dan sebagainya, maka tengangan distribusi primer 20 KV diturunkan menjadi tengangan rendah 220 V melalui trafo step down yang selanjutnya dialirkan melalui jaringan distribusi sekunder.

D. SISTEM INTERKONEKSI KELISTRIKAN

Sistem interkoneksi kelistrikan merupakan sistem terintegrasinya seluruh pusat pembangkit menjadi satu sistem pengendalian.

Dengan cara ini akan diperoleh suatu keharmonisan antara pembangunan stasiun pembangkit dengan saluran transmisi dan saluran disribusi agar bisa menyalurkan daya dari stasiun pembangkit ke pusat beban secara ekonomis, efesien, dan optimum dengan keandalan yang tinggi.

Keandalan sistem merupakan probabilitas bekerjanya suatu peralatan dengan komponen-komponennya atau suatu sistem sesuai dengan fungsinya dalam periode dan kondisi operasi tertentu. Faktor-faktor yang mempengaruhi keandalan sistem tersebut adalah kemampuan untuk mengadakan perubahan jaringan atau peralatan pembangkitan dan perbaikan dengan segera terhadap peralatan yang rusak.

Keuntungan sistem interkoneksi, antara lain bisa memperbaiki dan mempertahankan keandalan sistem, harga operasional relatif rendah sehingga menjadikan harga listrik per KWH yang diproduksi lebih murah. Hal ini dengan asumsi bahwa pembangunan pembangkit dengan kapasitas yang besar akan menekan harga listrik.

1. Prinsip Dasar Sistem Interkoneksi

Jika suatu daerah memerlukan beban listrik yang lebih besar dari kapasitas bebannya maka daerah itu perlu beban tambahan yang harus disuplai dari 2 stasiun yang jaraknya cukup jauh. Agar diperoleh sistem penyaluran tenaga listrik yang baik, diperlukan sistem interkoneksi. Dengan interkoneksi dimungkinkan tidak terjadi pembebanan lebih pada salah satu stasiun dan kebutuhan beban bisa disuplai dari kedua stasiun secara seimbang. Sistem interkoneksi sederhana dengan 2 buah stasiun dapat dilihat pada Gambar 2.2.

Kedua stasiun pembangkit SI dan S2, selain memberikan arus listrik pada beban di sekitarnya, juga menyalurkan arus listrik I1 dan I2 pada beban melalui jaringan transmisi 1 dan 2. Stasiun tenaga dihubungkan dengan menggunakan interkonektor, sedangkan penyaluran tenaga listrik berlangsung seperti ditunjukkan anak panah pada gambar berikut. Oleh karena beban lokal di sekitar stasiun dihubungkan pada stasiun S1 dan S2 maka tegangan pada bus barnya harus dijaga agar konstan seperti tegangan pada beban konsumen. Agar kedua jaringan transmisi bisa menyalurkan daya yang sama dan sistem beroperasi pada terminal yang sama, maka diperlukan peralatan regulasi yang dipasang pada akhir pengiriman masing-masing jaringan transmisi dan interkonektor.

Untuk memperoleh stabilitas operasi dari sistem interkoneksi stasiun pembangkit, maka kedua sistem harus diinterkoneksikan melalui sebuah reaktor, sehingga tenaga listrik akan mengalir dari stasiun satu ke stasiun lainnya sebagaimana diperlukan pada kondisi operasi.

2. Sistem Interkoneksi Jawa-Bali

Di Pulau Jawa, saat ini telah dibangun beberapa pusat pembangkit tenaga listrik dalam skala besar, antara lain PLTU Suralaya, PLTA Saguling, PLTA Cirata, dan PLTA Paiton.

Untuk menyalurkan sumber daya listrik tersebut ke beban-beban di seluruh Jawa dan Bali maka diperlukan sistem interkoneksi. Tujuan sistem ini untuk menjadikan sistem kelistrikan di seluruh Jawa dan Bali yang semula terpisah-pisah, menjadi satu sistem tunggal yang saling tersambung (interconnected). Dengan demikian di Pulau Jawa dan Bali terdapat sistem kelistrikan tunggal dan terpadu (integrated power system), dengan transmisi bertegangan ekstra tinggi, yaitu 500 KV sebagai jaringan utamanya.

Pada sistem interkoneksi kelistrikan se-Jawa dan Bali ini telah dibangun menara-menara listrik sebagai jalur transmisi tegangan ekstra tinggi 500 KV, mulai dari PLTU Suralaya, PLTA Saguling, PLTA Cirata, PLTU Paiton ke pusat pengatur beban (PPB) di Gandul (Jakarta). Pusat-pusat pembangkit berskala besar dari beberapa wilayah di Jawa, seperti Suralaya, Saguling, Paiton, dan Cirata, saling dihubungkan melalui stasiun atau gardu-gardu induk. Dengan sistem ini apabila kebutuhan daya dari wilayah tertentu tidak bisa dipenuhi oleh pembangkit setempat, maka bisa dibantu dengan suplai dari berbagai stasiun yang terhubung. Demikian pula jika terjadi kelebihan catu daya, pusat pembangkit bisa mengirimkannya ke wilayah-wilayah lain yang tersambung dalam sistem interkoneksi.

Melalui PPB dan UPB (Unit Pengatur Beban) penyaluran beban bisa diatur dan dikendalikan dengan baik. PPB yang berada di Gandul merupakan pusat pengatur beban yang mengendalikan sistem interkoneksi se-Jawa (Java Control Center) atau JCC) dibantu oleh 4 buah unit pengatur beban daerah sebagai pengatur beban di wilayah (Area Control Center/ACC). UPB mempunyai fungsi melakukan pekerjaan jarak jauh, antara lain telesignaling, telemeasurement, dan remote control. Telesignaling berfungsi untuk melakukan sinyal jarak jauh untuk posisi pemutus tenaga (switchgear), pemisah, alarm, dan sebagainya. Selain itu UPB berfungsi untuk melakukan pengukuran jarak jauh (telemeasurement) pada pengukuran tegangan, arus, dan frekuensi. Fungsi UPB lainnya adalah untuk melakukan pengontrolan jarak jauh (remote control) sebagai pengontrol pemutus tenaga.