JARINGAN DISTRIBUSI TENAGA LISTRIK · Saluran kabel tanah tegangan ... Saluran kabel bawah air sungai/laut 20 KV. Saluran udara ... (ROW dan estetika), menggunakan kabel tanah (Underground

JARINGAN

DISTRIBUSI TENAGA LISTRIK

Pengertian dan fungsi distribusi tenaga listrik :

Pembagian /pengiriman/pendistribusian/pengiriman energi listrik dari instalasi penyediaan (pemasok) ke instalasi pemanfaatan (pelanggan).

Merupakan sub sistem tenaga listrik yang langsung berhubungan dengan pelanggan, karena catu daya pada pusat-pusat beban (pelanggan) dilayani langsung melalui jaringan distribusi.

Ruang lingkupnya dimulai dari sisi sekunder trafo tenaga di Gardu Induk sampai dengan Alat Pembatas dan Pengukur (APP).

30

PEMBANGKIT

TRAFO DISTRIBUSI

500 kV

TRAFO GITET 500/150 kV

TRAFO STEP UP 20/500 kV

TRAFO GI 150/20 kV

150 kV

SOSIAL

220 V

20 kV BISNIS

RUMAH

PUBLIK

220 V

INDUSTRI 150 kV

PLTA PLTD PLTP PLTG PLTU

PLTGU

Ruang lingkup

Jaringan Distribusi

Ruang lingkup : Saluran udara tegangan menengah (SUTM) 20 KV.

Saluran kabel tanah tegangan menengah (SKTM) 20 KV.

Saluran kabel bawah air sungai/laut 20 KV.

Saluran udara tegangan rendah (SUTR) 220 Volt.

Saluran kabel tanah tegangan rendah (SKTR) 220 Volt.

Gardu Distribusi.

Saluran luar pelayanan/Saluran masuk pelayanan Sambungan rumah (SLP/SMP/SR).

Alat pembatas dan pengukur (APP).

Unit pengatur distribusi.

33

Klasifikasi Jaringan Distribusi

• Berdasar level tegangan

– JTM 20 kV ( Jaringan Primer)

– JTR 220V/380V (Jaringan Sekunder)

• Berdasar peletakan konduktor

– Saluran Udara

– Saluran Kabel Tanah

• Berdasar topologi jaringan

– Radial

– Loop

– Spindel

Klasifikasi menurut letak 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 udara

Saluran udara, dipasang pada udara terbuka

dengan bantuan penyangga (tiang) dan

perlengkapannya.

• Saluran kawat udara, bila konduktornya

telanjang, tanpa isolasi pembungkus.

– Biaya pembangunan lebih murah, rawan gangguan,

penyambungan lebih murah, terkesan kurang rapi

• Saluran kabel udara, bila konduktornya

terbungkus isolasi

• Biaya pembangunan lebih mahal, lebih aman dari

gangguan alam, terkesan lebih rapi

Saluran Kabel Bawah tanah

Saluran Bawah Tanah, dipasang di dalam tanah, dengan menggunakan kabel tanah (ground cable). – Biaya pembangunan lebih mahal, aman terhadap

gangguan cuaca, tidak mengganggu pandanga, namun kalau ada kerusakan perbaikannya lebih sulit.

Saluran Bawah Laut, dipasang di dasar laut dengan menggunakan kabel laut (submarine cable) – Sebagai alternatif pada saat jaringan jenis lain tida

memungkinkan.

Jaring distribusi tegangan rendah, untuk melayani :

Pelanggan rumah tangga (instalasi domestik).

Pelanggan bisnis, sosial dan publik (instalasi bangunan/non domestik) dengan daya sampai dengan 197 KVA.

Jaring distribusi tegangan menengah (20 KV),untuk melayani :

Pelanggan bisnis, sosial dan publik (instalasi bangunan/non domestik) dengan daya di atas 197 KVA sampai dengan 30 MVA.

Pelanggan industri (instalasi industri), dengan daya di atas 197 KVA sampai dengan 30 MVA.

Jaring distribusi tegangan tegangan tinggi (70 KV, 150 KV), untuk melayani :

Pelanggan industri (instalasi industri), dengan daya di atas 30 MVA.

31

Klasifikasi menurut Jenis Pelanggannya:

Klasifikasi menurut nilai tegangannya:

• Saluran distribusi Primer (Jaringan Tegangan

Manengah – JTM) 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.

• Saluran Distribusi Sekunder (Jaringan Tegangan

Rendah – JTR), Terletak pada sisi sekunder trafo

distribusi, yaitu antara titik sekunder dengan titik

cabang menuju beban

• Jaringan listrik 70 kV atau 150 kV, jika langsung

melayani pelanggan, bisa disebut jaringan

distribusi.

Jaringan Tegangan Menengah

Jaringan Tegangan Rendah

Radial.

Loop.

Spindle.

Mesh/Grid

32

Topologi Jaringan Tegangan Menengah

Sistem Jaringan Distribusi Radial

Sistem Jaringan Distribusi Radial

• Bila antara titik sumber dan titik bebannya

hanya terdapat satu saluran (line), tidak ada

alternatif saluran lainnya.

• Bentuk Jaringan ini merupakan bentuk dasar,

paling sederhana dan paling banyak

digunakan.

• Dinamakan radial karena saluran ini ditarik

secara radial dari suatu titik yang merupakan

sumber dari jaringan itu,dan dicabang-cabang

ke titik-titik beban yang dilayani.

Spesifikasi dari jaringan bentuk radial ini adalah

a). Bentuknya sederhana.(+)

b). Biaya investasinya relatip murah.(+)

c). Kualitas pelayanan dayanya relatip jelek,

karena rugi tegangan dan rugi daya yang

terjadi pada saluran relatip besar.(-)

d). Kontinyuitas pelayanan daya tidak terjamin,

sebab antara titik sumber dan titik beban

hanya ada satu alternatif saluran sehingga

bila saluran tersebut mengalami gangguan,

maka seluruh rangkaian sesudah titik

gangguan akan mengalami "black out“ secara

total.(-)

(1). Radial tipe pohon.

(2). Radial dengan tie dan switch pemisah.

(3). Radial dengan pusat beban.

(4). Radial dengan pembagian phase area.

Modifikasi Sistem Jaringan Distribusi Radial

Jaringan Radial tipe Pohon

• Bentuk ini merupakan bentuk

yang paling dasar. Satu saluran utama dibentang menurut kebutuhannya, selanjutnya dicabangkan dengan saluran cabang (lateral penyulang) dan lateral penyulang ini dicabang-cabang lagi dengan sublateral penyulang (anak cabang). Sesuai dengan kerapatan arus yang ditanggung masing-masing saluran, ukuran penyulang utama adalah yang terbesar, ukuran lateral adalah lebih kecil dari penyulang utama, dan ukuran sub lateral adalah yang terkecil.

Jaringan radial dengan tie dan switch pemisah.

• Bentuk ini merupakan modifikasi bentuk dasar dengan menambahkan tie dan switch pemisah, yang diperlukan untuk mempercepat pemulihan pelayanan bagi konsumen, dengan cara menghubungkan area-area yang tidak terganggu pada penyulang yang bersangkutan, dengan penyulang di sekitarnya. Dengan demikian bagian penyulang yang terganggu dilokalisir, dan bagian penyulang lainnya yang "sehat" segera dapat dioperasikan kembali, dengan cara melepas switch yang terhubung ke titik gangguan, dan menghubungkan bagian penyulang yang sehat ke penyulang di sekitarnya.

Jaringan radial tipe pusat beban.

• Bentuk ini mencatu daya dengan menggunakan penyulang utama (main feeder) yang disebut "express feeder" langsung ke pusat beban, dan dari titik pusat beban ini disebar dengan menggunakan "back feeder" secara radial.

Jaringan radial dengan phase area

• Pada bentuk ini masing-

masing fasa dari jaringan bertugas melayani daerah beban yang berlainan. Bentuk ini akan dapat menimbulkan akibat kondisi sistem 3 fasa yang tidak seimbang (simetris), bila digunakan pada daerah beban yang baru dan belum mantap pembagian bebannya. Karenanya hanya cocok untuk daerah beban yang stabil dan penambahan maupun pembagian bebannya dapat diatur merata dan simetris pada setiap fasanya

Sistem Jaringan Distribusi Loop

Sistem Jaringan Distribusi Loop

• Bila antara kedua ujung jaringan radial

dipasang jaringan penghubung sehingga

membentuk jaringan tertutup (loop).

• Bentuk jaringan ini merupakan perbaikan dari

bentuk radial, sekalipun pengoperasiannya

tetap radial (posisi switch penghubung open).

• Bentuk jaringan lebih rumit dibanding radial.

• Biaya pembangunanya lebih mahal dibanding

jaringan radial, karena perlu saluran

penghubung dan tambahan beberapa switch.

Sistem Jaringan Distribusi Loop

• Dengan sistem ini diharapkan kontinuitas

pelayanan menjadi lebih baik, bila salah satu

jaringan terganggu, beban masih

dimungkinkan dilayani melalui jaringan

satunya dengan mengoperasikan switch.

• Dimungkinkan jaringan loop dipasang pada

penyulang yang berbeda

B. Jaringan distribusi ring (loop).

• Bila pada titik beban terdapat dua alternatip saluran berasal lebih dari satu sumber. Jaringan ini merupakan bentuk tertutup, disebut juga bentuk jaringan "loop". Susunan rangkaian penyulang membentuk ring, yang memungkinkan titik beban dilayani dari dua arah penyulang, sehingga kontinyuitas pelayanan lebih terjamin, serta kualitas dayanya menjadi lebih baik, karena rugi tegangan dan rugi daya pada saluran menjadi lebih kecil.

Sistem Jaringan Distribusi Spindel

Jaringan distribusi spindle • Selain bentuk-bentuk dasar dari jaringan distribusi yang

telah ada, maka dikembangkan pula bentuk-bentuk

modifikasi, yang bertujuan meningkatkan keandalan dan

kualitas sistem. Salah satu bentuk modifikasi yang

populer adalah bentuk spindle, yang biasanya terdiri atas

maksimum 6 penyulang dalam keadaan dibebani, dan

satu penyulang dalam keadaan kerja tanpa beban.

• Fungsi "express feeder" (penyulang langsung) dalam

hal ini selain sebagai cadangan pada saat terjadi

gangguan pada salah satu "working feeder", juga

berfungsi untuk memperkecil terjadinya drop tegangan

pada sistem distribusi bersangkutan pada keadaan

operasi normal. Dalam keadaan normal memang

"express feeder" ini sengaja dioperasikan tanpa beban.

Peralatan Utama Jaringan Distribusi

• Kawat penghantar

– Penghantar telanjang (Saluran Udara)

– Kabel (Penghantar berisolasi)

• Tiang

– Beton

– Besi

• Isolator

– Islator tarik

– Isolator Pin

Peralatan Pendukung Jaringan Distribusi

• Switch (pemutus-penguhung jaringan)

– Air break switch (ABSW)

– Load break switch (LBS)

• Arester (Pengaman akibat dari gangguan petir)

– Arester pengaman Jaringan

– Arester pengaman Trafo atau peralatan lain

• Sekring (Pengaman akibat dari arus lebih)

• Fuse Cut Out (FCO)

• Trafo Distribusi

– Trafo 3 fase dan trafo 1 fase

Penghantar

Isolator Pin

Isolator Tarik

Trafo Distribusi 1 fase

Trafo Distribusi 3 fase

Fuse Cut Out

FCO untuk jaringan 3 fase

Arester pengaman trafo

Arester Pengaman jaringan

Load Break Switch

Switch (ABSW)

Jenis Gardu Distribusi

Jenis Cantol Jenis Portal

Gardu Distribusi Jenis Gardu

Gardu Distribusi Jenis Gardu

Sistem jaringan :

Radial.

Loop.

Spindle.

Mesh/Grid

Gardu distribusi :

Gardu trafo tiang type portal.

Gardu trafo tiang type cantol.

Gardu beton

32

Sistem Jaringan Tegangan Menengah

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.

Tegangan Sistem Distribusi Sekunder

1 fase

Tegangan Sistem Distribusi Sekunder 3 fase

Tegangan Sistem Distribusi Sekunder

3 fase

• Sebagai anggota, IEC (International

Electrotechnical Comission), Indonesia

memakai sistem tegangan 220/380 Volt

Gangguan Pada Jaringan Distribusi

1. Gangguan sambaran petir mengakibatkan

tegangan lebih yang cukup tinggi

2. Pohon menyentuh kawat jaringan

mengakibatkan hubung singkat sehinggan

terjadi arus yang sangat besar mengalir pada

jaringan.

3. Binatang menggelantung pada kawat jaringan

dekat tiang sehingga berakibat terjadi hubung

singkat antara kawat dengan batang

penyangga.

Gangguan Pada Jaringan Distribusi

4. Kerusakan hubung singkat pada trafo, sehingga

dapat berakibat arus lebih yang cukup besar

mengalir pada jaringan.

5. Kawat jaringan putus kemudian jatuh ke tanah

mengakibatkan hubung singkat jaringan ke

tanah.

PETIR

I (DARI SUMBER)

RANTING

POHON

AWAN AWAN AWAN

97

Penyebab gangguan hubung singkat

Peralatan Pengaman ( Proteksi)

1. Arester untuk pengaman jaringan dari bahaya

akibat sambaran petir

2. FCO untuk pengaman jaringan dari bahaya

akibat arus hubung singkat, baik pada trafo

maupun kawat jaringan.

3. Recloser (penutup balik otomatis) untuk

pengaman jaringan dari gangguan hubung

singkat sementara, yang dapat bekerja

menutup kembali setelah membuka akibat

gangguan, agar pelayanan tidak terganggu.

Pada umumnya dalam pembangunan dan mengembangkan jaring distribusi, tidak banyak menghadapi masalah/kendala, karena jaring distribusi langsung melayani pelanggan (dibutuhkan pelanggan secara langsung).

Jika terjadi masalah/kendala, pada umumnya adalah :

Untuk SUTM menyangkut masalah ROW, karena di daerah/kota tertentu melakukan pemotongan/pemaprasan pohon tanpa koordinasi dengan Dinas Pertamanan, bisa menjadi masalah besar, bahkan bisa dipidanakan.

Untuk SKTM menyangkut masalah koordinasi dengan berbagai pihak terkait (Pemkot/Pemkab, PDAM, PT. Telkom, Perum Gas, Polri, Dinas Perhubungan dan lain-lain.

Pada umumnya jaring distribusi di Indonesia menggunakan penghantar udara (Overhead Line). Khusus di DKI Jakarta, karena pertimbangan tertentu (ROW dan estetika), menggunakan kabel tanah (Underground Cable).

34

Pembangunan Jaringan Distribusi

Watak Jaringan Distribusi 1). Kontinyuitas Pelayanan yang baik, tidak sering terjadi

pemutusan, baik karena gangguan maupun karena hal-hal

yang direncanakan. Biasanya, kontinyuitas pelayanan

terbaik diprioritaskan pada beban-beban yang dianggap

vital dan sama sekali tidak dikehendaki mengalami

pemadaman, misalnya: instalasi militer, pusat pelayanan

komunikasi, rumah sakit, dll.

2). Kualitas Daya yang baik, antara lain meliputi:

- kapasitas daya yang memenuhi.

- tegangan yang selalu konstan dan sesuai nominal.

- frekuensi yang selalu konstan (untuk sistem AC).

Catatan: Tegangan sesuai nominal di sini diartikan

kerugian tegangan yang terjadi pada saluran relatif kecil.

Lanjutan:

3). Perluasan dan Penyebaran daerah beban yang

dilayani seimbang.

4). Fleksibel dalam pengembangan dan perluaan daerah

beban. Perencanaan sistem distribusi yang baik, tidak

hanya bertitik tolak pada kebutuhan beban sesaat,

tetapi perlu diperhatikan pula secara teliti mengenai

pengembangan beban yang harus dilayani, bukan saja

dalam hal penambahan kapasitas dayanya, tetapi juga

dalam hal perluasan daerah beban yang harus dilayani.

Lanjutan:

5). Kondisi dan Situasi Lingkungan. Faktor ini

merupakan pertimbangan dalam perencanaan untuk

menentukan tipe-tipe atau macam sistem distribusi

mana yang sesuai untuk lingkungan bersangkutan,

misalnya tentang konduktornya, konfigurasinya, tata

letaknya, dsb. Termasuk pertimbangan segi estetika

(keindahan) nya.

6). Pertimbangan Ekonomis. Faktor ini menyangkut

perhitungan untung rugi ditinjau dari segi ekonomis,

baik secara komersiil maupun dalam rangka

penghematan anggaran yang tersedia.

Unjuk kerja Jaringan Distribusi

• Profil Tegangan

– Tegangan tertinggi di dekat sumber dan

terendah pada beban terjauh masih dalam

batas-batas toleransi. Semakin jauh letak

beban, tegangan semakin rendah.

• Rugi Daya

– Rugi daya jaringan diupayakan seminimal

mungkin. Semakin panjang saluran, rugi daya

akan semakin besar.

Pada umumnya dalam pembangunan dan mengembangkan jaring distribusi, tidak banyak menghadapi masalah/kendala, karena jaring distribusi langsung melayani pelanggan (dibutuhkan pelanggan secara langsung).

Jika terjadi masalah/kendala, pada umumnya adalah :

Untuk SUTM menyangkut masalah ROW, karena di daerah/kota tertentu melakukan pemotongan/pemaprasan pohon tanpa koordinasi dengan Dinas Pertamanan, bisa menjadi masalah besar, bahkan bisa dipidanakan.

Untuk SKTM menyangkut masalah koordinasi dengan berbagai pihak terkait (Pemkot/Pemkab, PDAM, PT. Telkom, Perum Gas, Polri, Dinas Perhubungan dan lain-lain.

Pada umumnya jaring distribusi di Indonesia menggunakan penghantar udara (Overhead Line). Khusus di DKI Jakarta, karena pertimbangan tertentu (ROW dan estetika), menggunakan kabel tanah (Underground Cable).

34

Pembangunan Jaringan Distribusi

Diskusi