1. JARINGAN LISTRIK

SISTEM OPERASITENAGA LISTRIK

Oleh:TEGUH YUWONO

PROSES PEYAMPAIAN TENAGA LISTRIK

1. PROSES PEYAMPAIAN TENAGA LISTRIKPusat-pusat pembangkit tenaga listrik seperti: PLTA;

PLTU; PLTG; PLTP; PLTD.Pembangkit tenaga listrik mempunyai tegangan

sekitar 13 s/d 16 kV, sampai ke konsumen harus ditinggikan dan diturunkan kembali.

Jaringan angtara pusat pembangkit dengan GI biasa disebut jaringan transmisi, dan jaringan yang keluar dari GI disebut jariungan distribusi.

Saluran transmisi kebanyakan mempunyai tegangan 66 KV; 150 KV; dan 500 KV biasa disebut tegangan ekstra tinggi.

Keluaran dari GI biasa disebut juga distribusi primer dengan tegangan 20 KV; 12 KV; dan 6 KV . Kecenderungan yang dikembangkan PLN 20 KV. Sampai ke konsumen diturunkan kembali mejadi 380/220 Volt atau 220 127 V.

CONTOH PLTA

PLTA.exe

CONTOH PLTU

07. Simulasi Proses PLTU.exe

CONTOH PLTGU

07. Simulasi Proses PLTGU.exe

CONTOH PLTP

Geothermal.exe

PRINSIP KERJA GENERATOR

Kerja_Gen_AC.flv

PUSAT PEMBANGKIT LISTRIK KE KONSUMEN

Dalam pusat pembangkit tenaga listrik dan juga GI selalu ada trafo pemakaian sendiri (Trafo PS). Trafo pemakaian sendiri dipakai untuk penerangan, menggerakan motor-motor listrik, mengisi batere untuk relai-relai arus serah.

Dari Jaringan Tegangan Tinggi (JTT) ke Jaringan Tegangan Menengah (JTM), dan selanjutnya ke Jaringan Tegangan Rendah (JTR) diteruskan ke konsumen.

JARINGAN TEGANGAN MENENGAH (JTM)KE JARINGAN TEGANGAN RENDAH (JTR)

SISTEM DISTRIBUSI Sistem distribusi merupakan bagian dari sistem

tenaga listrik secara keseluruhan, sistem distribusi ini berguna untuk menyalurkan tenaga listrik dari sumber daya besar (Bulk Power Source) sampai ke konsumen. Pada umumnya sistem distribusi tenaga listrik di Indonesia terdiri atas beberapa bagian, sebagai berikut :

• Gardu Induk (GI) • Saluran Tegangan Menengah (TM)/ Distribusi Primer • Gardu Distribusi (GD) • Saluran Tegangan Rendah (TR)

PEMBANGKITIT

PLTAPLTPPLTAPLTGPLTU

PLTGUPLTD

BISNIS

RUMAH

PUBLIK220 V

TRAFO GI 20/150KV

TRAFO GI150/20KV

TRAFO DISTRIBUSI

150 KV

20 KV20 KV

INDUSTRI

BISNIS

RUMAH220 V

PUBLIK

SOSIAL

Tenaga Listrik dari Pusat Pembangkit ke Konsumen

TENAGA LISTRIK DARI PUSAT PEMBANGKIT KE KONSUMEN

Gardu Induk adalah suatu instalasi, terdiri dari peralatan listrik yang berfungsi untuk : 1. Transformasi tenaga listrik tegangan tinggi yang satu ke tegangan tinggi yang lainnya atau ke tegangan menengah. 2. Pengukuran, pengawasan operasi serta pengaturan pengamanan dari sistem tenaga listrik. 3. Pengaturan daya ke gardu gardu induk lain melalui tegangan tinggi dan gardu gardu distribusi melalui feeder tegangan menengah. Peralatan dan fasilitas penting yang menunjang untuk kepentingan pengaturan distribusi tenaga listrik yang ada di Gardu Induk adalah :

a. Sisi Tegangan Tinggi - Transformator Daya - Pemutus Tenaga (CB) - Saklar Pemisah (DS) - Pengubah transformator Berbeban - Transformator Arus (CT) - Transformator Tegangan (PT)

b. Sisi Tegangan Menengah - Pemutus Tenaga trafo (incoming circuit Breaker) - Pemutus Tenaga Kabel (outgoing Circuit Breaker) - Trafo Arus (CT) - Trafo Tegangan (PT)

c. Peralatan Kontrol - Panel Kontrol - Panel Relay - Meter-meter pengukuran

SISTEM DISTRIBUSI PRIMERSistem distribusi primer merupakan bagian dari sistem distribusi yang berfungsi untuk menyalurkan dan mendistribusikan tenaga listrik dari pusat suplai daya besar (Bulk Power Source) atau disebut gardu induk ke pusat pusat beban. Sistem distribusi primer atau sistem distribusi tegangan menengah tersususn oleh penyulang utama (main feeder) dan penyulang percabangan (lateral). Jaringan distribusi di Indonesia adalah jaringan distribusi bertegangan 20 KV.

SISTEM DISTRIBUSI SEKUNDER

Sistem distribusi sekunder merupakan bagian dari sistem distribusi, yang bertugas mendistribusikan tenaga listrik secara langsung dari trafo distribusi ke pelanggan. Jaringan distribusi sekunder di Indonesia adalah jaringan distribusi bertegangan 220/380 Volt.

JARINGAN PRIMER DAN SEKUNDERTitik Hubung dari

Jaringan Primer 20 KV

Trafo Distribusi

Pin Insulator

Jaringan Sekunder 220

VTitik Hubung ke

KonsumenTitik Hubung ke

Penerangan Jalan

Lampu Penerangan Jalan

Sakelar Otomatis Lampu Jalan

Photo diambil di Jl. Tlogosari Raya I. Tgl. 14/3/2013. jam 08.30

Jaringan listrik ke konsumen sambungan rumah (SR) setelah melalui pembatasan daya dan KWH meter, stelah meter KWH instalasi adalah milik pelanggan listrik. Instalasi pelanggan juga dibagi beberapa kelompok yang dibatasi dayanya untuk melayani beban, seperti:

Lampu penerangan, Pesawat televisi, Pesawat radio Lemari es, Kipas angin, Pompa air Air Conditioner Komputer Dll

BATAS INSTALASI LISTRIK

KONSUMSI LITRIK NASIONAL Konsumsi listrik nasional tahun 1990 s.d.

tahun 2002 meningkat dengan laju pertumbuhan rata-rata sebesar 10% pertahun dari 27,7 TWh (1990) menjadi 87,1 TWh (2002). Sejalan dengan hal tersebut, produksi listrik PLN meningkat dari 23,29 TWh pada tahun 1990 menjadi 89,29 TWh atau meningkat dengan laju pertumbuhan rata-rata 8,8% per tahun.

Dari berbagai pembangkit yang ada di Indonesia, khususnya Jawa-bali, perlu adanya interkoneksi bersama agar dapat saling membantu melayani pelanggan

KONEKSI PEMBANGKIT TENAGA LISTRIK

NERACA DAYASAAT BEBAN PUNCAK TERTINGGI

21 Nopember 2007 - PUKUL 19.00

GITETMDCAN

225 MW (28%)

GITET UNGARAN

GITET PEDAN GITET KEDIRI

GITETKRIAN

186 MW

1106 MW

UNGARAN

PEDAN

413 MW (52 %)

SJAWA BARAT

JAW

A TI

MU

R

KONSUMSI RJTD

2.590 MW

PKIT RJTD 1.915 MW

1325 MW1552 MW

SUNYARAGI

BANJAR

BOJONEGORO

NGAWI / MADIUN

50 MW

42 MW29 MW

GITETTASIK

S PLTU TJJTB

672 MW

876 MW

INSTALASI PENYALURAN

Sistem penyaluran dikelola langsung oleh Kantor Region dengan Unit-Unitnya yang tersebar di seluruh Jawa Tengah dan DIY

GI 500 kV = 3 buahGI 150 kV = 69 buahGI 30 kV = 3 buah

GARDU INDUK

500 kV =2.588 buah150 kV =5.445 buah30 kV = 61 buah

JUMLAH TOWER

INSTALASI PENYALURAN

TRANSMISI ( SUTET, SUTT & SKTT )

JUMLAH TRANSFORMATOR

SUTET 500 kV = 1156.2 km - 1602 kmsSUTT 150 kV = 2326.52 km - 3585 kmsSKTT 150 kV = 23,68 km - 41,53 kmsSUTT 30 kV = 16,82 km - 33,64 kms

IBT 500/150 Kv = 4 unit -2.000,0 MVAIBT 150/30 kV = 1 unit - 30,0 MVAIBT 150/70 kV = 2 unit - 62,0 MVATrafo Distribusi 150/20 kV = 125 unit -4723,0 MVA

2. SISTEM TENAGA LISTRIKSistem tenaga listrik adalah sekumpulan Pembangkit

Tenaga Listrik dan Gardu Induk (pusat beban) yang satu sama laian dihubungkan oleh jaringan transmisi sehingga menjadi satu kesatuan interkoneksi.

Biaya operasi dari Sitem Tenaga Listrik pada umumnya merupakan bagian yang terbesar dari biaya operasi suatu Perusahaan Listrik.

Secara garis besar biaya operasi suatu sistem tenaga listrik adalah:a) Biaya pembelian tenaga listrikb) Biaya pegawaic) Biaya bahan bakar dan material operasid) Biaya lain-lain

Dari ke empat biaya operasi, biaya bahan bakar yang paling besar. Untuk PLN kurang lebih 60 persen dari biaya operasi keseluruhan.

Manajemen operasi sistem tenaga listrik harus memikirkan bagaimana menyediakan tenaga listrik yang seekonomis mungkin dengan tetap memperhatikan:a) Perkiraan beban (load forecast)b) Syarat-syarat pemeliharaan peralatanc) Keandalan yang diinginkand) Alokasi beban dan produksi pembangkit yang

ekonomis

Keempat hal tersebut diatas sering kali harus dikaji terhadap beberapa kendala, seperti:

a) Aliran beban dalam jaringanb) Daya hubung singkat peralatanc) Penyediaan suku cadang dan danad) Stabilitas sistem tenaga listrik

Dengan memperhatikan kendala-kendala tersebut harus sering dilakukan aturan kembali terhadap rencana pemeliharaan dan alokasi. Makin besar suatu sistem tenaga listrik makin banyak unsur yang harus dikoordinasikan serta harus diamati, sehingga diperlukan perencanaan, pelaksanaan, pengendalian serta analisa operasi sistem secara cermat.

3. PERKEMBANGAN SISTEM TENAGA LISTRIK

Indonesia merupakan negara kepulauan, perkembangan sistem tenaga listrik menyesuaikan kondisi lokal kepulauan, seperti suatu kepulauan cukup menggunakan PLTD atau Mikrohidro yang langsung ke jaringan didtribusi.

Di Jawa, kebutuhan listrik relatif pesat. Jawa Timur, Jawa Tengah, dan Jawan Barat memunyai karakteristik sendiri-sendiri mengenai sumber energinya. Untuk saling mendukung harus digabung menjadi satu kesatuan dengan interkoneksi supaya saling mendukung.

Untuk perlu sarana pengendalian operasi dengan menggunakan peralatan telekomunikasi, telemetering dan pengolah data elektronik seperti komputer.

4. PERSOALAN-PERSOALAN OPERASI SITEM TENAGA

Berbagai persoalan pokok yang dihadapai pengopersian sistem tenaga listrik:a) Pengaturan frekuensi: beban naik frekuensi turun;

beban turun frekuensi naik; padahal harus konstan.b) Pemeliharaan peralatan: dilakukan secara periodik,

perbaiki jika rusak.c) Biaya opersi: khusunya bahan bakar.d) Perkembangan sistem: selalu perlun pengamatan,

sehingga tidak perlu pemadaman beban.e) Gangguan sistem: inter dan ekstern.f) Tegangan sistem: beban naik tegangan turun,

beban turun tegangan naik, tegangan harus konstan.

5. MANAJEMEN OPERASI TENAGA LISTRIKPenyediaan tenaga listrik di konsumen harus handal dan

dapat dipercaya oleh konsumen. Oleh karena itu sistem operasi harus tenaga listrik memerlukan manajemen yang baik.

a) Perencanaan operasi: mencakup perkiraan beban, koordinasi pemeliharaan peralatan, keandalan serta mutu tenaga listrik.

b) Pelaksanaan dan pengendalian oparesasi: pelaksanaan dari rencana operasi serta pemeliharaan apabila terjadi penyimpangan dari rencana operasi.

c) Analisa operasi: analisa hasil operasi sebagai umpan balik penyempurnaan pemeliharaan instalasi

KARAKTERISTIK BEBAN DI JAWA

KURVA BEBAN HARIAN SISTEM JAWA TENGAH & DIY

500

1000

1500

2000

2500

3000

WAKTU

MW

1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45

IDUL FITRI 2007 2.032,8

MW

TAHUN BARU 2008 2.073,2 MW

HARI NATAL 2007 2.179,8

MW HARI KERJA

2007 2590 MW

1.414 1.302

941

1.130

6. PENGEMBANGAN SISTEM TENAGA LISTRIK

Kebutuhan akan tenaga listrik konsumen selalu bertambah dari waktu ke waktu. Untuk itu hasil operasi perlu dianalisa dan di evaluasi, antara lain, untuk melayani kebutuhan pelanggan.

a) Bilamana, berapa besar, dan dimana dibangun pembangkit listrik baru, GI bari, dan saluran transmisi baru.

b) Dari butir a) dapat dikembangkan, menambah unit pemabngkit, menambah trafo, dll.

c) Bilamana dan dimana perlu penggantian PMT yang lebih besar dari pengembangan poin a) dan b).

Jika terlambat akan terjadi pemadaman, jika terlalu cepat akan terjadi pemborosan.

8. PENGGUNAAN KOMPUTERKomputer banyak digunakan sebagai pendukung

operasi sistem tenaga listrik. Komputer digunakan secara off line dan on line.

Komputer Off line: pada umumnya menyangkut kapasitas memori yang harus mengikuti perkembangan sistem.

Komputer On line: data diambil dari berbagai bagian sistem dikirim ke komputer melalui saluran transmisi data. Sistem tenaga listrik yang sedang bekerja dapat dipantau melalui komputer (real time).

Komputer secara on line digunakan juga untuk komunikasi data di pusat pengatur beban dengan pusat pembangkit atau pusat pengatur didtribusi.

7. PEMELIHARAAN INSTALASIPemeliharan peralatan yang beroperasi dalam

instalasi tenaga listrik wajib dilakukan untuk mempertahan unjuk kerja. Perlatan yang beroperasi jumlahnya banyak diperlukan perencanakan pemeliharan yang baik.

Unjuk kerja suatu peralatan harus direkam, atau dicatat, secara baik sebagai bahan analisa dan untuk bahan bahan pertimbangan pergantian perlatan.

Gangguan-gangguan internal dan eksternal juga harus dicatat secara baik sebagi bahan perimbangan untuk menaikkan keandalan operasi sistem.

9. PERKEMBANGAN OPERASI SISTEM TENAGA LISTRIK

Operasi sistem tenaga listrik dapat dilihat dari keandalan dan mutu tenaga listrik di pelanggan.

a) Perkemban gan beban harian sistem Jawa-Bali, pada tahun 1985 sebesar 1900 MW, dan pada tahun 2005 mencapai 15.000 MW. Dalam 20 tahun naik 8 kali lipat.

b) Mutu tenaga listrik merupakan masalah operasi yang hartus diperhatikan secara khusus.

c) Fasilitas operasi harus selalu mengikuti pekembangan teknologi.

d) Biaya bahan bakar menhgalami kenaikan dari tahun 1985 sampai tahun 2005 naik 17 kali lipat. Ini perlu dicermati.

e) Beban harian sistem tenaga listrik pada akhir tahun 2004 dapat dilihat pada gambar beriku:

SEKIAN