Sistem Distribusi Tenaga Listrik -2 (Klasifikasi Saluran Distribusi Tenaga Listrik)

Klasifikasi Saluran Distribusi Tenaga Listrik

Secara umum, saluran tenaga Listrik atau saluran distribusi dapat diklasifikasikan sebagai berikut :

1. Menurut nilai tegangannya:  

1. Saluran distribusi Primer.
   Terletak pada sisi primer trafo distribusi, yaitu antara titik Sekunder trafo substation (G.I.) dengan titik primer trafo distribusi. Saluran ini bertegangan menengah 20kV. Jaringan listrik 70 kV atau 150 kV, jika langsung melayani pelanggan , bisa disebut jaringan distribusi.
2. Saluran Distribusi Sekunder,
   Terletak pada sisi sekunder trafo distribusi, yaitu antara titik sekunder dengan titik cabang menuju beban (Lihat Gambar 2-2)

2. Menurut bentuk tegangannya:

• Saluran Distribusi DC (Direct Current) menggunakan sistem tegangan searah.
• Saluran Distribusi AC (Alternating Current) menggunakan sistem tegangan bolak-balik.

3. Menurut jenis/tipe konduktornya:

a. Saluran udara, dipasang pada udara terbuka dengan bantuan support (tiang) dan perlengkapannya, dibedakan atas:
     - Saluran kawat udara, bila konduktornya telanjang, tanpa isolasi pembungkus.
     - Saluran kabel udara, bila konduktornya terbungkus isolasi.
b. Saluran Bawah Tanah, dipasang di dalam tanah, dengan menggunakan kabel tanah (ground cable).
c. Saluran Bawah Laut, dipasang di dasar laut dengan menggunakan kabel laut (submarine cable)

4. Menurut susunan (konfigurasi) salurannya:

a. Saluran Konfigurasi Horisontal:
Bila saluran fasa terhadap fasa yang lain/terhadap netral, atau saluran positip terhadap negatip (pada sistem DC) membentuk garis horisontal.

b. Saluran Konfigurasi Vertikal :
Bila saluran-saluran tersebut membentuk garis vertikal

c. Saluran konfigurasi Delta:
Bila kedudukan saluran satu sama lain membentuk suatu segitiga (delta).

5. Menurut Susunan Rangkaiannya

Dari uraian diatas telah disinggung bahwa sistem distribusi dibedakan menjadi dua yaitu sistem distribusi primer dan sistem distribusi sekunder.

1. Jaringan Sistem Distribusi Primer
Sistem distribusi primer digunakan untuk menyalurkan tenaga listrik dari gardu induk distribusi ke pusat-pusat beban. Sistem ini dapat mengguna kan 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.

1. 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. Catu daya berasal dari satu titik sumber dan karena adanya pencabangan- pencabangan tersebut, maka arus beban yang mengalir sepanjang saluran menjadi tidak sama besar.
   Oleh karena kerapatan arus (beban) pada setiap titik sepanjang saluran tidak sama besar, maka luas penampang konduktor pada jaringan bentuk radial ini ukurannya tidak harus sama. Maksudnya, saluran utama (dekat sumber) yang menanggung arus beban besar, ukuran penampangnya relatip besar, dan saluran cabang-cabangnya makin ke ujung dengan arus beban yang lebih kecil, ukurannya lebih kecil pula.

Spesifikasi dari jaringan bentuk radial ini adalah:

1. Bentuknya sederhana.(+)
2. Biaya investasinya relatip murah.(+)
3. Kualitas pelayanan dayanya relatip jelek, karena rugi tegangan dan rugi daya yang terjadi pada saluran relatip besar.(-)
4. 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.(-)

Untuk melokalisir gangguan, pada bentuk radial ini biasanya diperlengkapi dengan peralatan pengaman berupa fuse, sectionaliser, recloser, atau alat pemutus beban lainnya, tetapi fungsinya hanya membatasi daerah yang mengalami pemadaman total, yaitu daerah saluran sesudah/dibelakang titik gangguan, selama gangguan belum teratasi. Jadi, misalkan gangguan terjadi di titik F, maka daerah beban K, L dan M akan mengalami pemadaman total (Gambar 2-10). Jaringan distribusi radial ini memiliki beberapa bentuk modifikasi, antara lain:

1. Radial tipe pohon.
2. Radial dengan tie dan switch pemisah.
3. Radial dengan pusat beban.
4. Radial dengan pembagian phase area.

2. 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  enyulang (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.

3. 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.

4. 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.
    
5. 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
    
6. 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. Bentuk loop ini ada 2 macam, yaitu:
   - Bentuk open loop:
   Bila diperlengkapi dengan normally-open switch, dalam keadaan normal rangkaian selalu terbuka.
   - Bentuk close loop
   Bila diperlengkapi dengan normally-close switch, yang dalam keadaan normal rangkaian selalu tertutup
   
   Pada tipe ini, kualitas dan kontinyuitas pelayanan daya memang lebih balk, tetapi biaya investasinya lebih mahal, karena memerlukan pemutus beban yang lebih banyak. Bila digunakan dengan pemutus beban yang otomatis (dilengkapi dengan recloser atau AVS),maka pengamanan dapat berlangsung cepat dan praktis, dengan cepat pula daerah gangguan segera beroperasi kembali bila gangguan telah teratasi. Dengan cara ini berarti dapat mengurangi tenaga operator. Bentuk ini cocok untuk digunakan pada daerah beban yang padat dan memerlukan keandalan tinggi.
    
7. Jaringan distribusi Jaring-jaring (NET)
   Merupakan gabungan dari beberapa saluran mesh, dimana terdapat lebih satu sumber sehingga berbentuk saluran interkoneksi. Jaringan ini berbentuk jaring-jaring, kombinasi antara radial dan loop.
   Titik beban memiliki lebih banyak alternatip saluran/penyulang, sehingga bila salah satu penyulang terganggu, dengan segera dapat digantikan oleh penyulang yang lain. Dengan demikian kontinyuitas penyaluran daya sangat terjamin.
   Spesifikasi Jaringan NET ini adalah:
   1. Kontinyuitas penyaluran daya paling terjamin.(+)
   2. Kualitas tegangannya baik, rugi daya pada saluran amat kecil.(+)
   3. Dibanding dengan bentuk lain, paling flexible (luwes) dalam mengikuti pertumbuhan dan perkembangan beban. (+}
   4. Sebelum pelaksanaannya, memerlukan koordinasi perencanaan yang teliti dan rumit. (-)
   5. Memerlukan biaya investasi yang besar (mahal) (-)
   6. Memerlukan tenaga-tenaga terampil dalam pengoperasian nya.(-)
   Dengan spesifikasi tersebut, bentuk ini hanya layak (feasible) untuk melayani daerah beban yang benar-benar memerlukan tingkat keandalan dan kontinyuitas yang tinggi, antara lain: instalasi militer, pusat sarana komunikasi dan perhubungan, rumah sakit, dan sebagainya. Karena bentuk ini merupakan jaringan yang menghubungkan beberapa sumber, maka bentuk jaringan NET atau jaring-jaring disebut juga jaringan "interkoneksi".

8. 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. Perhatikan gambar 2-22. Saluran 6 penyulang yang beroperasi dalam keadaan berbeban dinamakan "working feeder" atau saluran kerja, dan satu saluran yang dioperasikan tanpa beban dinamakan "express feeder". Fungsi "express feeder" 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. Perlu diingat di sini, bahwa bentuk-bentuk jaringan beserta modifikasinya seperti yang telah diuraikan di muka, terutama dikembangkan pada sistem jaringan arus bolak-balik (AC).

9. Saluran Radial Interkoneksi
   Saluran Radial Interkoneksi yaitu terdiri lebih dari satu saluran radial tunggal yang dilengkapi dengan LBS/AVS sebagai saklar inerkoneksi. Masing-masing tipe saluran tersebut memiliki spesifikasi sendiri, dan agar lebih jelas akan dibicarakan lebih lanjut pada bagian lain. Pada dasarnya semua beban yang memerlukan tenaga listrik, menuntut kondisi pelayanan yang terbaik, misalnya dalam hal stabilitas tegangannya, sebab seperti telah dijelaskan, bila tegangan tidak nominal.dan tidak stabil, maka alat listrik yang digunakan tidak dapat beroperasi secara normal, bahkan akan mengalami kerusakan. Tetapi dalam prakteknya, seberapa besar tingkat pelayanan terbaik dapat dipenuhi, masih memerlukan beberapa pertimbangan, mengingat beberapa alasan.
   Digunakan untuk daerah dengan :
   - Kepadatan beban yang tinggi
   - Tidak menuntut keandalan yang terlalu tinggi
   
   Secara umum, baik buruknya sistem penyaluran dan distribusi tenaga listrik terutama adalah ditinjau dari hal-hal berikut ini:
   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 nominal.
   - frekuensi yang selalu konstan (untuk sistem AC).
   Catatan: Tegangan nominal di sini dapat pula diartikan kerugian tegangan yang terjadi pada saluran relatif kecil sekali.
   3. Perluasan dan Penyebaran daerah beban yang dilayani seimbang. Khususnya untuk sistem tegangan AC 3 fasa, faktor keseimbangan/ kesimetrisan beban pada masing-masing fasa perlu diperhatikan. Bagaimana pengaruh pembebanan yang tidak simetris pada suatu sistem distribusi, akan dibicarakan lebih lanjut dalam bagian lain.
   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 penambahah kapasitas dayanya, tetapi juga dalam hal perluasan daerah beban yang harus dilayani.
   5. Kondisi dan Situasi Lingkungan. Faktor ini merupakan pertimbangan dalam perencanaan untuk menentukan tipetipe 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.

10. 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,
    1. Hantaran tegangan rendah (saluran distribusi sekunder).
    2. Komponen saluran distribusi sekunder seperti ditunjukkan pada gambar di bawah ini.
    3. Saluran Layanan Pelanggan (SLP) (ke konsumen/pemakai)
    4. Alat Pembatas dan pengukur daya (kWH. meter) serta fuse atau pengaman pada pelanggan
     

Suhadi dkk (2008), Teknik Distribusi Tenaga Listrik

 

Baca juga : Pemanfaatan, Kualitas dan Sistem Tenaga Listrik , Saluran Udara Tegangan Tinggi (bagian-bagian & aksesorisnya), Transmisi Energi Listrik Berdasarkan Tegangan, Sistem Distribusi Listrik (Fungsi & Pengelompokan)

---