INSTALASI TENAGA LISTRIK

KELAS XII

i

Daftar isi

BAB 1.

INSTALASI TENAGA LISTRIK 3 FASA ............................................................................... 1

A. Sejarah Listrik ............................................................................................................................. 2 B. Sistem Tenaga Listrik ............................................................................................................... 5 C. Hubungan Penyambungan 3 Fasa........................................................................................ 7 D. Daya Pada Sistem 3 Fasa ......................................................................................................... 9 E. Penerapan Instalasi Listrik 3 Fasa ....................................................................................... 9 Rangkuman .......................................................................................................................................... 15 Uji Kompetensi .................................................................................................................................. 15

BAB 2

PERENCANAAN INSTALASI TENAGA LISTRIK 3 FASA ................................................. 20

A. Bahan Pada Instalasi Tenaga Listrik 3 Fasa...................................................................... 20 B. Perencanaan ................................................................................................................................ 25 C. Gambar Perencanaan ............................................................................................................... 28 D. Merencanakan Ukuran Penghantar..................................................................................... 29 E. RAB Instalasi Tenaga Listrik 3 Fasa .................................................................................... 34 Rangkuman ......................................................................................................................................... 35 Uji Kompetensi.................................................................................................................................... 36

BAB 3

SINKRONISASI SISTEM TENAGA LISTRIK....................................................................... 40

A. Persyaratan Sinkronisasi ........................................................................................................ 40 B. Jenis Sinkronisasi....................................................................................................................... 44 C. Komponen Untuk Proses Sinkronisasi ............................................................................... 47 D. Sinkronisasi Generator ............................................................................................................ 50 E. Sinkronisasi Genset dan PLN ................................................................................................. 59 F. Sistem Proteksi Generator Sinkron Berkapasitas Besar .............................................. 63 Rangkuman .......................................................................................................................................... 64 Uji Kompetensi.................................................................................................................................... 65

ii

Kata Pengantar

Terlebih dahulu kami mengucapkan Puji Syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, yang telah mengabulkan kami untuk mempersembahkan sebuah buku pembelajaran Instalasi Tenaga Listrik (C3) kelas XII, yang mana untuk dapat dipergunakan sebagai mana mestinya.

Kemajuan dan perkembangan teknologi dewasa ini sudah sangat pesat, salah satunya adalah pengembangan dan inovasi dalam teknologi kelistrikan yang mana menuntut kita untuk mengerti akan teknologi tersebut.

Untuk meningkatkan mutu sumber daya manusia tidak terlepas dari proses regenerasi dari para pemuda penerus bangsa yang pada akhirnya merupakan pengganti dari para ahli yang ada sekarang ini, sehingga kemajuan bangsa dan Negara ini terus berlanjut sampai masa yang akan datang.

Buku ini disusun dengan teori yang ringkas, yang mana merupakan dasar dan dapat dikembangkan lebih lanjut, maka penyusun berkeinginan untuk menyajikan buku yang bermanfaat bagi siswa SMK kelas XII serta untuk memudahkan pemahaman diberikan banyak contoh soal.

Akhirrul kallam dari prakata kami, kami mengucapkan banyak terimakasih yang sebesar-besarnya atas segala perhatian dari pembaca pada buku kami. Dan kami ucapkan terimakasih atas kerjasamanya dari pihak penerbit.

Penyusun

1

BAB 1

INSTALASI TENAGA LISTRIK 3 FASA

KOMPETENSI DASAR

3.10 Memahami Instalasi Tenaga Listrik 3 Fasa

3.11 Memahami Prosedur Pemasangan Instalasi Tenaga Listrik 3 Fasa

4.10 Menerapkan Instalasi Tenaga Listrik 3 Fasa

4.11 Memasang Instalasi Tenaga Listrik 3 Fasa

TUJUAN PEMBELAJARAN

Setelah mempelajari bab ini siswa dapat:

1. Mendiskripsikan Instalasi Listrik AC 3 fasa

2. Menghitung daya listrik 3 fasa

3. Menginstalasi hubungan listrik 3 fasa bintang dan segitiga

4. Memasang Instalasi Tenaga Listrik 3 fasa dalam gedung

https://psychedelicurban.wordpress.com/

Apersepsi

Ketika beberapa anak membawa air dengan jarak tempuh yang sama, ada anak

membawa 1 ember sedangkan anak lain membawa 2 ember. Setelah sampai tujuan mereka

menuang air kedalam bak penampung sendiri sendiri. Ditengah jalan pun ada air yang

tumpah sehingga air dalam ember pun tidak berisi penuh air.

Menurut Anda lebih menguntungkan anak yang membawa 1 ember atau 2 ember?

Begitu pula dengan tenaga listrik yang dikirimkan ke pelanggan, ada 1 fasa dan 3

fasa. Apakah yang dimaksud 1 fasa dan 3 fasa? Apakah sistem instalasi tenaga listrik di

semua negara sama?

Untuk lebih memahaminya marilah kita pelajari bersama tentang instalasi tenaga listrik di

bawah ini

2

A. Sejarah Listrik

Listrik sesungguhnya telah ada sejak bumi ini ada. Ledakan petir sudah

menghantarkan listrik menerangi bumi. Dalam dua dekade terakhir para ilmuan

menguak misteri tentang listrik. Mereka mengubah energi listrik yang sebelumnya tak

terkendali menjadi sesuatu yang bermanfaat bagi manusia. Satu nama yang dikenal

sebagai perintis dalam penelitian listrik dan magnet adalah Michael Faraday dari

Inggris. Dia menyadari bahwa arus listrik dapat dihasilkan dengan melewatkan magnet

melalui kawat tembaga dan hal tersebut adalah penemuan yang menakjubkan. Hampir

semua energi listrik kita gunakan saat ini dibuat dengan magnet dan kumparan dari

kawat tembaga raksasa di pembangkit listrik.Temuannya dianggap sebagai pembuka

jalan dalam bidang kelistrikan.

Hukum Faraday:

1. Apabila sebuah penghantar memotong garis-garis gaya dari suatu medan magnetik (flux)

yang konstan, maka pada penghantar tersebut akan timbul tegangan induksi.

2. Perubahan flux di dalam suatu rangkaian bahan penghantar akan menimbulkan tegangan

induksi pada rangkaian tersebut.

1. Pemanfaatan Energi Listrik

Dunia terus berputar dengan perkembangan zamannya, begitu juga dalam

dunia listrik. Thomas Alva Edison pada 1879, menciptakan suatu cahaya lampu,

yang akan bertahan lama sebelum terbakar.

Selanjutnya pada tahun 1895, George Westinghouse membuka pembangkit

listrik utama di Niagara Falls menggunakan alternating current. Sementara Edison

DC (arus searah) hanya dapat mendistribusikan listrik dalam satu mil persegi di

Pearl Street Power Station, Niagara.

Pada awalnya listrik dibangkitkan di dekat peralatan yang memerlukannya,

contohnya lampu listrik. Energi listrik bersaing dengan energi uap dan gas

3

batubara saat itu. Di kota kota industri tersedia jaringan pipa gas yang digunakan

untuk penerangan. Tetapi kelemahan lampu gas adalah cahaya yang dihasilkan

minim, panas banyak terbuang sehingga ruangan panas dan berbau asap,

menghasilkan hidrogen dan karbon monoksida juga memicu kebakaran. Pada

dekade ini lampu listrik semakin unggul dari lampu gas, sehingga perusahaan

penyedia listrik mendapatkan keuntungan. Melihat prospek yang bagus mulailah

dibangun pembangkit listrik, sistem distribusi dan manajemen kelistrikan

terpusat. Dengan adanya penyaluran listrik jarak jauh, gardu listrik menjadi saling

terhubung agar beban seimbang.

2. Sejarah sistim kelistrikan di Inggris

https://www.gracesguide.co.uk/Neptune_Bank_Power_Station

Pembangkit listrik Neptune Bank dibangun oleh Charles Hesterman Merz

dengan perusahaan Merz and McLellan menggunakan tegangan AC 3 fasa dan

menjadi model kelistrikan terintegrasi di Inggris. Merz kemudian ditunjuk sebagai

ketua pada sebuah komite parlemen dan penemuannya menghasilkan Laporan

Williamson pada tahun 1918, dan kemudian menyusun Undang-Undang Pasokan

Listrik pada tahun 1919. Undang Undang tersebut adalah langkah pertama menuju

sistem kelistrikan terintegrasi. UU Listrik yang kemudian disusun pada tahun 1926

4

pun menghasilkan pengaturan Sistem Kelistrikan Nasional di Inggris. Kelistrikan

ini kemudian menstandardisasi pasokan listrik nasional dan mendirikan sistem

kelistrikan arus bolak-balik tersinkronisasi pertama, dengan tegangan 132 kilovolt

dan frekwensi 50 Hz. Sistem ini mulai beroperasi di seluruh Inggris dengan nama

National Grid, pada tahun 1938.

3. Sejarah sistim kelistrikan di Amerika

Pada dekade 1920-an, perusahaan listrik di Amerika Serikat membentuk kerja

sama operasi untuk membagi beban dan menyediakan cadangan. Pada tahun 1934,

dengan adanya Public Utility Holding Company Act, penyedia listrik diakui sebagai

barang publik yang penting dan diberi batasan, aturan, dan pengawasan terhadap

operasinya. Energy Policy Act of 1992 kemudian juga mewajibkan pemilik saluran

transmisi untuk memperbolehkan perusahaan pembangkit listrik untuk

mengakses saluran miliknya dan mengarah pada restrukturisasi mengenai

bagaimana industri listrik beroperasi dalam upaya untuk menciptakan persaingan

di bidang pembangkitan listrik. Sehingga perusahaan listrik tidak harus dibangun

sebagai sebuah monopoli vertikal, di mana pembangkitan, transmisi, dan distribusi

listrik ditangani oleh satu perusahaan saja. Kini tiga tahap tersebut dapat

dijalankan oleh beberapa perusahaan, dalam upaya menyediakan aksesibilitas

yang adil terhadap jaringan transmisi bertegangan tinggi. Energy Policy Act of 2005

memperbolehkan adanya insentif dan jaminan kredit untuk pengembangan energi

alternatif dan teknologi inovatif yang dapat mengurangi efek rumah kaca.

4. Sejarah sistim kelistrikan di Perancis

Kelistrikan di Perancis dimulai pada dekade 1900-an, dengan 700 pelanggan

pada tahun 1919, dan 36.528 pada tahun 1938. Pada saat yang sama, jaringan

listrik yang berdekatan mulai saling terhubung. Kota Paris sebesar 12 kV pada

tahun 1907, Kota Pyrénées pada tahun 1923 sebesar 150 kV, dan hampir semua

wilayah saling terhubung pada tahun 1938 sebesar 220 kV. Sistem kelistrikan ini

merupakan yang terpadat di dunia di tahun 1946. Pada tahun yang sama,

pemerintah Prancis menasionalisasi industri listrik dan menggabungkannya dalam

Électricité de France. Frekuensi arus listrik distandarisasi sebesar 50 Hz, dan

jaringan 225 kV menggantikan 110 kV dan 120 kV. Tegangan listrik distandarisasi

tahun 1956 sebesar 220 / 380 V, menggantikan 127/220 V. Selama dekade 1970-

an, jaringan listrik 400 kV, standar Eropa yang baru mulai diterapkan di Prancis.

5. Sejarah sistim kelistrikan di Indonesia

5

Perkembangan ketenagalistrikan di Indonesia mengalami pasang surut

sejalan dengan pasang surutnya perjuangan bangsa. Tanggal 27 Oktober 1945,

dikenal sebagai Hari Listrik dan Gas. Hari listrik pertama kali diperingati tanggal

27 Oktober 1946, bertempat di Gedung Badan Pekerja Komite Nasional Indonesia

Pusat (BPKNIP) Yogyakarta.

Penetapan tanggal 27 Oktober 1945 sebagai Hari Listrik dan Gas berdasarkan

keputusan Menteri Pekerjaan Umum dan Tenaga Nomor 20 tahun 1960. Kemudian

berdasarkan Keputusan Menteri Pekerjaan Umum dan Tenaga Listrik Nomor 235

/KPTS / 1975 tanggal 30 September 1975 peringatan Hari Listrik dan Gas yang

digabung dengan Hari Kebaktian Pekerjaan Umum dan Tenaga Listrik yang jatuh

pada tanggal 3 Desember.

Untuk mengingat pentingnya semangat dan nilai-nilai hari listrik, maka

berdasarkan Keputusan Menteri Pertambangan dan Energi Nomor

1134.k./43.pe/1992 tanggal 31 Agustus 1992 ditetapkanlah tanggal 27 Oktober

sebagai Hari Listrik Nasional.

B. Sistem Tenaga Listrik

Tenaga listrik secara umum ada 2 jenis berdasarkan sifat gelombangnya yaitu

listrik AC (alternating current) atau arus bolak-balik dan listrik DC (direct current) atau

arus searah.

Arus listrik DC tidak bisa digunakan untuk jarak yang relatif jauh, karena arus DC

ini akan mulai melemah dan kehilangan energi ketika jaraknya semakin jauh.

Arus listrik AC adalah singkatan dari Alternating Current, yaitu Listrik arus bolak-

balik. Dinamakan demikian karena listrik ini mempunyai bentuk gelombang sinusoidal.

Artinya adalah listrik ini mempunyai polaritas yang berubah-ubah antara kutub positif

dan negative.

Arus listrik bolak balik selain satu fasa juga dapat dibuat sistem fasa banyak,

misalnya 3 fasa, 6 fasa atau yang lain. Dibanding sistem satu fasa , tenaga listrik sistem

3 fasa telah diaplikasikan dalam skala luas.

6

Gambar Nikolas Tesla

https://www.onthisday.com/people/nikola-tesla

Nikola Tesla memperkenalkan dan mematenkan sistem listrik 3 fasa pada tahun 1887 dan 1888. Apabila

menggunakan ukuran penghantar yang sama, sistem 3 fasa secara umum lebih ekonomis dalam

menghantarkan daya listrik dibanding dengan sistem 1 fasa, dikarenakan sistem 3 fasa dapat menghantarkan

daya listrik yang lebih besar.

Mengapa Ada Sistem 3 phase?

Selain ekonomis sistem 3 fasa dikembangkan karena memiliki keunggulan yaitu

daya yang ditransmisikan bisa lebih besar dibanding sistem 1 fasa dengan besar

penghantar dan arus listrik yang sama. Karena itu mulai dari pembangkitan sampai

distribusi, sistem 3 fasa ini digunakan.

Pada motor listrik, sistem 3 fasa memberikan daya torsi motor yang lebih besar

dibandingkan dengan motor 1 fasa. Dengan medan magnet berputar yang dihasilkan

sistem 3 fasa dengan arah dan besaran konstan yang disederhanakan, maka akan

menyederhanakan desain atau konstruksi motor listrik.

1. Pengertian 1 Fasa

Tegangan 1 fasa adalah instalasi listrik yang menggunakan dua kabel

penghantar yaitu 1 kabel di fungsikan sebagai fasa dan 1 kabel lagi di fungsikan

sebagai netral.

Di Indonesia, sistem 1 fasa ini mempunyai tegangan 220VAC. Sedangkan di

berbagai negara, besar tegangan 1 fasa ini bervariasi.

Instalasi listrik 1 fasa adalah instalasi listrik yang menggunakan dua kawat

penghantar yaitu kawat fasa dan kawat netral. Listrik 1 fasa di Indonesia

bertegangan 220 volt. Dengan tegangan 220 volt, listrik 1 fasa banyak digunakan

di rumah penduduk.

a. Kelebihan jaringan listrik 1 fasa:

1) Murah biaya operasional

2) Mudah instalasinya karena menggunakan 2 kawat

b. Kekurangan:

1) Terbatas skala rumah tangga

2) Generator 1 fasa memiliki ukuran relatif besar

2. Pengertian 3 Fasa

Untuk memenuhi kebutuhan dalam suplai daya listrik, sistem 1 fasa

dikembangkan menjadi 3 fasa. Sistem ini menggunakan 3 gelombang sinusoidal

yang mempunyai perbedaan sudut phase masing-masing 120 derajat.

Gambar gelombang listrik 3 fasa.

7

Gambar Gelombang sinusoidal 3 fasa

https://infopromodiskon.com

Listrik 3 fasa menggunakan 3 penghantar dan mempunyai tegangan sama tetapi

berbeda dalam sudut fasa sebesar 120⁰.

Listrik 3 fasa adalah instalasi listrik yang menggunakan tiga kawat fasa, satu kawat

netral atau kawat ground. Tegangannya 380 volt dan banyak digunakan pada

industri, pabrik, hotel dan tempat-tempat yang membutuhkan daya besar.

a. Kelebihan:

1) Konstruksi sangat kuat dan sederhana terutama bila motor dengan rotor

sangkar

2) Harga relatif murah untuk industri dan kehandalannya tinggi

3) Efisiensi relatif tinggi pada keadaan normal dan tidak ada sikat sehingga

rugi gesekan kecil

4) Biaya pemeliharaan rendah dan mudah dalam perawatan

5) Dapat diproduksi sesuai dengan kebutuhan.

6) Menyediakan daya listrik yang besar karena menggunakan tegangan yang

lebih tinggi, maka arus yang akan mengalir akan lebih rendah untuk daya

yang sama. Sehingga untuk daya yang besar, kabel yang digunakan bisa

lebih kecil sehingga lebih hemat biaya kabel. Untuk motor induksi yang

memerlukan daya besar, listrik 3 fasa tidak memerlukan kapasitor lagi

untuk menggerakan motor.

b. Kekurangan :

1) Biaya operasional mahal.

C. Hubungan penyambungan 3 fasa

Di dalam instalasi tenaga yang saling terhubung antara komponen dan sumber

tentunya kita perlukan sambungan. Pada instalasi tenaga listrik 3 fasa bisa digunakan

2 macam hubungan dalam penyambungan dengan 3 penghantar, yaitu:

1. Hubungan Bintang atau star

8

Sistem 3 fasa hubungan bintang dengan tegangan 380/220 V

Gambar diatas merupakan sistem 3 fasa yang dihubungkan secara bintang. Titik

pertemuan dari masing masing fasa disebut titik netral. Titik netral ini merupakan

common dan tidak bertegangan.

Ada 2 macam tegangan listrik yang dikenal dalam sistem 3 fasa ini:

a. Tegangan antar fasa yaitu 380 V

b. Tegangan fasa ke netral yaitu 220 V

Dengan adanya titik netral maka besar tegangan fasa terhadap netral

membentuk sistem tegangan 3 fasa yang seimbang.

V line = √3 x V fasa = 1,73 V fasa

Sedangkan untuk arus yang mengalir pada semua fasa mempunyai nilai yang

sama:

I line = I fasa

2. Hubungan segitiga atau delta

Pada hubungan segitiga, ketiga fasa saling dihubungkan sehingga

membentuk hubungan segitiga 3 fasa.

Gambar Hubungan Segitiga

9

Dengan tidak adanya titik netral, maka besarnya tegangan saluran dihitung

antar fasa, karena tegangan saluran dan tegangan fasa mempunyai besar

magnitude yang sama, maka:

V line = V fasa

Arus saluran dan arus fasa tidak sama dan hubungan antara kedua arus

tersebut dapat diperoleh dengan menggunakan hukum Kirchoff:

I line = √3 x I fasa = 1,73 I fasa

D. Daya Pada Sistem 3 Fasa

Daya adalah kecepatan melakukan kerja. Daya sama dengan jumlah energi yang

dihabiskan per satuan waktu.

Daya sistem 3 fasa pada beban yang seimbang merupakan jumlah daya yang diberikan

oleh suatu generator 3 fasa atau daya yang diserap oleh beban 3 fasa, didapat dari

penjumlahan daya dari tiap tiap fasa. Pada sistem yang seimbang, daya total tersebut

sama dengan tiga kali daya fasa karena daya pada tiap fasa sama.

Gambar hubungan bintang segitiga yang seimbang

Jika sudut antara arus dan tegangan adalah sebesar θ, maka besar daya per fasa

adalah:

P fasa = V fasa x I fasa x cos θ

Sedangkan daya total adalah penjumlahan dari besar daya tiap fasa, yaitu:

P total = 3 x Vfasa x I fasa x cos θ

E. Penerapan Instalasi Listrik 3 Fasa

Sistem tenaga listrik 3 fasa adalah sebuah jaringan yang saling berhubungan dan

berfungsi untuk menyalurkan listrik dari pembangkit ke pelanggan listrik.

Beban listrik dasar adalah beban minimum yang harus ditanggung oleh sistem

secara terus-menerus, sementara beban listrik puncak adalah beban maksimum yang

harus ditanggung oleh sistem pada jangka waktu tertentu.

Jumlah energi listrik yang diproduksi oleh suatu pembangkit di dalam sistem

biasanya diukur dalam gigawatt (GW). Total energi yang diproduksi merupakan bagian

10

yang tidak terpisahkan dari keluaran tenaga listrik, yang diukur dalam gigawatt hour

(GWh).

Semua peralatan yang terhubung ke sistem wajib mematuhi aturan sistem

kelistrikan yang berisi serangkaian spesifikasi teknis yang umumnya dibuat oleh

operator jaringan. Aturan ini dibuat untuk menjamin stabilitas sistem, dan terutama

untuk mengatur tindakan-tindakan yang harus dilakukan jika terjadi gangguan pada

sistem.

1. Penerapan Instalasi listrik 3 fasa di Eropa

Negara negara di Eropa lebih banyak menggunakan tenaga angin, matahari dan

nuklir sebagai pembangkit listrik.

Skema jaringan listrik 3 fasa di Eropa

https://id.wikipedia.org/

Skema Tegangan dan penggambaran jalur listrik pada gambar diatas umum dijumpai

di Jerman dan sistem Eropa lainnya.

2. Penerapan instalasi listrik 3 fasa di Indonesia

Negara Indonesia menggunakan sistem instalasi tenaga listrik 3 fasa mulai dari

pembangkitan, transmisi daya hingga sistem distribusi.

11

Skema jaringan listrik 3 fasa di Indonesia

Skema sistem tenaga listrik 3 fasa terdiri atas :

a. Pembangkit listrik

Pembangkit listrik umumnya berlokasi di dekat sumber bahan bakar atau di

dekat bendungan, dan fungsinya memproduksi energi listrik, lokasi pembangkit

biasanya jauh dari pemukiman penduduk.

Gambar PLTA Wlingi

https://ruanasagita.blogspot.com

Pembangkitan listrik dari sumber sumber alam menjadi tenaga listrik.

Pembangkit listrik antara lain PLTA (menggunakan sumber tenaga air) contoh

PLTA Wlingi Raya di Jawa Timur, PLTG (menggunakan sumber gas alam)

contoh PLTG Batanghari di Jambi, PLTU (menggunakan sumber uap) contoh

PLTU Paiton di Kabupaten Probolinggo Jawa Timur, PLTGU ( menggunakan

sumber Gas dan Uap) contoh PLTGU Karawang di Kabupaten Karawang Jawa

Barat, PLTN ( menggunakan nuklir) contoh PLTN Batan di Bandung Jawa Barat

b. Gardu listrik

Fungsi gardu listrik adalah untuk menaikkan tegangan listrik yang akan

ditransmisikan ke gardu lain juga menurunkan tegangan listrik yang akan

didistribusikan ke pelanggan.

Gardu listrik

https://www.netralnews.com/

12

Pembangkit listrik menghasilkan energi listrik dengan tegangan tinggi (HV)

kemudian disalurkan ke jaringan distribusi (MV/LV) di mana pelanggan dapat

memanfaatkannya.

Jenis gardu listrik:

1) Gardu transmisi

Tujuan dari gardu ini adalah menghubungkan dua atau lebih jalur

transmisi grid.

Contohnya adalah ketika tegangannya sama, switch tegangan tinggi

memungkinkan saluran dihubungkan atau diisolasi dan ketika tegangan

berbeda menggunakan beberapa transformator untuk mengubahnya.

Perangkat lain untuk mengendalikan tegangan dan faktor daya seperti

reaktor (shunt, shunt variabel) dan transformator pemindah fase harus

digunakan untuk mengendalikan aliran daya antara dua sistem daya yang

berdekatan .

2) Gardu distribusi utama

Gardu ini digunakan untuk memindahkan daya dari jalur transmisi

jaringan ke jalur distribusi suatu daerah. Tujuannya untuk mengurangi

tegangan ke tingkat yang benar yang cocok untuk distribusi lokal dari MV

(hingga 36 kV) ke LV (hingga 0,9 kV).

3) Gardu pengumpul

Pembangkit listrik dengan tenaga angin, matahari atau hidroelektrik

perlu dipasang gardu pengumpul. Tujuannya hampir sama dengan gardu

distribusi tetapi mereka digunakan untuk meningkatkan tegangan dari

turbin yang berbeda ke sistem jaringan transmisi.

4) Gardu seluler

Jenis gardu tertentu tempat trafo dipasang untuk menyuplai trailer yang

diperlengkapi untuk penggunaan seluler.

c. Saluran transmisi listrik

Fungsi saluran transmisi adalah membawa energi listrik dari pembangkit ke

gardu listrik maupun dari satu gardu listrik ke gardu listrik yang lain.

Gambar Transmisi Daya Listrik

13

https://www.eesi.org

Energi listrik yang dihasilkan dari berbagai pembangkit harus segera

disalurkan karena energi listrik yang sangat besar kapasitasnya tersebut tidak

bisa disimpan dalam baterai.

Sistem transmisi daya listrik dibuat untuk menghubungkan antar pembangkit

listrik dan menyalurkan listrik secara langsung ke pelanggan listrik. Saluran

penghantarannya antara lain dikenal dengan nama SUTT ( Saluran Udara

Tegangan Tinggi ), SUTET ( Saluran Udara Tegangan Extra Tinggi ).

d. Saluran distribusi listrik

Fungsi saluran distribusi adalah menyalurkan energi listrik dari gardu ke

pelanggan.

Gambar Distribusi Daya Listrik

https://www.eei.org

Daya listrik akan sampai ke pelanggan dari saluran transmisi melalui gardu

induk dan gardu distribusi terlebih dahulu. Gardu induk mengambil daya listrik

dari sistem transmisi dan menyalurkan ke gardu gardu distribusi yang tersebar

ke daerah perumahan. Didalam gardu distribusi, terdapat trafo distribusi yang

menyalurkan listrik langsung ke rumah-rumah dengan melewati JTR ( Jaringan

tegangan Rendah ), yang menggunakan tiang listrik.

Sistem kelistrikan dirancang untuk memasok tegangan pada amplitudo

konstan. Hal ini harus tetap tercapai walaupun permintaan mengalami variasi,

beban reaktif mengalami variasi, dan bahkan beban nonlinear, dengan listrik

dibangkitkan, ditransmisikan, dan didistribusikan dengan alat yang terkadang

tidak dapat diandalkan sepenuhnya. Sistem kelistrikan pun kerap

menggunakan tap changer pada trafo di dekat pengguna untuk menyesuaikan

tegangan listrik dan menjaganya sesuai dengan standar. Agar sistem kelistrikan

handal dibuatlah diagram jaringan.

Diagram jaringan sistem transmisi tenaga listrik tegangan tinggi,

menunjukkan hubungan antara tegangan listrik yang berbeda-beda. Diagram

ini menggambarkan bentuk kelistrikan dari jaringan tersebut.

Bentuk sebuah sistem kelistrikan dapat sangat bervariasi, tergantung

pada anggaran, kebutuhan, beban, dan karakter pembangkit. Tata letak sistem

di dunia nyata sering harus menyesuaikan dengan lahan yang tersedia.

14

Diagram jaringan distribusi instalasi tenaga listrik 3 fasa dibagi menjadi tiga

tipe, yakni:

1) Tipe radial

Struktur radial berbentuk mirip seperti pohon, dimana listrik dipasok dari

pembangkit ke gardu listrik dan kemudian ke pengguna. Namun kesalahan

pada struktur ini dapat merusak seluruh sistem.

2) Tipe jala

Sebagian besar sistem transmisi menggunakan tipe jala yang lebih

kompleks karena lebih handal. Mahalnya topologi ini membuat aplikasinya

terbatas hanya pada sistem transmisi dan sistem distribusi tegangan

menengah.

3) Tipe melingkar/ cincin

Listrik merupakan satu dari kebutuhan dasar yang diperlukan masyarakat.

Baik di negara maju maupun negara berkembang seperti Indonesia.

Sejak revolusi industri, listrik menjadi penggerak kemajuan teknologi.

Kebutuhan energi listrik dari tahun ketahun semakin meningkat seiring

perkembangan peradaban manusia. Suplay energi listrik yang bersumber dari

batubara, minyak bumi, dan gas bumi memiliki keterbatasan, tidak terbarukan,

pencemaran dan kerusakan lingkungan dalam jangka pendek maupun jangka

panjang. Disisi lain energi listrik dari sumber terbarukan seperti angin, nuklir,

arus laut dan ombak belum dimanfaatkan secara maksimal.

Sektor kelistrikan menjadi sangat strategis karena perannya dalam

menopang segala sendi kehidupan. Orang akan mengalami kepanikan ketika

terjadi gangguan listrik selama beberapa jam. Pemadaman listrik akan

berdampak langsung pada kerugian materi dan produktifitas masyarakat dan

industri. Kerugian langsung yang dialami masyarakat ketika listrik sering

padam adalah tidak adanya penerangan jalan, rumah, fasilitas umum,

kerusakan peralatan rumah tangga, komputer perkantoran, dan lain lain.

Krisis listrik yang terjadi di Indonesia disebabkan karena ketidak

seimbangan antara kebutuhan masyarakat yang semakin meningkat dan

kemampuan pemerintah menyediakan listrik.

Sampai saat ini, sumber energi pembangkit listrik di Indonesia sebagian

bergantung pada solar, gas alam dan batubara sekitar 75%. Sesungguhnya

Indonesia kaya akan sumber energi pembangkit listrik. Panas bumi adalah

sumber yang diharapkan berperan dalam energi terbarukan. Kendala yang

dihadapi pemerintah adalah harga listrik yang dihasilkan dari panas bumi lebih

tinggi daripada tarif dasar listrik saat ini. Hal inilah yang menyebabkan listrik

panas bumi sulit berkembang di Indonesia.

15

Sebagai Negara Kepulauan, Indonesia memiliki sejumlah sistem

kelistrikan, sebagai upaya untuk mempermudah pengawasan kondisi

kelistrikan Nusantara.

Saat ini, Indonesia terdiri dari 38 sistem besar dan sistem-sistem kecil yang

mengelilinginya. Untuk Jawa dan Bali sudah menjadi satu kesatuan sistem atau

biasa disebut sistem interkoneksi.

Prioritas utama dari sistem tenaga listrik adalah kebutuhan akan

kapasitas daya listrik di suatu kawasan itu tercukupi bahkan harus mempunyai

cadangan daya listrik yang cukup.

Setelah terpenuhi daya listrik yang dibutuhkan oleh kawasan wilayah usaha

PLN, prioritas sistem tenaga listrik yang dibangun harus mempertimbangkan

biaya yang ekonomis tanpa mengesampingkan keandalan sistem.

TUGAS ( HOTS )

Sebuah gedung tingkat 6 lantai terdiri dari lantai 1 dan 2 adalah tempat parkir. Lantai

3,4,5 adalah toko dan lantai 6 adalah kantor. Seorang perencana instalasi menggunakan

instalasi 3 fasa dengan beberapa grup pembagian beban. Analisislah apakah

penggunaan beberapa grup adalah keputusan yang tepat?

RANGKUMAN

Listrik telah ada sejak bumi ada, dalam dasawarsa terakhir perkembangannya sangat

pesat, hampir semua kegiatan manusia berhubungan dengan listrik. Penyediaan daya

listrik yang besar menggunakan sistem 3 fasa karena menggunakan tegangan yang lebih

tinggi, arus yang akan mengalir akan lebih rendah untuk daya yang sama. Sehingga

untuk daya yang besar, kabel yang digunakan bisa lebih kecil sehingga lebih hemat biaya

kabel. Untuk motor induksi yang memerlukan daya besar, listrik 3 fasa tidak

memerlukan kapasitor lagi untuk menggerakan motor.

UJI KOMPETENSI

A. Soal Pilihan Ganda

Pilihlah jawaban yang paling tepat.

1. Berapakah jumlah penghantar dalam sistem instalasi listrik 3 fasa ?

a. 1 penghantar

b. 2 penghantar

c. 3 penghantar

16

d. 4 penghantar

e. 5 penghantar

2. Berapakah besar tegangan listrik antar fasa dalam sistem 3 fasa ?

a. 110 volt

b. 220 volt

c. 330 volt

d. 380 volt

e. 680 volt

3. Gardu yang digunakan untuk memindahkan daya dari jalur transmisi jaringan

ke jalur distribusi suatu daerah adalah

a. Gardu transmisi

b. Gardu distribusi utama

c. Gardu pengumpul

d. Gardu seluler

e. Gardu pembangkit listrik

B. Soal Esai

Jawablah dengan tepat dan benar.

1. Apakah kelemahan listrik DC?

2. Berapa tegangan listrik yang dipakai di Indonesia?

3. Sebutkan contoh pembangkit listrik di Indonesia!

4. Berapa besar tegangan antar fasa dalam instalasi 3 fasa?

5. Apa fungsi saluran distribusi tenaga listrik?

6. Apakah fungsi gardu listrik?

7. Sebutkan jenis gardu listrik!

8. Siapakah pengelola listrik di Indonesia?

9. Apa yang dimaksud beban listrik dasar?

10. Jelaskan hubungan dalam sambungan instalasi tenaga yang dihubung bintang!

C. Soal Esai Uraian

Jawablah dengan ringkas dan benar.

1. Jelaskan prinsip pendistribusian tenaga listrik!

2. Apakah keuntungan menggunakan sistem tenaga listrik 3 fasa?

3. Jelaskan hubungan dalam sambungan instalasi tenaga yang dihubung bintang!

4. Jelaskan hubungan dalam sambungan instalasi tenaga yang dihubung segitiga!

5. Jelaskan skema transmisi tenaga listrik di Indonesia!