Bagaimana Listrik Sampai di Rumah Kita?

Saya yakin bahwa anda pembaca termasuk saya juga adalah konsumen dari listrik PLN, atau mungkin konsumen dari pihak penyedia energi listrik lainnya selain PLN. Tapi tahukah anda bagaimana proses listrik yang kita terima sampai rumah kita? Ada banyak proses perjalanan yang panjang sampai kita bisa menikmati
listrik di sisi tegangan rendah khususnya yaitu tegangan phase to netral 220 V sesuai standar tegangan rendah di beberapa negara termasuk indonesia. Bagi orang yang berkecimpung di dunia kelistrikan dan pembangkitan hal ini sudah tidak asing lagi, tapi alangkah baiknya untuk menambah wawasan bagi pihak yang tidak berkecimpung didunia yang sama bisa pula mengetahui gambaran bagaimana listrik sampai di rumah kita?
Gambar ilurtrasi dibawah ini bisa jadi gambaran awal atau pengantar bagi anda yang penasaran dengan proses sampainya listrik dirumah kita.

ilustrasi proses listrik sampai di rumah kita via pln.co.id

Dari gambar ilustrasi diatas terdapat beberapa tahap dalam proses diterimanya listrik oleh konsumen.

1. Tahap Pembangkitan

Pada tahapan ini terdiri dari unit pembangkit yang dinamakan berdasarkan tenaga penggerak turbin yang menggerakan generator. Generator adalah mesin listrik yang mengkonversi tenaga mekanik dalam bentuk putaran menjadi energi listrik. PLTA ( Pembangkit Listrik Tenaga Air ) artinya yang menggerakan turbin dari pembangkit tersebut adalah air. PLTU ( Pembangkit Listrik Tenaga Uap ) artinya yang menggerakan turbin dari pembangkit tersebut adalah uap. Pun demikian dengan PLTD, PLTP, PLTG, PLTGU dan sebagainya, penamaan pembangkit tersebut didasarkan pada jenis penggerak turbin seperti yang sudah saya jelaskan diatas.

Trafo Pembangkit

Energi listrik yang dihasilkan oleh generator adalah tegangan rendah jika dibandingkan terhadap tegangan transmisi. Sebagai contoh ditempat saya bekerja generator pembangkit hanya menghasilkan tegangan di kisaran 10,5 KV sesuai dengan spesifikasinya. Tegangan output dari generator tersebut harus dinaikan sebesar teganga jaringan transmisi yang dibutuhkan. Biasanya tegangan transmisi mengikuti tegangan interkoneksi sistem yang sudah ada. Adapun untuk sistem tegangan jalur transmisi milik PLN standarnya adalah 500 KV, 150 KV, 70 KV. Trafo untuk menaikkan tegangan tersebut dinamakan dengan trafo step up.

Trafo pembangkit ini biasanya terintegrasi dalam sebuah sistem busbar dengan penyaluran beban yang telah didesain sedemikian rupa atau lebih dikenal dengan sebutan switchgear untuk sistem in door atau switch yard untuk sistem out door. Lebih detail tentang sistem tersebut anda bisa mencari artikel khusus yang membahas sistem tersebut atau mungkin dilain kesempatan saya akan membahasnya pada artikel terpisah.

Kenapa tegangan output dari generator harus dinaikan sesuai dengan tegangan transmisi? Mungkin pertanyaan tersebut juga pernah ada di benak anda. Ada beberapa alasan kenapa tegangan tersebut harus dinaikan, diantaranya adalah :

A. Kepentingan interkoneksi dengan sistem yang ada

Untuk kehandalan jaringan, suatu pembangkit biasanya terinterkoneksi dengan sistem jaringan ada yang lebih luas, misalnya untuk PLN  tiap pembangkitnya saling terinterkoneksi misalnya sistem jaringan Jawa Bali. Salah satu syarat interkoneksi selain kesamaan frekuensi dan urutan phasa adalah kesamaan nilai tegangan. Dengan sistem saling terinterkoneksi dimungkinkan terjadi saling subsidi power berdasarkan kondisi suatu pembangkit dan ketersediaan supply bebannya, dan permintaan beban listrik yang harus disupply suatu pembangkit tidak akan terlalu terasa fluktuasi perubahannya karena fluktuasi perubahan beban tersebut ditanggung oleh banyak pembangkit dalam satu jaringan transmisi.

B. Memperkecil luas penampang kabel dan mengurangi rugi-rugi daya jalur transmisi

Seperti kita ketahui jalur transmisi suatu jaringan PLN sangatlah panjang sekali jaraknya dan membutuhkan luas penampang kabel penghantar yang besarnya berbanding lurus dengan besarnya arus. Dan besarnya luas penampang kabel juga berbanding lurus dengan harga dari material kabel tersebut. Dengan daya beban yang tetap ( P = √3 * I * V cosh phi ) maka salah satu cara untuk memperkecil arus ( I ) agar luas penampang kabel yang diperlukan kecil adalah dengan cara memperbesar tegangan ( V ). Dengan memperbesar tegangan ( V ) juga bisa mengurangi rugi-rugi jaringan transmisi ( I kuadrat * Impedansi (Z) ) karena nilai impedansi ( Z ) cenderung stabil sehingga menurunkan nilai arus ( I ) sama dengan menurunkan rugi2 jaringan sehingga drop tegangan sampai ditujuan tidak terlalu besar.

2. Tahap Penyaluran

Pada tahap penyaluran memiliki beberapa komponen pendukung, diantaranya adalah tower, kabel penghantar, circuit breaker, trafo Gardu Induk, dan sebagainya. Saya tidak bisa membahas secara rinci tentang komponen-komponen tersebut. Secara garis besar tahapan penyaluran ini bisa dikelompokan menjadi 2 saluran yaitu : saluran transmisi dan saluran distribusi.

A. Saluran Transmisi

Saluran transmisi merupakan saluran tegangan tinggi atau lebih dikenal dengan SUTT ( Saluran Udara Tegangan Tinggi ), bahkan ada yang merupakan tegangan extra tinggi atau lebih dikenal dengan sebutan SUTET ( Saluran Udara Tegangan Extra Tinggi ). Saluran ini menggunakan media udara sebagai media isolator alami dengan sistem pendingin alami yaitu udara tersebut, dan ini sangatlah efektif. Sauran transmisi ini akan berakhir pada sebuah gardu induk, dimana pada GI tersebut tegangan transmisi akan dikonversikan ke tegangan yang lebih rendah sesuai kebutuhan.

Trafo GI

Trafo Gardu Induk merupakan bagian dari saluran transmisi yang berfungsi sebagai trafo step down yaitu menurunkan tegangan transmisi menjadi tegangan yang lebih rendah disesuaikan dengan kebutuhan. Pada sistem 150 KV, biasanya trafo GI akan mengkonversikan tegangan 150 KV tersebut menjadi tegangan 20 KV atau besaran tegangan lain sesuai dengan kebutuhan konsumen bisnis yang bertransaksi di besaran tegangan tersebut.

B. Saluran Distribusi

Merupakan saluran selanjutnya setelah saluran transmisi. Pada saluran ini tegangan jaringan sudah diturunkan di gardu induk menjadi tegangan jaringan khusus sesuai dengan kebutuhan beberapa konsumen tertentu misalnya konsumen pabrik yang banyak bertransaksi pada besaran tegangan 20 KV. Selain itu besarnya tegangan 20 KV juga dirasakan cukup untuk menempuh perjalanan pada saluran distribusi sampai ke konsumen lain tanpa drop tegangan yang besar dan membutuhkan luas penampang kabel distribusi yang wajar. Pada beberapa jalur distribusi, tegangan 20 KV tersebut ada juga yang dikonversikan kembali ke tegangan 6 KV karena memang ada konsumen yang membutuhkan di besaran tegangan tersebut.

Trafo Distribusi

Sama halnya dengan trafo di Gardu Induk, Trafo distribusi juga berperan menurunkan tegangan yang masuk pada daerah primer trafo menjadi tegangan yang lebih rendah sesuai kebutuhan konsumen. Trafo distribusi biasanya mengkonversikan tegangan 20 KV ke 380 V atau dari 6 KV ke 380 V, dan trafo ini biasanya terpasang pada tiang jaringan distribusi atau lebih dikenal sebagai trafo tiang. nilai 380 V inilah yang disalurkan ke konsumen terakhir termasuk rumah kita. Loh... bukannya tegangan di rumah kita cuma 220 V ? Kenapa pakai tegangan output trafo 380 V? Bagi anda yang punya basic ilmu listrik pastilah tidak heran, tetapi bagi orang awam tetaplah perlu penjelasan agar tidak salah paham, he..he.. Tegangan konsumsi untuk rumah yang menjadi standar dibeberapa negara termasuk indonesia adalah tegangan phasa to netral 220 V. Adapun tegangan output dari trafo distribusi yang sebelumnya saya ulas adalah tegangan sistem 3 phasa yaitu 380 V. Tegangan 3 phasa 380 Volt tersebut jika dikonversikan ke sistem 1 phasa sesuai dengan kebutuhan konsumen dirumah, maka rumusnya adalah = V 3phasa / √3, maka akan dihasilkan besaran tegangan 220 V. Besaran tegangan ini sesuai dengan spesifikasi peralatan listrik / elektronik yang ada dirumah kita.

Demikianlah artikel singkat tentang bagaimana listrik sampai di rumah kita, semoga menjadi wawasan tambahan bagi anda. Saran, masukan ataupun koreksi silahkan meninggalkan jejak di kolom komentar.

Wassalam