Mengapa Listrik Ditransmisikan Pada Tegangan Tinggi?

Anda mungkin telah memperhatikan menara besar yang mendukung jalur transmisi tegangan tinggi di wilayah Anda. Saluran tegangan tinggi ini mentransmisikan tenaga listrik yang dihasilkan di pembangkit listrik yang terletak di lokasi terpencil. Pembangkit listrik dibangun jauh dari kota-kota di mana sumber daya alam tersedia dan ditransmisikan ke pusat beban. Listrik ditransmisikan pada tegangan tinggi hingga 1.2MV (1200 kilo Volt) di beberapa negara.

Jaringan transmisi tenaga listrik harus efisien, aman dan sekaligus ekonomis. Dengan mengingat hal ini, daya ditransmisikan pada tegangan tinggi karena alasan berikut.

1. Untuk mengurangi rugi-rugi daya.
2. Untuk mengurangi biaya transmisi daya.
3. Untuk meningkatkan efisiensi transmisi daya.

Mengurangi Rugi-Rugi Daya

Rugi-rugi daya pada saluran transmisi sebanding dengan arus yang mengalir melaluinya. Saluran transmisi biasanya terbuat dari tembaga, aluminium atau paduannya. Resistansi saluran transmisi sendiri memberikan kontribusi paling besar terhadap rugi daya. Rugi daya pada saluran karena hambatan disebut rugi tembaga atau rugi I2R. Lebih kecil arus yang lebih kecil akan menjadi kehilangan daya. Oleh karena itu selama transmisi daya, tegangan dinaikkan untuk mengurangi arus. Untuk mentransmisikan jumlah daya yang sama ke jarak jauh, kehilangan daya akan lebih banyak saat ditransmisikan pada tegangan yang lebih rendah.

Contoh perhitungan kehilangan daya

Mari kita hitung kehilangan daya ketika daya 100kW ditransmisikan ke 1 km pada tingkat tegangan yang berbeda. Sebagai contoh, mari kita asumsikan bahwa konduktor menawarkan hambatan 1 ohm terhadap aliran arus.

Ketika ditransmisikan pada 1000V,

Arus melalui konduktor = Daya / Tegangan = 100kW / 1000 V = 100A

Rugi tembaga dalam konduktor = I 2 x R = 100 2 x 1 = 10000W = 10kW

Ketika ditransmisikan pada 10000V,

Arus yang melalui penghantar = Daya / Tegangan = 100kW / 10000 V = 10A

Rugi tembaga dalam konduktor = I 2 x R = 10 2 x 1 = 100W = 0,1 kW

Dapat dicatat bahwa daya yang hilang pada 10000V jauh lebih rendah daripada pada 1000V. Oleh karena itu, untuk mengirimkan jumlah daya yang sama dari pembangkit listrik ke stasiun beban, kehilangan daya jauh lebih sedikit ketika ditransmisikan pada tegangan yang lebih tinggi.

Mengurangi penurunan tegangan

Penurunan tegangan pada saluran transmisi sebanding dengan arus yang mengalir melaluinya dan hambatannya terhadap aliran arus. Oleh karena itu, mengurangi peningkatan tegangan dan mengurangi arus membantu mengurangi penurunan tegangan dan meningkatkan regulasi tegangan.

Mengurangi biaya transmisi daya

Saluran transmisi berukuran berdasarkan arus maksimum yang harus mereka bawa. Berdasarkan perubahan luas penampang konduktor saat ini. Jika sejumlah daya ditransmisikan pada tegangan yang lebih rendah, ukuran konduktor yang dibutuhkan jauh lebih tinggi daripada yang sama yang dibutuhkan untuk transmisi daya pada tegangan yang lebih tinggi. Oleh karena itu transmisi daya pada tegangan yang lebih tinggi memungkinkan pengurangan konduktor yang diperlukan untuk hal yang sama. Pengurangan konduktor memfasilitasi pengurangan biaya konduktor.

Meningkatkan efisiensi transmisi daya

Kita dapat meningkatkan efisiensi transmisi daya dengan mengurangi kerugian daya dan biaya konduktor dan peralatan yang diperlukan untuk transmisi daya. Dari konten di atas, transmisi daya pada tegangan tinggi dapat menghasilkan pengurangan rugi daya dan biaya konduktor, sehingga meningkatkan efisiensi transmisi daya .

Singkatnya, transmisi daya pada tegangan tinggi dapat membantu mencapai kehilangan daya yang lebih rendah, penurunan tegangan yang lebih rendah, dan pada saat yang sama meningkatkan efisiensi sistem dan mengurangi biaya transmisi daya secara keseluruhan.