Mengenal Sistem Tenaga Listrik: Komponen dan Fungsinya

Daftar Isi

Kelas Teknisi | Sistem tenaga listrik adalah jaringan terintegrasi yang terdiri dari komponen pembangkitan, transmisi, distribusi, dan beban listrik. Setiap bagian saling interkoneksi dan bekerja sama untuk memastikan pasokan energi listrik yang andal sesuai kebutuhan pelanggan. Secara garis besar, sistem tenaga listrik dapat dijelaskan melalui gambar skema berikut yang menunjukkan alur energi dari pembangkitan hingga sampai ke pengguna akhir.

Gambar Skema Penyaluran Sistem Tenaga Listrik

Pada sistem yang besar, tegangan keluaran generator dinaikkan menjadi tegangan transmisi yaitu berupa Saluran Udara Tegangan Tinggi (SUTT) ataupun Tegangan Ekstra Tinggi (SUTET) untuk tujuan memperkecil rugi-rugi daya yang terjadi dengan menggunakan transformator step up.

Setelah energi listrik disalurkan melalui saluran transmisi maka sampailah energi listrik ke Gardu Induk (GI) untuk diturunkan tegangannya menjadi tegangan menengah (TM) 20 kV menggunakan transformator step down.

Gambar: Sistem tenaga listrik sederhana

Setelah dari GI, maka energi listrik akan disalurkan melewati jaringan distribusi primer pada level tegangan menengah, kemudian kembali diturunkan tegangannnya pada gardu distribusi menjadi tegangan rendah dari tegangan 20 kV ke 400 V / 380 V dari phase ke phase atau 220 V dari netral ke phase yang kemudian disalurkan melalui jaringan distribusi sekunder kepada konsumen.

Komponen Utama Sistem Tenaga Listrik

1. Pembangkit Listrik

Pembangkit listrik adalah fasilitas yang mengubah berbagai bentuk energi menjadi energi listrik. Terdapat beberapa jenis pembangkit listrik, antara lain:

• Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU): Menggunakan batubara atau minyak sebagai bahan bakar untuk memanaskan air hingga menjadi uap yang menggerakkan turbin.
• Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA): Memanfaatkan energi potensial dan kinetik air untuk menggerakkan turbin.
• Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG): Menggunakan gas alam sebagai bahan bakar untuk menghasilkan energi listrik.
• Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS): Mengonversi energi matahari menjadi energi listrik menggunakan panel surya.
• Pembangkit Listrik Tenaga Angin (PLTB): Menggunakan kekuatan angin untuk menggerakkan turbin yang menghasilkan listrik.
• 
  

2. Sistem Transmisi

Transmisi tenaga listrik adalah proses penyaluran energi listrik dari pembangkit (power plant) menuju gardu induk distribusi (substation distribution), sebelum akhirnya dialirkan kepada pelanggan untuk digunakan. Komponen utama sistem transmisi meliputi:

• Saluran Transmisi: Kabel-kabel yang digunakan untuk mengangkut listrik bertegangan tinggi. Tingkat tegangan transmisi umumnya mencakup 220 kV, 400 kV, 500 kV, 750 kV, 765 kV, hingga 800 kV. Di Indonesia sendiri, standar yang paling banyak digunakan adalah tegangan transmisi 150 kV dan 500 kV.
• Transformator: Perangkat yang digunakan untuk menaikkan atau menurunkan tegangan listrik agar sesuai dengan kebutuhan transmisi atau distribusi dari 150 kV ke 20 kV atau 500 kV le 150 kV.
• Gardu Induk: Tempat dimana tegangan listrik dengan transformator diturunkan sebelum didistribusikan ke konsumen.

3. Sistem Distribusi

Sistem distribusi bertugas mendistribusikan listrik dari substasiun ke instalasi listrik pelanggan / konsumen. Komponen utama sistem distribusi meliputi:

• Jaringan Distribusi: Kabel-kabel bertegangan rendah yang mengalirkan listrik ke rumah-rumah, bisnis, dan industri.
• Transformator Distribusi: Tempat dimana tegangan listrik diturunkan lagi sebelum masuk ke rumah atau fasilitas komersial, trafo ini biasanya terletak di tiang jaringan tegangan menengah untuk diturunka dari 20 kV ke 380V phase to Phase / 220V Phase to Netral.

Skeme jaringan distribusi listrik

4. Konsumen Listrik

Konsumen listrik terdiri dari berbagai sektor, antara lain:

• Rumah Tangga: Menggunakan listrik untuk penerangan, peralatan rumah tangga, dan elektronik.
• Industri: Menggunakan listrik untuk menggerakkan mesin listrik berkapasitas daya besar dan penerangan.
• Komersial: Menggunakan listrik untuk penerangan, pendinginan, dan peralatan kantor.

Fungsi Sistem Tenaga Listrik

1. Menyediakan Pasokan Listrik yang Andal

Sistem tenaga listrik dirancang untuk memastikan pasokan listrik yang stabil dan andal ke semua konsumen. Hal ini sangat penting untuk mendukung berbagai aktivitas ekonomi dan sosial.

2. Mengatur Tegangan dan Frekuensi

Sistem tenaga listrik harus menjaga tegangan dan frekuensi listrik dalam batas yang diizinkan. Ketidakstabilan tegangan atau frekuensi dapat merusak peralatan listrik dan mengganggu operasi industri.

3. Menjamin Efisiensi Energi

Efisiensi energi adalah kunci dalam sistem tenaga listrik. Penggunaan energi yang efisien dapat mengurangi biaya operasional dan dampak lingkungan.

4. Mengelola Beban Listrik

Pengelolaan beban listrik adalah aspek penting untuk menghindari kelebihan beban yang dapat menyebabkan pemadaman listrik. Pengelolaan ini melibatkan perencanaan dan pengaturan distribusi beban listrik secara tepat.

Pertimbangan dalam Pembangunan Sistem Pembangkit Tenaga Listrik

Dalam merancang dan membangun sistem pembangkit tenaga listrik yang optimal sesuai kebutuhan, terdapat sejumlah faktor penting yang harus diperhatikan, di antaranya:

Studi Dampak Lingkungan (AMDAL)

Analisis dilakukan untuk menilai potensi dampak lingkungan yang mungkin muncul, baik saat proses pembangunan maupun ketika pembangkit listrik mulai beroperasi.

Ketersediaan Sumber Energi Penggerak

Harus diprediksi keberlanjutan pasokan energi primer seperti air, panas bumi, atau bahan bakar, agar operasional pembangkit tetap layak dan berkesinambungan dalam jangka panjang.

Lahan dan Infrastruktur Pendukung

Lokasi pembangkit serta fasilitas penunjangnya harus tersedia memadai, termasuk jaringan penyaluran listrik, sehingga mampu melayani beban dengan baik.

Kesesuaian dengan Pola Beban

Pembangkit perlu dirancang sesuai peruntukannya, apakah untuk beban puncak, beban besar atau kecil, beban fluktuatif, atau hanya sebagai cadangan (standby).

Efisiensi Biaya Pembangunan dan Operasional

Pembangunan harus ekonomis, dengan waktu pengerjaan sesingkat mungkin, serta biaya operasional yang tidak terlalu tinggi.

Keandalan, Operasional, dan Pemeliharaan

Pembangkit harus mudah dioperasikan, memiliki tingkat keandalan tinggi, perawatan sederhana, serta umur operasional (lifetime) yang panjang.

Fleksibilitas Ekspansi Beban

Desain harus mempertimbangkan kemungkinan peningkatan beban di masa depan, termasuk potensi perluasan kapasitas dan penambahan unit pembangkit.

Pertimbangan Sosial dan Teknis Lainnya

Faktor sosial, teknis, maupun hambatan lain yang dapat mempengaruhi pembangunan dan pengoperasian juga perlu diperhitungkan sejak awal.

Sebagai prinsip utama, pembangunan pembangkit tenaga listrik umumnya berpegang pada konsep least cost generation and least investment, yaitu menghasilkan listrik dengan biaya pembangunan dan investasi serendah mungkin tanpa mengurangi aspek keandalan dan keberlanjutan.

Baca juga: Mengetahui Asal Usul Netral Pada Sistem Kelistrikan.

Semoga bermanfaat!.