Sekilas Pembangkit Listrik Batu Bara Oleh : Muhammad Ari Mukhlason *)

dokumen-dokumen yang mirip
BAB III DASAR TEORI SISTEM PLTU

Apa itu PLTU? Pembangkit listrik tenaga uap (PLTU) adalah pembangkit yang mengandalkan energi kinetik dari uap untuk menghasilkan energi listrik.

Pengoperasian pltu. Simple, Inspiring, Performing,

MODUL 3 TEKNIK TENAGA LISTRIK PRODUKSI ENERGI LISTRIK (1)

Prinsip kerja PLTG dapat dijelaskan melalui gambar dibawah ini : Gambar 1.1. Skema PLTG

Steam Power Plant. Siklus Uap Proses Pada PLTU Komponen PLTU Kelebihan dan Kekurangan PLTU

BAB II ISI. 2.1 Komponen Penting PLTU Penanganan Batubara

GLOSSARY STANDAR KOMPETENSI TENAGA TEKNIK KETENAGALISTRIKAN BIDANG JASA PENDIDIKAN DAN PELATIHAN TENAGA LISTRIK

BAB II PRINSIP DASAR TRANSFORMATOR

BAB II LANDASAN TEORI

1. Bagian Utama Boiler

BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI. memanfaatkan energi kinetik berupa uap guna menghasilkan energi listrik.

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. relatif antara putaran rotor dengan medan putar (rotating magnetic field) yang dihasilkan

SESSION 12 POWER PLANT OPERATION

BAB III PENGUMPULAN DATA. Pusat Listrik Tenaga Uap ( PLTU ) Muara Karang terletak ditepi pantai

PLTU (PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA UAP)

Efisiensi PLTU batubara

ANALISIS PEMBANGUNAN PLTU MADURA KAPASITAS 2 X 200 MW SEBAGAI PROGRAM MW PT. PLN BAGI PEMENUHAN KEBUTUHAN LISTRIK DI PULAU MADURA

BAB III PLTU BANTEN 3 LONTAR

LISTRIK GENERATOR AC GENERATOR DAN MOTOR

PELATIHAN PENGELASAN DAN PENGOPERASIAN KOMPRESOR

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. listrik dimana generator atau pembangkit digerakkan oleh turbin dengan

STEAM TURBINE. POWER PLANT 2 X 15 MW PT. Kawasan Industri Dumai

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB III METODE PENELITIAN. Pada prinsipnya penelitian ini bertujuan untuk mengetahui

Induksi Elektromagnetik

Bab 3. Teknik Tenaga Listrik

BAB II LANDASAN TEORI

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO KONSENTRASI TEKNIK ELEKTRONIKA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS GUNADARMA

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA GAS (PLTG)

BAB II LANDASAN TEORI. panas. Karena panas yang diperlukan untuk membuat uap air ini didapat dari hasil

Induksi Elektromagnetik. Tenaga listrik dapat dibangkitkan dengan generator. Apa hubungannya generator dengan

BAB I PENDAHULUAN. Dalam proses PLTU dibutuhkan fresh water yang di dapat dari proses

MAKALAH PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA GAS (PLTG)

MESIN LISTRIK. 2. JENIS MOTOR LISTRIK Motor berdasarkan bermacam-macam tinjauan dapat dibedakan atas beberapa jenis.

BAB III LANDASAN TEORI

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

ANALISA PEMBEBANAN DAN BIAYA PRODUKSI ENERGI LISTRIK PADA PLTU BATUBARA

BAB IV ANALISIS DATA LAPANGAN. Ananlisi ini menjadi salah satu sarana untuk mencari ilmu yang tidak

BAB II DASAR TEORI. 2.1 Prinsip Pembangkit Listrik Tenaga Gas

MODUL 5A PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA UAP (PLTU)

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

MAKALAH PEMBANGKIT LISRIK TENAGA UAP

BAB II TEKNOLOGI PENINGKATAN KUALITAS BATUBARA

BAB IV. PENGOPERASIAN dan PENANGANAN ELECTROSTATIC PRECIPITATOR

MAKALAH SEMINAR KERJA PRAKTEK. PROSES SINKRON GENERATOR PADA PEMBANGKIT di PT. GEO DIPA ENERGI UNIT I DIENG

BAB 4 HASL DAN PEMBAHASAN

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Penelitian

LAPORAN TUGAS AKHIR BAB II DASAR TEORI

KONVERSI ENERGI PANAS BUMI HASBULLAH, MT

BAB IV HASIL DAN ANALISIS

PENGOLAHAN BATU BARA MENJADI TENAGA LISTIRK

BAB II DASAR TEORI. Laporan Tugas Akhir. Gambar 2.1 Schematic Dispenser Air Minum pada Umumnya

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

TINJAUAN PUSTAKA. Dalam menyalurkan daya listrik dari pusat pembangkit kepada konsumen

Cara Kerja Sistem Pengapian Magnet Pada Sepeda Motor

BAB III METODE PENELITIAN

BAB III METODE PROSES PEMBUATAN

Induksi Elektromagnetik

BAB II MESIN INDUKSI TIGA FASA. 2. Generator Induksi 3 fasa, yang pada umumnya disebut alternator.

1 BAB I PENDAHULUAN. menyalurkan daya listrik dari pembangkit ke konsumen yang letaknya dapat

BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT

BAB I PENDAHULUAN. juga dapat digunakan untuk pemanas. menghasilkan uap. Dimana bahan bakar yang digunakan berupa

Gerak translasi ini diteruskan ke batang penghubung ( connectiing road) dengan proses engkol ( crank shaft ) sehingga menghasilkan gerak berputar

1. Proteksi Generator

BAB II LANDASAN TEORI

BAB III DASAR TEORI.

PENGOLAHAN AIR SUNGAI UNTUK BOILER

IV. GAMBARAN UMUM PLTU DI INDONESIA

BAB II JARINGAN DISTRIBUSI TENAGA LISTRIK. Pusat tenaga listrik umumnya terletak jauh dari pusat bebannya. Energi listrik

Dasar Rangkaian Listrik

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

SISTEM PROTEKSI PADA GENERATOR

BAB II LANDASAN TEORI. mobil seperti motor stater, lampu-lampu, wiper dan komponen lainnya yang

SISTEM TENAGA LISTRIK

Gbr. 2.1 Pusat Listrik Tenaga Gas dan Uap (PLTGU)

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA GAS (PLTG) Prepared by: anonymous

BAB IV PENGUJIAN DAPUR BUSUR LISTRIK

BAB II TRANSFORMATOR DAYA DAN PENGUBAH SADAPAN BERBEBAN. Tenaga listrik dibangkitkan dipusat pusat listrik (power station) seperti

Elektromagnetika. By : Mohamad Ramdhani

BAB III LANDASAN TEORI

LEMBAR DISKUSI SISWA MATER : INDUKSI ELEKTROMAGNETIK IPA TERPADU KELAS 9 SEMESTER 2

BAB II LANDASAN TEORI

BAB III PERANCANGAN SISTEM

BAB III. Tinjauan Pustaka

MODUL 7 SISTEM MANAJEMEN KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA. (Listrik) TINGKAT : XI PROGRAM KEAHLI AN TEKNI K PEMANFAATAN TENAGA LI STRI K

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Evaluasi Belajar Tahap Akhir F I S I K A Tahun 2005

BAB II LANDASAN TEORI

1.1 ISOLASI Gagal Mengisolasi

BAB III ELECTROSTATIC PRECIPITATOR

RINGKASAN BAKING AND ROASTING

BAB V MENGENAL KOMPONEN SISTEM PENDINGIN

I. PENDAHULUAN. suatu alat yang berfungsi untuk merubah energi panas menjadi energi. Namun, tanpa disadari penggunaan mesin yang semakin meningkat

BAB 12 INSTRUMEN DAN SISTEM PERINGATAN

Galvanometer. 1. Cara / Prinsip Kerja, Fungsi dan Komponen

BAB II LANDASAN TEORI

PRINSIP KERJA MOTOR DAN PENGAPIAN

Transkripsi:

Bismillahirrahmaanirrahiim Sekilas Pembangkit Listrik Batu Bara Oleh : Muhammad Ari Mukhlason *) PROYEK pemerintah pembangunan pembangkit listrik 10.000 MW tahap pertama sudah beberapa tahun berjalan. Pada tahap pertama ini fokus pembangunannya adalah pembangkit bertenaga batu bara, dengan spesifikasi batu bara Kalimantan. Kalor jenis batu bara Kalimantan berada pada kisaran 4.000 s/d 7.000 kcal/kg, sedikit lebih rendah dibandingkan batubara asal Sumatera. Ketersediaan batu bara Kalimantan diprediksi masih bisa menyangga kebutuhan konsumsi untuk industri pembangkitan selama 100 tahun ke depan. Gambar PLTU Suralaya Merak Cilegon unit 1 s/d 7 berkapasitas total 3400 MW. Untuk cerobong yang lebih pendek terlihat memiliki dua cerobong kecil yang digabung, merupakan unit 4 5 dan unit 6 7. Saat ini juga sedang dibangun Suralaya unit 8 yang letaknya tidak jauh dari unit lama, berkapasitas 600 MW. 1. BATU BARA Sebagai Bahan Bakar dan Proses Mobilisasinya Pada pembangkit ini batu bara selanjutnya disingkat BB, digunakan sebagai material bahan bakar. Dari tambang, ukuran BB yang dikirimkan dapat berupa bongkahan bongkahan besar atau sedang. Bila bongkahan besar, kerugiannya yaitu terlalu banyak ruang kosong yang berisi udara. Bahkan dalam kondisi ini BB bisa terbakar sendiri karena mengalami pemanasan. Oleh karena itu, kebanyakan BB yang dikirimkan sudah dikecilkan lagi ukurannya menjadi berada di kisaran diameter 50 mm. 1

Gambar batu bara PLTU Batu bara. Tampak cerobong asap, serta, konveyor pengangkut batu bara (bangunan miring dari bawah ke atas), boiler (bangunan beratap biru tinggi). Dari tambang, batu bara diangkut menggunakan truk atau konveyor menuju dermaga atau pelabuhan batu bara. Di pelabuhan ini bila permintaan batu bara dengan ukuran tertentu, pihak penjual akan memproses BB agar sesuai ukuran yang diinginkan. Peralatan yang umum digunakan adalah sistem ban 2

berjalan (konveyor) dengan mesin penghancur (crusher) sebagai komponen utamanya. Keluaran crusher dapat diatur diameter butiran BB yang dihancurkan. Setelah mencapai ukuran yang diinginkan, BB siap untuk dimuat ke dalam kapal atau tongkang menggunakan alat alat bantu seperti grabber, excavator, ship loader, dan sejenisnya. Dari sini BB dibawa menuju dermaga tujuan. Aktivitas penambangan batubara menggunakan excavator dan dump truck Gambar tongkang (barge) bermuatan batubara sedang diangkut menuju tujuan. Diperkirakan tongkang bermuatan sekitar 5000 ton. 3

Selanjutnya, dari kapal BB dibongkar di dermaga tujuan menggunakan beberapa alat, antara lain, ship unloader, grabber, maupun excavator biasa. Selanjutnya BB dipindahkan menggunakan konveyor / ban berjalan ataupun menggunakan dump truk menuju lapangan penumpukan batu bara yang biasa disebut coal yard. Di sini BB harus diatur sedemikian rupa agar tidak terjadi pembakaran sendiri dengan cara penumpukan dipadatkan dan secara berkala disiram air. Manajemen keluar masuk BB juga harus mengikuti prinsip FIFO (First In First Out Pertama Masuk Pertama Keluar). Gambar tumpukan batu bara di salah satu pembangkit listrik Dari sini BB dipindahkan kembali untuk dibakar dan melewati beberapa tahap, yaitu deteksi logam dan pemisahan dari partikel logam menggunakan magnet pemisah (magnetic separator). Tujuannya agar konveyor tidak rusak terkena logam, crusher penghancur batu bara tidak terkikis oleh logam, serta partikel logam tidak masuk ke tungku pembakaran. Pada aliran BB ini juga tersedia timbangan (belt scale / belt weigher) untuk mengetahui berapa banyak jumlah BB yang melewati konveyor. BB dipisahkan satu dengan lainnya, bila masih lebih besar ukuran butirannya dari kebutuhan akan masuk ke crusher, tetapi bila sudah lebih kecil langsung masuk ke lajur konveyor berikutnya. BB ukuran besar digerus oleh crusher, dikecilkan ukurannya sesuai kebutuhan tungku. Ukurannya dibuat sesuai spesifikasi pembangkitnya. Bila pembangkit bertipe stoker, ukuran butiran batu bara dibuat pada kisaran 20 30 mm. Sedangkan bila bertipe CFB (Fluidized Bed Combustion), butiran batu bara harus lebih halus seperti serbuk agar bisa melayang pada waktu pembakaran. Batu bara yang tidak hancur sesuai ukuran akan dikeluarkan dari aliran, yang tentunya jumlahnya sangat sedikit. Proses penggerusan ini terjadi di dalam crusher house. 4

Contoh diagram alir PLTU Batubara Diagram yang lebih lengkap tipikal PLTU di Indonesia 5

Diagram pembangkit yang terletak di tengah daratan (inland) 6

Sisa Pembakaran : Fly Ash dan Bottom Ash Selesai dibakar, sisa pembakaran BB berupa dua hal, yaitu debu terbang (fly ash) dan abu yang berada di bawah (bottom ash). Pada boiler bertipe CFB sisa pembakaran terbanyak adalah fly ash. Sedangkan pada boiler tipe stoker memiliki sisa terbanyak berupa bottom ash. Untuk memenuhi standar lingkungan, tingkat polusi sisa pembakaran harus diatur sedemikian rupa. Untuk mengurangi abu terbang digunakan multicyclone, sejenis alat yang menggunakan prinsip gaya sentrifugal untuk menjebak partikel abu terbang. Kelemahannya, bila boiler berjalan pada kondisi bawah, alat ini tidak terlalu optimal menyaring partikel abu. Tetapi keunggulannya harganya lebih murah. Alat lain yang digunakan adalah Electro Static Precipitator, semacam elektroda beraliran listrik yang dipasang di tengah cerobong asap yang akan memisahkan partikel fly ash dengan udara panas. Adapun Bottom Ash pada CFB dikeluarkan dari ruang pembakaran menggunakan pipa pipa yang berisi air untuk memindahkan partikel bottom ash berukuran hingga 10 mm. Bottom ash ini kemudian dikeluarkan dan dikumpulkan di suatu daerah tertentu. Untuk tipe stoker produksi bottom ash lebih banyak, dan ukurannya juga lebih besar. Materialnya dikumpulkan dalam kotak logam yang bila sudah penuh dipindah ke area pembuangan. 2. AIR, Sebagai Kebutuhan Utama Dalam Sistem Pembangkitan Air, dalam sebuah pembangkit batu bara berperan sangat vital. Bila BB sebagai makanan, Air adalah minuman untuk pembangkit. Bagaimana hal ini terjadi? Kebutuhan air dalam pembangkit bila dirinci sebagai berikut, Kebutuhan Primer : Air Murni yang berada dalam siklus utama, Air pendingin. Kebutuhan sekunder : Air untuk kebutuhan operator seperti toilet dan air minum, penyemprot debu. Sarana pengolahan air Kualitas air yang dibutuhkan juga berbeda beda, sesuai dengan peran masing masing. Untuk pendinginan, bila pembangkit berada di pinggir pantai, menggunakan air laut. Air laut disedot dan dialirkan ke dalam kolam kolam pendingin dan kondenser untuk mengambil panas. Setelah itu langsung dialirkan ke laut. Jenis pendinginan ini dinamakan Once Through Cooling atau Pendinginan Sekali Lewat. Air pendingin ini diberi larutan hipoklorit yang merupakan hasil dari proses klorinasi. Ini bertujuan untuk membuat pingsan organisme laut yang tersedot masuk bersama air laut. Biota laut dengan dosis tertentu hanya pingsan dan tidak mati sehingga ketika sudah keluar dari aliran air dapat aktif dan sehat kembali. 7

Proses klorinasi ini menggunakan prinsip elektrolisis air laut dengan arus listrik searah (DC) yang dialirkan pada elektroda dengan air laut berada di dalam elektroda tersebut. Hasil sampingan dari klorinasi ini adalah gas hidrogen dan oksigen yang berbahaya jika terkena percikan api karena sangatsangat mudah terbakar. Setelah diberi larutan hipoklorit, aliran air dipisahkan menjadi dua, yang pertama digunakan untuk pendingin langsung, dan yang lainnya dimurnikan melalui beberapa proses sesuai peruntukannya. Proses pemurnian tahap pertama adalah penghilangan garam. Digunakan proses desalination yang hasil akhirnya adalah air tawar. Sebagian air hasil penghilangan garam diproses lagi menuju penyaringan tahap berikutnya yaitu demineralization. Proses ini dimaksudkan untuk menghilangkan garam garam mineral yang masih tersisa di dalam larutan air. Hasilnya adalah air murni yang memiliki bilangan konduktivitas us (mikro Siemens) sangat kecil / mendekati nol. Air hasil demineralization ini (biasa disebut air demin), penggunaan utamanya pada siklus boiler. Air demin dimasukkan ke dalam siklus sistem melalui kondenser. Di kondenser air didinginkan. Kemudian dipompa oleh pompa kondenser menuju deaerator. Di sini air dipisahkan dari partikel partikel udara yang mungkin terlarut bersama dengan air. Partikel udara dikeluarkan melalui deaerator bagian atas, sedangkan air murni dikeluarkan lewat bagian bawah. Diagram Kondenser 8

Gambar kondenser Kondenser bila dibuka, isinya seperti gambar di atas, berupa pipa pipa kecil (tube sheet) yang akan memindahkan panas dari uap air keluaran turbin ke air pendingin. 9

Gambar deaerator 10

Diagram kerja deaerator Kemudian air ini dipompa oleh Boiler Feed Pump (BFP) yang merupakan pompa utama dan terbesar dalam sebuah pembangkit batu bara. Dari sini air sudah memiliki tekanan yang tinggi, tetapi temperatur yang dimiliki masih rendah. Setelah itu, masuk ke dalam Boiler. Boiler terdiri dari beberapa tingkatan sesuai suhu dan tekanan air yang berada di dalamnya. Pertama adalah Economizer. Di sini berfungsi untuk menaikkan air yang bertekanan tinggi tersebut beberapa derajat sebelum memasuki pipa utama pembakaran. Gambar layout boiler 11

Gambar boiler 12

Gambar 3 Dimensi Boiler 13

Setelah melalui pipa economizer, air menuju pipa pemanasan utama. Di sini air yang sudah bertekanan tinggi dipanaskan sehingga temperatur naik drastis dan berubah fasa menjadi uap air. Selanjutnya uap air akan dialirkan menuju pipa superheater untuk ditambah lagi temperaturnya. Dari sini Uap air dialirkan lagi menuju steam drum yang berfungsi untuk menampung uap superpanas dan memisahkan bila masih terdapat fasa cair dalam uap air tersebut. Di bagian bawah berwujud cair akan dialirkan kembali ke dalam ruang pemanasan utama, sedangkan di bagian atas sudah berupa uap air panas murni. Uap murni ini dialirkan melalui pipa uap utama (main steam pipe) menuju turbin untuk memutar sudusudu turbin. Turbin dikopel dengan governor yang terhubung ke poros rotor generator. Potongan melintang steam drum 14

Proses mengangkat steam drum, biasanya merupakan titik tonggak yang dirayakan bersama. Steam drum berwarna merah. Komponen ini merupakan komponen yang bekerja pada suhu dan tekanan tertinggi pada sistem pembangkit listrik sehingga terbuat dari bahan khusus. 15

Gambar turbin uap yang berada pada posisinya. Perhatikan ukuran orang dengan turbin. Dapat dipastikan turbin seukuran ini membangkitkan listrik lebih dari 200 MW. Air yang sudah digunakan untuk memutar turbin, pada bagian tengah sudu akan diambil sebagian untuk memanaskan deaerator. Sedangkan bagian besar uap air akan tetap memutar seluruh sudu turbin hingga bagian belakang. Di turbin bagian belakang, uap air keluar. Tekanan dan suhunya sudah jauh berkurang. Ini berarti energi yang dimiliki juga sudah loyo, tersedot habis untuk memutar turbin. Tekanan dan suhu keluaran dari turbin ini dirancang dan diatur sedemikian rupa agar ketika keluar turbin masih berupa fasa uap, tetapi hampir jenuh. Harus berupa fasa uap agar tidak merusak sudu turbin dengan partikel airnya. Sedangkan hampir jenuh (hampir cair) dimaksudkan agar pendinginan yang akan dilakukan di dalam kondenser tidak terlampau berat. Setelah melalui kondenser, uap air berubah fasa menjadi cair, dan selanjutnya mengikuti siklus yang sudah disebutkan sebelumnya. 16

Gambar Turbin Uap Meskipun siklus utama ini merupakan siklus tertutup, namun volume air / uap air yang terlibat di dalamnya perlu ditambah. Salah satu penyebab berkurangnya adalah bertambahnya nilai konduktivitas air sistem karena sudah melewati satu siklus pemanasan sehingga diperlukan adanya mekanisme blow down atau pengurasan volume air (tidak banyak) untuk mengurangi nilai konduktivitas air. Bila air siklus dibuang sedikit, lalu ditambahkan air demin yang memiliki konduktivitas lebih kecil akan terjadi pengenceran sehingga konduktivitas kembali kecil. Kebutuhan air pendingin, selain digunakan di dalam pendinginan kondenser, juga digunakan untuk mendinginkan pompa pompa sistem. Selain itu juga untuk mendinginkan oli / minyak pelumas yang digunakan untuk melumasi dan mendinginkan bearing generator, turbin, dan pompa pompa. Keluaran Listrik Dari putaran turbin yang dikopel dengan rotor melalui gearbox, akan dihasilkan keluaran listrik dengan daya tertentu sesuai kapasitas pembangkitan. Nilai tegangan yang biasa ada adalah 6.000 Volt atau 11.000 Volt, tergantung rancangan keluaran sistem pembangkit. 17

Gambar generator yang terdiri dari stator (bagian yang tidak bergerak), dan rotor (komponen berputar). Kipas berfungsi sebagai pendingin koil / gulungan kawat tembaga agar tidak terbakar. Gambar rotor Gambar rotor Kebutuhan listrik sendiri Dari tegangan keluaran generator, sekitar 10 % daya yang dibangkitkan akan digunakan untuk mencukupi kebutuhan listrik sistem pembangkit itu sendiri. Contohnya adalah untuk menggerakkan motor motor pompa, motor konveyor, menyalakan sistem kendali, dan banyak lagi. Biasanya listrik untuk kebutuhan sendiri ini dibagi menjadi dua tegangan. Untuk motor motor berdaya besar menggunakan tegangan 6.000 Volt, dan untuk motor motor kecil menggunakan 380 VAC. Tegangan 18

6.000 VAC dan 380 VAC ini diperoleh dengan menggunakan transformator step down (penurun tegangan). Pertanyaan bagus, bila belum tersedia listrik untuk memenuhi kebutuhan sendiri tersebut, dari mana asal daya listrik pada saat awal pembangkit dinyalakan? Jawabannya adalah dengan menggunakan mesin diesel yang disebut BlackStart Diesel. Dinamakan demikian karena sistem dinyalakan dari kondisi belum ada listrik / gelap gulita. Daya keluaran blackstart diesel ini lebih besar sedikit dibanding kebutuhan sistem bila di sekitar pembangkit bersangkutan belum terdapat jaringan yang sudah menyala. Namun bila sudah terdapat jaringan yang aktif, kapasitasnya dapat dikecilkan, dengan skema untuk menggunakan listrik jaringan tersebut membeli kepada pihak penyedia listrik. Keluaran Utama Listrik keluaran sistem, biasanya ada di kisaran hingga 90 % daya terbangkitkan, akan dialirkan menuju jaringan pengguna listrik. Dari tegangan 6 kv atau 11 kv, akan menuju trafo step up (penaik tegangan) sesuai tegangan jaringan transmisi yang tersedia. Ada yang 70 kv, 150 kv, 500 kv, atau bahkan tegangan distribusi 20 kv. Tegangan listrik ini dinaikkan sedemikian tinggi untuk mengurangi rugi daya karena transmisi. Rugi daya semakin besar bila arus yang mengalir dalam kawat konduktor semakin besar. Dengan menaikkan tegangan, arus menjadi jauh lebih kecil, sehingga rugi daya yang dirumuskan dengan P dis = i 2 /R juga mengecil. Gambar transformator step up, keluaran dari generator dinaikkan tegangannya sebelum keluar menuju switchyard. Minyak (Oil) pendingin diletakkan di dalam trafo yang akan mendinginkan kawat kawat tembaga lilitan primer dan sekunder yang memanas karena dialiri listrik. Minyak ini kemudian didinginkan dengan udara (Air). Sedangkan aliran fluida pendingin dapat secara alami (Natural) maupun didorong dengan pompa (Forced). Kombinasi istilah ini ada beberapa macam, yaitu : ONAN (Oil Natural Air Natural), ONAF (Oil Natural Air Forced), OFAF (Oil Forced Air Forced), OFAN (Oil Forced Air Natural). 19

Minyak pendingin trafo harus terjaga rentangan konduktivitasnya. Agar tetap terjaga tidak melampaui batas maksimal, secara berkala minyak disaring sehingga konduktivitas listriknya turun lagi. Dan secara periodis minyak trafo juga harus diganti. Uji konduktivitas minyak selain dengan mengukur bilangan konduktivitasnya, juga dengan melakukan uji tegangan tembus / break down voltage. Uji ini dilakukan dengan memberikan tegangan pada dua elektroda yang terpisah dalam cairan minyak yang diuji dengan jarak 2.5 mm dan diberikan tegangan yang dinaikkan secara bertahap. Bila nilai tegangan tembus di bawah angka standar, maka minyak harus disaring dan ditambah atau diganti baru. Selain itu, ada juga uji gas terlarut dalam minyak trafo yang dikenal dengan Dissolved Gas Analysis Test (DGA Test). Tujuannya menganalisa kandungan gas terlarut dalam trafo, yang bila gas terlarut terdapat gas yang berbahaya ataupun berpotensi menurunkan kualitas isolasi trafo dapat segera ditindaklanjuti semisal dengan mengganti minyak, menyaring, ataupun bila sudah parah, mengganti trafo. Gambar pengambilan sampel minyak untuk tes DGA Bila terdapat minyak yang kualitasnya sudah jauh menurun, akibat langsungnya adalah trafo meledak karena adanya arus yang mengalir antar lilitan kawat email tembaga sehingga terjadi hubung singkat / kortsluitting (konslet). Akibatnya gulungan trafo terbakar dan harus diganti (dililit ulang) ataupun diganti trafo baru. Dan pada kondisi ini listrik tidak dapat dialirkan melalui trafo yang bersangkutan. Ini memerlukan waktu yang tidak sebentar. 20

Gambar proses penggantian oli trafo. Terlihat selang minyak disambungkan dengan valve di bagian bawah trafo. Gambar trafo yang terbakar 21

Transmisi Listrik Setelah melalui trafo step up, listrik dialirkan melewati switchyard dan menara menara transmisi. Prinsip jalur transmisi adalah mencari jarak terpendek antara switchyard pembangkit dengan gardu induk tujuan transmisi. Karena merupakan jarak terpendek, tidak heran bila menara transmisi berada di tengah kebun, sawah, bukit, bahkan hingga ke atas gunung. Gambar Switchyard. Kawat konduktor tiga pasang mewakili masing masing fasa. Dari gambar terlihat ada beberapa keluaran arus listrik (diwakili blok konduktor yang terpisah), biasanya dialirkan menuju daerah tujuan yang berbeda. Untuk pengetahuan praktis, cara membedakan berapa tegangan transmisi yang digunakan dalam sistem adalah dengan menghitung jumlah isolator keramik yang terdapat di atas tower untuk menggantung kawat. Setiap isolator mampu menahan listrik hingga 20 kv. Jadi bila menggunakan transmisi 500 kv, jumlah isolator berwarna coklat akan ditumpuk sebanyak 25 buah. Begitu pula dengan transmisi 150 kv, jumlah isolator sebanyak 8 buah. Dapat pula menggunakan isolator yang berkapasitas 15 kv. Lihat gambar berikut ini : Gambar isolator piring untuk transmisi 22

Transmisi 150 kv disebut juga SUTT (Saluran Udara Tegangan Tinggi), sedangkan 500 kv disebut SUTET (Saluran Udara Tegangan Ekstra Tinggi). Gambar menara transmisi yang melewati bukit dan gunung Setelah melewati perjalanan panjang yang dapat mencapai ratusan kilometer, listrik dialirkan menuju gardu induk untuk didistribusikan. Sebelum didistribusi, tegangan akan diturunkan dengan trafo step down menjadi tegangan distribusi. Biasanya adalah 20 kv. Dari sini listrik siap dialirkan ke pelanggan, yang untuk tegangan ini biasanya menggunakan tiang beton / besi yang jumlah kawat di bagian paling atas adalah 3 buah. Ini mewakili masing masing fasa (R, S, dan T). Sedangkan di jalur distribusi terakhir, dipasang trafo step down yang kebanyakan terletak di atas tiang, dengan keluaran daya 380 Volt (3 fasa). Untuk rumah tangga biasa, dengan tegangan 220 VAC diperoleh dengan menghubungkan salah satu fasa kawat (sebagai kawat berarus), dan satu kawat lainnya sebagai massa. Angka 220 VAC ini diperoleh dari pengambilan satu fasa, dengan membagi 380 VAC dengan akar 3. Perlu kita ketahui, arus listrik bolak balik / DC memiliki bentuk tegangan berupa sinusoidal, ada gunung dan ada lembah. Bila 380 VAC, nilai puncak tegangan berada pada tegangan. Untuk tiga fasa, beda fasa antar ketiganya adalah 120 derajat, sehingga beda tegangan antar fasanya 380 Volt. Bentuk gelombang listrik ini dapat kita amati dengan menggunakan alat bernama osiloskop. Tampilannya seperti ini : 23

Grafik sinusoidal yang terlihat di osiloskop Gambar osiloskop. 24

Jika digambarkan sekilas, perjalanan listrik dari pembangkit menuju konsumen kira kira begini : 25

Gambar menara 500 kv Gambar gardu induk, sekilas mirip dengan switchyard yang berada di kompleks pembangkit, tetapi berfungsi kebalikan, yaitu menurunkan tegangan, dari tegangan transmisi menjadi distribusi. 26

Tiang distribusi 20 kv Dari tiang distribusi 20 kv, listrik diturunkan lagi dengan trafo step down yang biasanya berada di atas tiang distribusi menjadi tegangan 380 Volt. Lalu menuju meteran konsumen yang ada di di masingmasing pelanggan. 27

Gambar meteran listrik. Yang diindera oleh piringan berputar adalah arus induksi yang mengalir melalui kawat. Di bawahnya adalah sekering pembatas arus sesuai daya terpasang. Untuk pelanggan dengan fasa tunggal seperti rumah tangga biasa, kapasitas daya terpasang ditunjukkan oleh besaran kapasitas sekering. Bila 450 Watt, maka sekering berkemampuan 2 Ampere, 900 Watt 4 Ampere, 1300 W 6 Ampere dan seterusnya. Sekering, bila dilalui oleh panas berlebih akan memutuskan aliran listrik. Dari meteran, listrik dialirkan menuju main circuit breaker / sekering dalam rumah. Di sini listrik dibagi berdasarkan area dan penggunaannya. Misalkan dengan kapasitas 1300 Watt, dibagi menjadi tiga area. Sekering 1 (4 Ampere) melayani ruang tamu, kamar 1, kamar 2 dan kamar mandi, dengan beban berupa komputer, TV, dan AC. Sedangkan sekering 2 (4 Ampere) melayani dapur, dengan beban kulkas, rice cooker, dispenser, dan lampu lampu dapur. Adapun sekering 3 (4 ampere) dibebani pompa air, mesin cuci, dan setrika. Pengaturan beban ini perlu supaya sekering maupun kabel sebagai konduktornya tidak mengalami panas karena kelebihan beban / arus listrik yang mengalir. Bila terjadi kelebihan beban dan panas, akibatnya bisa fatal, berupa konslet hingga terbakar. 28

Gambar MCB Contoh kabel, diameter kawat 4 mm Dari MCB listrik dialirkan melalui kabel hingga ke ujung terminal. Di ujung terminal, di mana kita bisa menggunakan listrik untuk kehidupan sehari hari dapat dipasang saklar lampu maupun stop kontak. 29

Gambar stop kontak, masing masing negara memiliki tipe tersendiri. Gambar saklar lampu 30