Sistem Distribusi Kelistrikan Dunia Industri

Sistem Distribusi Kelistrikan Dunia Industri. Dalam dunia kelistrikan, sistem distribusi yang digunakan cukup beragam. Seperti yang sudah banyak didengar misalkan PLN menggunakan sistem untuk rumah adalah 380/220 V, 20 kV, 150 kV dll. Sistem distribusi ini bukanlah sistem mutlak yang digunakan pada setiap tempat. Pada artikel ini akan dibahas hanya pada sistem kelistrikan yang sering digunakan pada dunia industri yang merujuk pada sistem standart IEEE Std-141 yang sering digunakan sebagai rujukan di dunia industri.

SISTEM TEGANGAN

Dalam dunia sehari-hari kita sangat sering mendengar kata low, medium, dan high voltage. Namun, tidak semua mengetahui batasan pasti antara kelas-kelas tegangan tersebut. Berbagai referensi pun terkadang memberikan batasan yang berbeda. Pada artikel ini Penulis mencoba memberikan batas kelas tegangan yang telah umum dipakai di dunia industri yang merujuk pada standart internasional IEEE Std 141. Adapun kelas tegangan tersebut adalah :

  • Tegangan Rendah (Low Voltage)

Tegangan yang memiliki besar kurang dari 1000 V atau 1kV (V < 1 kV). Kelas tegangan ini biasanya digunakan untuk menyuplai peralatan utilisasi.

  • Tegangan Menengah (Medium Voltage)

Tegangan yang memiliki besar lebih dari sama dengan 1000 V atau 1kV hingga kurang dari 100.000 V atau 100 kV(1 kV ≤ V < 100 kV). Kelas tegangan ini biasa digunakan untuk saluran subtranmisi dan distribusi utama. Tegangan pada besaran sekitar 13.800 V ke bawah juga sering digunakan untuk menyuplai motor-motor listrik berskala besar.

  • Tegangan Tinggi (High Voltage)

Tegangan yang memiliki besar lebih dari sama dengan 100.000 V atau 100 kV hingga kurang dari 230.000 V atau 230 kV(100 kV ≤ V < 230 kV). Jenis kelas ini digunakan untuk menyalurkan energi listrik dalam jumlah besar antar transmisi substation.

  • Tegangan Ekstra Tinggi / Ultra Tinggi (Extra High Voltage)

Tegangan yang memiliki besar lebih dari sama dengan 230 kV (V ≥ 230 kV). Pada dunia sehari-hari kita sering mendengar saluran transmisi PLN yang disebut SUTET (Saluran Udara Tegangan Ekstra Tinggi). SUTET adalah jenis kelas ini. Kelas ini juga menjadi saluran transmisi yang biasa digunakan untuk mentransmisikan listrik dalam jumlah yang sangat besar dan biasanya berjarak cukup jauh antara tempat pembangkitan dan tempat bebannya.

Walaupun kelas-kelas tegangan telah terbagi seperti yang tertera di atas, pada dunia industri sistem tegangan yang digunakan bukanlah sembarang. Misalnya, kita akan susah menemukan sistem dengan tegangan 1. 750 V karena dengan sistem tegangan tersebut kita akan susah untuk mendapatkan trafo, Circuit Breaker atau peralatan listrik lain kecuali dengan pemesanan khusus (yang tentunya sangat berimbas pada harga yang tinggi). Ini sama halnya dengan kita membeli mobil dengan spesifikasi khusus yang berbeda dengan mobil lain sehingga supplier harus membuatkan khusus untuk kita. Oleh karena itu, dibuatlah standard untuk tegangan yang dipakai pada dunia industri. Berikut adalah klasifikasi tegangan berdasarkan standart IEEE Std 141.

  • Satu Fasa ( 1Ф)
Voltage (V)Jumlah WireVotage max (V)Voltage Class
1202 W127Low
120/2403 W127/254Low
Tabel 1. Tegangan Satu Fasa
  • Tiga Fasa ( 3Ф)
Voltage (V)Jumlah WireVotage max (V)
LOW VOLTAGE 
2403 W245
4803 W508
6003 W635
208Y/1204 W220Y/127
240Δ/1204 W245/127
480Y/2774 W508Y/293
MEDIUM VOLTAGE 
24003 W2540
41603 W4400
48003 W5080
69003 W7260
138003 W14520
230003 W24340
345003 W36510
4160Y/24004 W4400Y/2540
8320Y/48004 W8800Y/5080
12000Y/69304 W12700Y/7330
12470Y/72004 W13200Y/7620
13200Y/76204 W13970Y/8070
13800Y/79704 W14520Y/8380
20780Y/120004 W22000Y/12700
22860Y/132004 W24200Y/13970
24940Y/144004 W26400Y/15240
34500/199204 W36510Y/21080
HIGH VOLTAGE 
46 kV3 W48,3 kV
69 kV3 W72,5 kV
115 kV3 W121 kV
138 kV3 W145 kV
161 kV3 W169 kV
230 kV3 W242 kV
EXTRA HIGH VOLTAGE 
345 kV3 W362 kV
500 kV3 W550 kV
765 kV3 W800 kV
1100 Kv3 W1200 kV
Tabel 2. Tegangan Tiga Fasa

SISTEM JUMLAH WIRE

Pada sistem distribusi listrik sering didengar adanya istilah 2W (two wires), 3 W (three wires), dan 4W (four wires). Istilah di atas adalah istilah yang biasa digunakan untuk mengungkapkan jumlah kabel / wire yang digunakan pada sistem distribusi tersebut. Berikut ini akan dibahas mengenai jumlah wire tersebut.

  • Two wire system (2W) à Single phase
Sistem 2 wires, 1 Fasa
Gambar 1. Sistem 2 wires, 1 Fasa

Sistem Tegangan AC dua wire ini adalah sistem tertua di dunia kelistrikan. Jenis ini akan sangat banyak ditemui pada gedung-gedung tua yang dibangun sekitar 1940-an. Konduktor yang digunakan berjumlah dua (2W) yang terdiri dari konduktor fasa dan netral. Pada sistem ini, kebanyakan tidak menggunakan grounding (ungrounded). Sedangkan untuk sistem DC, semua menggunakan sistem dua wires ungrounded.

  • Three wire sistem (3W)

Sistem pada gambar 2 ini adalah sistem yang paling familiar dengan kehidupan sehari-hari kita. Ini adalah sistem yang digunakan pada tiap-tiap rumah. Pada sistem kelistrikan PLN, tegangan satu fasa yang digunakan ini adalah 220 V, 50 Hz sedangkan untuk kelistrikan USA menggunakan 120 V, 60 Hz. Netral pada sistem ini akan di-ground secara langsung menuju tanah atau biasa disebut solidly grounded.

Sistem 3 Wires, 1 Fasa
Gambar 2. Sistem 3 Wires, 1 Fasa

Untuk gambar 3, 4, 5, dan 6 ini adalah contoh sistem 3 wires, 3 fasa sesuai IEEE Std. 141. Pada tipe ini grounding yang digunakan dapat menggunakan sistem grounding apapun (solid, impedance, maupun ungrounded). Namun yang menjadi penekanan adalah, kedua sistem ini ditujukan untuk menyuplai beban yang tidak membutuhkan koneksi fasa ke netral.

Gambar 3. Sistem 3 Wires, 3 Fasa, Hubungan Bintang (Y)

Gambar 4. Sistem 3 Wires, 3 Fasa, Hubungan Tee

Untuk gambar 5 dan 6, terdapat beberapa opsi untuk meletakkan sistem groundingnya antara lain : sesuai lokasi pada gambar, pada konduktorsatu fasa (corner grounded), atau tidak di ground. Pada kenyataannya, di dunia industri sering kali hubungan delta ini sering dipilih untuk tidak menggunakan ground.

Gambar 5. Sistem 3 Wires, 3 Fasa, Hubungan Delta

Gambar 6. Sistem 3 Wires, 3 Fasa, Hubungan Open-Delta

  •  Four wire sistem (4W)

Sistem ini cukup mirip dengan sistem 3 wires. Perbedaan nya adalah untuk sistem ini ada tambahan satu konduktor untuk netral. Berbeda dengan 3W, sistem 4W ditujukan untuk beban yang terkoneksi fasa ke netral.

Baik sistem 3W maupun 4W yang 3 fasa, keduanya dapat digunakan untuk menyuplai beban satu fasa. Untuk 3W, maka ujung-ujung tegangan yang akan digunakan adalah tegangan fasa-fasa (misalkan pada low voltage, 208 V untuk sistem USA atau 380 V untuk sistem PLN). Sedangkan untuk 4W, ada dua pilihan apakah akan dikoneksikan ke fasa-fasa atau ke fasa-netral (yang berarti bila merujuk ke tegangan fasa-fasa di atas tegangannya akan 120V untuk sistem USA atau 220V untuk sistem PLN).

Gambar 7. Sistem 4 Wires, 3 Fasa, Hubungan Bintang (Y)

Gambar 8. Sistem 4 Wires, 3 Fasa, Hubungan Tee

Gambar 9. Sistem 4 Wires, 3 Fasa, Hubungan Delta

Gambar 10. Sistem 4 Wires, 3 Fasa, Hubungan Open Delta

Penulis : Mukhtarus Bahroinuddin (Alumni Teknik Tenaga Listrik Institut Teknologi Bandung)

Sumber : konversi.wordpress.com


Kami perusahaan bergerak di bidang Jasa Service Genset, Sewa Genset, Sewa Loadbank untuk kebutuhan bisa hubungi kami :

PT. HARFIKA NUSANTARA BUANA

Jl. Cipinang Muara 2 No. 16 Klender, Duren Sawit, Jakarta Timur, DKI Jakarta 13470
Phone : +62-21-8661 6365, Handphone : +62 812 8381 4737
Email : zaenudin.genset@gmail.com

Spread the love