KATA
PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT atas
rahmat dan karunia yang diberikan-Nya sehingga kami bisa menyelesaikan makalah mengenai
Transmisi Daya Arus Searah.
Makalah ini disusun untuk menambah wawasan mahasiswa pada umumnya mengenai Transmisi Daya Arus Searah dan
kami susun berdasarkan berbagai sumber yang kami peroleh guna memperdalam
pengetahuan kami dalam mata kuliah Transmisi Daya Elektrik.
Kami menyadari bahwa dalam penyusunan makalah ini masih
terdapat banyak kekurangan. Hal itu tidak lain karena kami
adalah manusia biasa yang tidak luput dari kesalahan. Untuk itu kami
mengharapkan kritik dan saran yang konstruktif dari semua pihak demi tercapainya
kesempurnaan makalah ini.
Akhir kata kami berharap makalah ini dapat bermanfaat
bagi pihak pihak yang memerlukan.
Kendari,
April 2016
Penulis
BAB
I
PENDAHULUAN
1.1.
Latar
Belakang
Pertumbuhan industri dan jumlah penduduk dunia menyebabkan kebutuhan
daya listrik meningkat. Kebutuhan daya listrik tersebut dipenuhi dengan
menambah pusat pembangkit listrik dan meningkatkan kapasitas transmisi daya
listrik. Peningkatan kapasitas transmisi daya listrik dengan cara membangun
saluran transmisi baru, tentunya membutuhkan biaya investasi yang tinggi dan
menimbulkan masalah sosial yang sulit ditangani. Pertumbuhan beban industri
yang didominasi beban induktif membutuhkan suplai daya reaktif yang cukup
besar. Kebutuhan daya reaktif ini tentunya akan menurunkan available power yang
dapat ditransmisikan ke beban. Oleh karena itu perlu dilakukan pengaturan
aliran daya aktif dan reaktif pada saluran transmisi sehingga dicapai proses
penyaluran daya yang efisien.
Dalam
dunia kelistrikan, dikenal dua kategori arus listrik, yaitu arus bolak-balik
(Alternating Current/AC) dan arus searah (Direct Current/DC). Oleh karena itu ,
berdsarkan jenis arus listrik yang mengalir di saluran transmisi, maka saluran
transmisi terdiri dari transmisi AC dan Transmisi DC.
Berhubungan
dengan keuntungan dan kerugiannya, dewasa ini saluran transmisi di dunia
sebagian besar menggunakan saluran transmisi AC. Saluran transmisi DC baru
dapat dianggap ekonomis jika jarak saluran udaranya antara 400km sampai 600km,
atau untuk saluran bawah tanah dengan panjang 50km. hal itu disebabkan karena
biaya peralatan pengubah dari AC ke DC dan sebaliknya (converter &
inverter) masih sangat mahal, sehingga dari segi ekonomisnya saluran AC akan
tetap menjadi primadona dari saluran transmisi.
1.2.
Rumusan Masalah
a. Bagaimana
perkembangan transmisi daya arus searah ?
b. Bagaimana
Pemanfaatan transmisi daya arus searah ?
c. Bagaimana
keuntungan dan kerugian transmisi daya arus searah ?
1.3.
Tujuan
a. Untuk
mengetahui perkembangan transmisi daya arus searah.
b. Untuk
mengetahui pemanfaatan transmisi daya arus searah.
c. Untuk
mengetahui keuntungan dan kerugian transmisi daya arus searah.
BAB
II
PEMBAHASAN
2.1. Perkembangan Transmisi Daya
Arus Searah (High Voltage Direct Current transmission)
Pemakaian High Voltage Direct Current
transmission (HVDC) atau dalam istilah Bahasa Indonesia dikenal
sebagai transmisi daya arus searah (TDAS) sebenarnya sudah
dimulai sejak awal pertama kali listrik dikembangkan. Thomas Alva Edison
berhasil membuat jaringan listrik berkapasitas 6 x 100kW untuk menyalakan 1200
bohlam lampu menggunakan arus searah pada tahun 1882. Walaupun pada
perkembangannya, sistem dc yang dikembangkan Edison ternyata ‘kalah’ bersaing
dengan sistem ac yang diusulkan oleh Westinghouse dan Tesla namun sistem dc ini
telah menandai dimulainya era baru, era listrik. Lebih dari 70 tahun kemudian,
sistem transmisi dc mulai dipakai kembali setelah ditemukannya tabungmercury-arc di
akhir tahun 1920-an. Proyek HVDC komersil pertama kali berhasil dibangun tahun
1950 menggunakan kabel laut untuk menghubungkan Swedia dengan P. Gotland dengan
kapasitas 20MW pada tegangan 100kV.
HVDC mulai dipakai kembali karena teknologi
tabung/mercury-arc sudah mulai mapan sehingga konverter daya ac/dc
atau dc/ac bisa dibuat, suatu hal yang tidak bisa dilakukan pada tahun 1880-an
yang mengakibatkan sistem arus searah Edison kalah dari sistem arus bolak-balik
Westinghouse. Teknologi tabung mercury-arc sendiri hanya
bertahan sekitar 20 tahun sampai ditemukannya thyristor pada sekitar tahun
1970. Thyristor ini yang menjadi dasar perkembangan pesat dari teknologi HVDC
karena bisa dibuat untuk keperluan daya besar, dibandingkan transistor/IGBT
yang dengan teknologi saat ini memiliki kapasitas daya lebih kecil daripada
thyristor. Satu dekade terakhir, perkembangan teknologi IGBT memungkinkan
konverter untuk HVDC dibuat dengan menggunakan IGBT, walaupun kapasitas dayanya
masih lebih kecil daripada sistem HVDC yang menggunakan konverter thyristor.
2.2. Pemanfaatan Transmisi Daya Arus Searah
(HVDC)
Penggunaan sistem transmisi arus bolak-balik
yang sudah menyeluruh memang memberikan keuntungan harga yang lebih kompetitif
karena pasar dan produsen sudah sama-sama mapan, dibandingkan dengan transmisi
HVDC yang masih relatif lebih sedikit pemakainya. Namun sistem HVDC akan
dipandang lebih menguntungkan dibandingkan sistem ac pada beberapa aplikasi
tertentu.
A. Transmisi jarak jauh
Pada transmisi daya besar dengan jarak yang
jauh, HVDC memberikan alternatif yang kompetitif secara ekonomi terhadap sistem
transmisi arus bolak-balik Terlepas dari adanya tambahan rugi-rugi akibat
penggunaan konverter dibandingkan pada sistem arus bolak-balik, rugi-rugi
saluran pada transmisi HVDC bisa lebih kecil 30%-50% dari ekuivalen saluran
arus bolak-balik pada jarak yang sama. Pada jarak yang sangat jauh, sistem
transmisi arus bolak-balik membutuhkan gardu induk di tengah saluran dan juga
kompensasi reaktif. Dibandingkan dengan transmisi arus searah yang tidak
memerlukan gardu induk intermediet. Jarak tipikal yang dianggap pemakaian
sistem HVDC akan menguntungkan secara ekonomis daripada transmisi arus searah
adalah sekitar 500 km keatas.
B. Penggunaan kabel
Pada kasus jika penggunaan kabel diperlukan,
seperti pada transmisi yang melewati laut, atau transmisi yang dirancang bawah
tanah, penggunaan HVDC memberikan keuntungan lebih secara ekonomis daripada
penggunaan kabel arus bolak-balik. Permasalahan lain pada penggunaan kabel
dengan sistem arus bolak-balik adalah penurunan kapasitas daya kabel karena
jarak yang jauh akibat daya reaktif yang cukup tinggi. Ini dikarenakan
karakteristik kabel yang memiliki kapasitansi yang lebih besar dan induktansi
yang lebih kecil daripada ekuivalen konduktor udara.
C. Interkoneksi frekuensi
Interkoneksi antara 2 area yang berbeda frekuensi
hanya bisa dilakukan dengan menggunakan HVDC untuk menjamin kelangsungan
operasi yang handal. Contohnya adalah gardu induk Shin-Shinano 600 MW yang
menghubungkan Jepang bagian barat yang berfrekuensi 60 Hz dengan Jepang bagian
timur yang berfrekuensi 50 Hz. Tidak hanya pada kasus seperti Shin-Shinano yang
beda frekuensi operasi diantara dua terminalnya, beberapa kasus lain
menggunakan konverter frekuensi HVDC untuk menghubungkan antara dua perusahaan
listrik yang berbeda. Selain untuk pengaturan aliran daya, hal ini dimaksudkan
untuk melindungi area perusahaan satu dari fluktuasi frekuensi di perusahaan
tetangga disamping juga untuk mencegah menjalarnya gangguan akibat dari
perusahaan tetangga.
2.3. Keuntungan dan Kerugian Transmisi Daya
Arus Searah
A. Keuntungan Utama
Transmisi Arus Searah
1.
Jika
biaya yang besar untuk stasiun-stasiun converter tidak diperhitungkan,
saluran-saluran udara dan kabel dc lebih murah dari pada saluran-saluran udara
dan kabel-kabel ac. Jarak impas keduanya adalahsekitar 500 mil untuk saluran
udara, (15 - 30 ) mil untuk kabel bawah laut,(30 - 60) mil untuk kabel bawah
tanah.
2.
Kondisi
rugi corona dan radio interferensi lebih baik pada saluran dc dibandingkan
saluran ac.
3.
Faktor
daya saluran dc selalu sama dengan satu (1), dan karenanya tidak dibutuhkan
konpensasi daya reaktif.
4.
Karena
tidak dibutuhkan operasi sinkron, maka panjang saluran tidakdibatasi oleh
stabilitas, demikian juga daya dapat dikirim dengan kabel sampai pada jarak yang
sangat jauh.
5.
Rugi
saluran dc lebih kecil daripada saluran ac untuk saluran yang sebanding.
B. Kerugian Transmisi
Arus Searah
1.
Converter
menimbulkan arus dan tegangan harmonisa pada kedua sisi acdan dc, karena
itudibutuhkan filter.
2.
Converter
menkomsumsi daya reaktif.
3.
Stasiun-stasiun
converter masih relatif mahal.
4.
Circuit
Breaker (CB) dc mempunyai kerugian-kerugian dibanding CB ac,sebab arus dc tidak
menurun ke titik 0 dua kali setiap siklus seperti padaarus ac.
5.
Tidak
mudah menyadap daya pada titik sepanjang saluran dc, sehinggabiasanya merupakan
sistem poit to point yang menghubungkan suatustasiun pembangkit besar ke suatu
pusat konsumen daya yang besar,atau interkoneksi dua sistem ac yang terpisah.
BAB
III
PENUTUP
3.1
Kesimpulan
a. Pada aplikasi tertentu transmisi HVDC memiliki keuntungan dibandingkan
transmisi arus bolak-balik.
DAFTAR
PUSTAKA
0 komentar:
Posting Komentar