Pengertian energi listrik
Menurut Eugene C. Lister yang diterjemahkan Hanapi Gunawan (1993) energi adalah kemampuan untuk melakukan kerja, energi merupakan tersimpan. Hal senada tidak berbeda jauh dengan ilmu fisika (kamajaya, 1986) energi adalah kemampuan melakukan usaha. Sedangkan listrik adalah semua muatan yang terdiri dari muatan positif dan negatif.
Pernahkah kita melihat jalur transmisi tenaga listrik yang berdiri kokoh disebuah lahan sepanjang permukiman? Mungkin yang kita lihat adalah sebuah tower listrik yang sangat tinggi dengan beberapa buah kabel yang membentang. Taukah anda,kabel tersebut memiliki voltase 150 kv sampai 500kv, padahal voltase( tegangan) listrik yang masuk kedalam rumah hanya 220-380 volt, Mengapa demikian?
Mengapa diperlukan tegangan tinggi dalam saluran Transmisi? mengapa tidak langsung 220V saja dari pembangkit dan disalurkan? Setidaknya ada 3 fungsi tegangan tinggi dalam transmisi listrik yaitu:
Mengurangi rugi daya pada pembangkit
Jika menggunakan tegangan tinggi, rugi-rugi daya pada saluran transmisi akibat hambatan dari penghantar dapat dikurangi. Perlu diketahui, sebuah kabel tembaga yang membentang memiliki resistansi yang besarnya berbanding lurus dengan panjang kabel dan berbanding terbalik dengan luas penampang kabel. Jika kita kalkulasikan kerugian materi dengan menaikkan tegangan ataupun dengan tidak menaikkan tegangan dapat kita peroleh sebagai berikut:
Misalkan sebuah pembangkit listrik menghasilkan daya sebesar 20 MW ( megawatt) setara dengan 20 juta watt yang akan ditransmisikan kesebuah kota yang jaraknya sekitar 1 km jika hambatan kawatnya adalah sebesar 2 ohm. Biasanya pembangkit menghasilkan tegangan sebesar 25 kv atau setara dengan 25 ribu volt biasanya tegangan yang dihasilkan pembangkit tidak langsung di transmisikan , tetapi di naikkan terlebih dahulu menggunakan transformator step-up sampai kira-kira 250 kv.
Kita akan membandingkan bagaimana keuntungannya mentransmisikan listrik dengan tegangan yang cukup tinggi 250 kv dengan tegangan yang tanpa dinaikkan 25 kv.
Pada tegangan 250 kv, Arus yang mengalir pada kabel tsb adalah:
I =P/V maka : I =(20000000 watt)/(250000 volt) I = 80 Ampere
Selama masa transmisi itu berlangsung maka akan ada daya listrik yang hilang atau yang dinamakan “rugi daya” dengan persamaan:
P=I^2 R P=〖80〗^2 x 2 maka P=12800 watt
Maka daya yg hilang dalam 1 hari adalah:
P = 12800 watt . 24 jam = 307,200 kwh ( kilowatt hours)
Jika kita hitung kerugiannya dalam bentuk uang maka kita peroleh:
Note: anggap saja bahwa pln menjual daya listrik adalah Rp. 2000/ kwh maka :
Kerugian = 307.200 x Rp. 2000 = Rp. 615.000/ hari
Perbulan = 615.000 x 30 hari = Rp.18.450.000 ( 18 jutaan)
Pertahun = 615.000 x 365 hari = Rp. 224.475.000 (224 jutaan)
Sedangkan Pada transmisi 25 kv tanpa menaikkan tegangan kita peroleh:
I =P/V maka : I =(20000000 watt)/(25000 volt) I = 800 Ampere
Dan daya yang hilang pada saat masa transmisi adalah :
P=I^2 R P=〖800〗^2 x 2 maka P=1280000 watt
Maka daya yang hilang dalam 1 hari adalah:
P = 1280000 watt x 24 jam = 3.072 kwh ( kilowatt hours)
Jika kita hitung kerugiannya dalam bentuk uang maka kita peroleh:
Kerugian = 30720 kwh x Rp. 2000 = 61.440.000 ( 61 jutaan/hari)
Perbulan = Rp. 61.440.000 x 30 hari =Rp. 1.843.200.000 ( 1.84 milyar)
Pertahun = Rp. 61.440.000 x 365 hari = Rp. 22.425.600.000 ( 22.42 milyar)
Mengurangi jatuh tegangan pada ujung transmisi
Selain mengurangi rugi daya, hambatan pada kabel penghantar juga menimbulkan jatuh tegangan pada ujung penghantar. Misalnya jika rugi daya sebesar 100watt, maka tegangan yang hilang pada penghantar adalah V = P / I = 100 / 10 = 10v .namun , jika tegangan dinaikkan sehingga rugi daya menjadi 10 watt, maka jatuh tegangan adalah V = P / I = 10 / 10 = 1V saja. Tentunya sangat kecil dibanding dengan tegangan Transmisi.
Menghemat biaya kabel konduktor
Setiap jenis penghantar memiliki kemampuan masing masing dalam menghantarkan arus litrik. Semakin besar arus listrik yang akan disalurkan semakin besar juga luas penampang kabel yang digunakan dan tentunya sangat memakan biaya.
Dengan menggunakan tegangan tinggi, maka arus listrik yang mengalir pada kabel penghantar hanya beberapa ampere saja, sehingga tidak perlu menggunakan kabel dengan luas penampang besar yang harganya mahal. Dengan demikian, biaya jalur transmisi dan perawatannya akan semakin murah.
Penulis: Ahman Berutu (Mahasiswa Jurusan Teknik elektro Universitas Malikussaleh)
