Pada teorema ini berlaku bahwa :

Suatu rangkaian listrik dapat disederhanakan dengan hanya terdiri dari sebuah sumber tegangan yang seri dengan sebuah impedansi ekivalennya pada dua terminal yang diamati, dimana rangkaian ini disebut sebagai rangkaian ekivalen thevenin.

Tujuan sebenarnya dari teori ini adalah untuk menyederhanakan analisis rangkaian, yaitu membuat rangkaian pengganti yang berupa sumber tegangan yang dihubungkan seri dengan suatu impedansi ekivalennya.

Cara memperoleh resistansi/impedansi pengganti (Rth/Zth) adalah impedansi masuk dilihat dari ujung-ujung AB dimana semua sumber tegangan/sumber arus dimatikan atau dinon aktifkan (yaitu untuk sumber tegangan digantikan dengan rangkaian short circuit dan untuk sumber arus digantikan dengan rangkaian open circuit).

Langkah-langkah penyelesaian dengan teori Thevenin

• Cari dan tentukan titik terminal A-B dimana parameter yang ditanyakan.

• Lepaskan komponen pada titik A-B tersebut, open circuit kan pada terminal A-B kemudian hitung nilai tegangan dititik A-B tersebut (VAB = Vth).

• Tentukan nilai tahanan diukur pada titik A-B tersebut saat semua sumber di non aktifkan dengan cara diganti dengan tahanan dalamnya (untuk sumber tegangan diganti dengan rangkaian short circuit dan untuk sumber arus diganti dengan rangkaian open circuit) (RAB = Rth).

• Gambarkan kembali rangkaian pengganti Theveninnya, kemudian pasangkan kembali komponen yang tadi dilepas dan hitung parameter yang ditanyakan.

Pada teorema ini berlaku :

Suatu rangkaian listrik dapat disederhanakan dengan hanya terdiri dari satu buah sumber arus yang dihubungparalelkan dengan sebuah tahanan/impedansi ekivelennya pada dua terminal yang diamati.

Tujuan teori Norton adalah untuk menyederhanakan analisis rangkaian, yaitu dengan membuat rangkaian pengganti yang berupa sumber arus yang diparalel dengan suatu tahanan ekivalennya.

Langkah-langkah penyelesaian dengan teori Norton.

• Cari dan tentukan titik terminal A-B dimana parameter yang ditanyakan.

• Lepaskan komponen pada titik A-B tersebut, short circuit kan pada terminal A-B kemudian hitung nilai arus yang mengalir dititik A-B tersebut (IAB = Isc = IN).

• Tentukan nilai tahanan diukur pada titik A-B tersebut saat semua sumber di non aktifkan dengan cara diganti dengan tahanan dalamnya (untuk sumber tegangan diganti dengan rangkaian short circuit dan untuk sumber arus diganti dengan rangkaian open circuit) (RAB = RN = Rth).

• Gambarkan kembali rangkaian pengganti Nortonnya, kemudian pasangkan kembali komponen yang tadi dilepas dan hitung parameter yang ditanyakan.

Strategi Operasi Sistem Tenaga Listrik

Sistem Tenaga Listrik

    Energi listrik yang dipakai tentunya harus bersifat efisien, efektif, bermutu dan bisa diandalkan. Berarti dalam pembangkitan dan penyaluran energi itu harus dilakukan secara ekonomis dan rasional. Untuk mencapai tujuan itu ternyata dalam pengoperasiannya banyak kendala yang harus dihadapi, hal ini disebabkan karena timbulnya kejadian di sistem tenaga listrik (TL) yang bersifat random. Sedangkan kondisi operasi itu bisa berubah, kalau terjadi perubahan beban dan keluarnya peralatan jaringan pada sistem secara random. Hal ini tentunya akan menyebabkan terjadinya deviasi operasi. Untuk itulah perlu dilakukan persiapan operasi yang matang supaya deviasinya relatif kecil.

     Sementara itu pada sistem TL yang bersifat dinamis perlu dilakukan prediksi operasi, hal ini untuk memberi gambaran kondisi operasi kepada operator. Kemudian dengan digunakannya teknik optimasi yang canggih pada pengoperasian sistem TL serta problem yang muncul dianalisa maka hasil yang dicapaipun semakin optimal. Sedangkan untuk mengetahui sejauh mana suatu sistem TL itu andal dan ekonomis, maka digunakanlah suatu alat ukur yang berfungsi sebagai dasar untuk mengadakan perincian. Alat ukur itu menggunakan metoda LOLP (Loss of Load Probability). Adapun alat ukur itu dipakai untuk menghitung alokasi energi, rencana pemeliharaan unit pembangkit dan neraca daya.

Sistem Operasi Tenaga Listrik
    Pada perencanaan operasi sistem TL yang baik dan akurat tentunya pengawasan selama sistem TL itu beroperasi relatif tidak perlu dilakukan. Sedangkan perencanaan operasi itu sendiri adalah perencanaan bagaimana suatu sistem akan dioperasikan untuk jangka waktu tertentu. Karena biaya operasi dari sistem merupakan biaya terbesar dari suatu perencanaan yaitu mencapai kira-kira 70% dari seluruh biaya, maka perencanaan operasi perlu dilakukan dengan menggunakan berbagai teknik optimasi agar dapat dicapai biaya operasi yang betul-betul dapat dipertanggung jawabkan. Sementara itu jika dalam operasi terjadi ketidak cocokan yaitu antara prediksi dan kenyataan terlebih pada kejadian yang tidak diharapkan, maka hal inilah yang disebut kesenjangan antara perencanaan operasi dan operasi real time. Untuk itulah prinsip dari perencanaan operasi harus memikirkan agar persamaan :
Daya yang di Bangkitkan = Beban + Rugi-rugi,
selalu terpenuhi sepanjang waktu dengan biaya yang optimum. Mengingat hal itu maka di dalam perencanaan operasi ada 6 masalah utama yang harus dipikirkan secara khusus :

1. Pemeliharaan peralatan dalam sistem yang berkaitan dengan kemampuan penyediaan daya untuk menghadapi beban.
2. Perkiraan beban yang akan terjadi dalam sistem untuk jangka waktu tertentu.
3. Perkiraan hujan yg akan jatuh dalam catching area PLTA untuk memperkirakan kemampuan produksi PLTA dalam kaitannya dengan proses optimasi hidro-thermis untuk menghadapi beban dalam butir 2.
4. Penjadwalan operasi unit-unit pembangkit yang optimum untuk menghadapi beban yang diperkirakan dalam butir 2.
5. Pengaturan pembagian beban antara unit-unit pembangkit yang beroperasi dalam sistem agar didapat pembebanan umum.
6. Kemungkinan terjadinya deviasi terhadap perencanaan operasi serta cara-cara mengatasi hal ini.

Pusat Pengaturan Beban

     Program real time yang digunakan pada P2B (Pusat Pengaturan Beban) terdiri dari logika dan kalkulasi sederhana dengan menggunakan data yang diterima pusat pembangkit. Pengaturan beban adalah pengaturan pembagian beban di antara pusat-pusat listrik dalam sistem agar dapat melayani kebutuhan tenaga listrik dari sistem dengan cara ekonomis dan dengan mempertimbangkan atau memperhatikan mutu serta keadaan tenaga listrik yang dihasilkan. Sedangkan program yang lebih canggih dari real time adalah program extended real time model matematisnya lebih komplek biasanya prioritasnya lebih rendah. Tapi dalam operasinya juga berkomunikasi dengan real time untuk pengaturan fungsi yang otomatis. Sedangkan penggunaan fungsi untuk mengadakan transfer data sehingga program tersebut digunakan untuk studi. Kemudian dengan adanya pusat pengaturan beban (P2B), maka hal itu sangatlah membantu operator dalam pelaksanaan operasi real time. Dan dengan digunakannya sistem komputerisasi pada P2B maka penggabungan antara sekuriti dan ekonomis bisa dicapai pada setiap pelaksanaan operasi. Di mana prosedur di dalam pelaksanaan operasi haruslah berorientasi terhadap sekuritas dan ekonomis. Sekuriti adalah ketahanan/kemampuan suatu sistem untuk memenuhi kebutuhan beban.
    Sementara itu seluruh pelaksanaan operasi mempunyai tujuan supaya sistem TL untuk selalu tetap dalam kondisi normal. Namun jika terjadi gangguan, maka operator haruslah segera berusaha membawa sistem ke kondisi normal. Sedangkan pada kondisi normal itu pembangkitan bisa diatur sedemikian rupa sehingga ongkos seminim mungkin bisa dicapai. Pada kondisi siap-siaga kendala beban dapat diatasi tapi kendala sekuriti tidak dapat diatasi sehingga kondisi ini bisa juga dikatakan sebagai kondisi darurat. Di mana pada kondisi darurat ini kendala operasi dan kendala sekuriti tidak bisa diatasi, sehingga kondisi ini harus segera kembali ke kondisi normal dengan sedikit mungkin gangguan pada konsumen. Pada kondisi pemulihan hanya terdapat kendala operasi sedangkan gangguan sistem telah dihentikan. Tujuan kondisi ini adalah mengembalikan sistem kepada keadaan semula secepatnya.
Pemeliharaan
    Sebenarnya pemeliharaan bukanlah suatu pekerjaan yang luar biasa, asal dikelola secara baik dan tepat serta mengikuti petunjuk yang sesuai, peralatan akan menampilkan keandalan yang tinggi dan dengan biaya yang wajar. Oleh karena itu masalah pemeliharaan ini perlu mendapat perhatian yang sewajarnya. Menurut pengertiannya pemeliharaan tersebut adalah suatu, usaha/kegiatan terpadu yang dilakukan terhadap instalasi dan sarana pendukungnya untuk mencegah kerusakan atau mengembalikan/memulihkan instalasi dan sarana kepada keadaan yang normal/keadaan yang layak. Sesuai dengan pengertian di atas keadaan yang ingin dicapai itu antara lain adalah agar instalasi dan sarana tersebut :

• Mempunyai umur (masa guna) yang panjang.

• Selalu menampilkan unjuk kerja seperti keandalan, daya mampu dan efisiensi yang optimal.

• Tetap dalam keadaan baik dan selalu dalam keadaan siap pakai.

• Teratur, rapi dan memberikan suasana yang menyenagkan.

• Dapat mengembalikan modal/biaya yang sudah dikeluarkan dalam jangka waktu yang tepat dan memberikan keuntungan.

• Aman terhadap petugas dan lingkungan.

     Peralatan dalam sistem perlu dipelihara secara periodik sesuai dengan buku petunjuk pemeliharaan yang dikeluarkan oleh pabrik peralatan yang bersangkutan. Namun di lain pihak pemeliharaan peralatan yang menyebabkan peralatan tersebut menjadi tidak siap operasi dalam sistem perlu dikoordinir agar penyediaan daya dalam sistem selalu memenuhi kebutuhan beban + rugi-rugi. Sementara itu cadangan daya harus cukup tinggi hal ini untuk menjamin tersedianya daya pembangkit yang cukup tinggi dalam sistem. Cadangan daya ini merupakan ukuran keandalan.
Jaringan
Energi listrik bisa sampai ke konsumen itu tentunya harus melalui jaringan. Jadi jaringan listrik merupakan faktor yang penting dalam sistem TL. Sedangkan yang harus diperhatikan pada jaringan itu adalah masalah tegangan dan maksimal pembebanan. Dan dengan melakukan analisa pada jaringan itu maka kondisi sistem jaringan bisa diketahui sehingga dapat memberikan prediksi pada operasi sistem. Sementara itu kondisi sistem jaringan akan mengalami perubahan jika terjadi pertama masuknya unit pembangkit/transmisi baru. Ke dua adanya outage terencana pada sistem. Analisa jaringan yang dilakukan bersifat dinamik, di mana peninjauan kembali hasil studi bisa dilakukan sehingga memberi hasil akhir yang lebih baik, artinya yang tidak banyak deviasi. Analisa yang dilakukan pada jaringan meliputi bidang stabilitas sistem, frekuensi sistem load flow dan short circuit. Karena semakin banyaknya saluran transmisi dalam suatu sistem tenaga, maka untuk menyalurkan daya dari pusat-pusat pembangkit ke beban dilakukan dengan beberapa alternatif. Dengan kata lain beberapa macam konfigurasi jaringan dapat dibuat untuk suatu kondisi operasi tertentu. Suatu konfigurasi jaringan tertentu dapat memberikan sekuriti sistem dan kualitas tenaga listrik yang baik disisi konsumen. Karena pada dasarnya gangguan yang terjadi di jaringan sistem TL tidak dapat ditentukan secara pasti baik waktu maupun tempatnya maka pemilihan konfigurasi jaringan ini tidak akan mengurangi jumlah gangguan.

Line Transmisi

Pengertian

Gardu Induk (GI)

Gardu Induk (GI) pada prinsipnya adalah suatu instalasi yang merupakan bagian dari sistem tenaga listrik, terdiri dari susunan sejumlah peralatan yang menempati daerah tertentu yang berfungsi menerima dan menyalurkan daya listrik serta menjamin keandalan sistem penyaluran tenaga listrik. Gardu induk juga berfungsi untuk menaikkan atau menurunkan tegangan. Gardu Induk berfungsi sebagai tempat untuk merubah tegangan transmisi (tegangan tinggi termasuk ekstra tinggi) menjadi tegangan distribusi primer (tegangan menengah). Pada Gardu Induk juga diadakan interkoneksi antar pembangkit.

Fungsi

• Mentransformasikan daya listrik : 

1. Dari tegangan ekstra tinggi ke tegangan tinggi (500kV/150kV) 
2. Dari tegangan tinggi ke tegangan yang lebih rendah (150kV/70kV) 
3. Dari tegangan tinggi ke tegangan menengah (150kV/20kV, 70kV/20kV) 

• Untuk pengukuran, pengawasan operasi serta pengamanan dari system tenaga listrik. 
• Pengaturan pelayanan beban ke gardu induk-gardu induk lain melalui tegangan tinggi dan ke gardu distribusi-gardu distribusi, setelah melalui proses penurunan tegangan melalui penyulang-penyulang (feeder-feeder) tegangan menengah yang ada di gardu induk. 

Jenis

Jenis Gardu Induk dapat dibedakan menjadi beberapa bagian yaitu :

• Berdasarkan besar tegangannya. 

1. Gardu Induk Tegangan Ekstra Tinggi (GITET) 275 kV, 500 kV.
2. Gardu Induk Tegangan Tinggi (GI) 150 kV dan 70 kV.

• Berdasarkan pemasangan peralatan. 

1. Gardu Induk Pasangan Luar
2. Gardu Induk Pasangan Dalam
3. Gardu Induk Kombinasi Pasangan Luar dan Dalam

• Berdasarkan fungsinya. 

1. Gardu Induk Penaik Tegangan
2. Gardu Induk Penurun Tegangan
3. Gardu Induk Pengatur Tegangan
4. Gardu Induk Pengatur Beban

• Berdasarkan isolasi yang digunakan. 

1. Gardu Induk Menggunakan Isolasi Udara
2. Gardu Induk Menggunakan Gas SF6

• Berdasarkan sistem rel (Busbar).

1. Gardu Induk Sistem Ring Busbar
2. Gardu Induk Sistem Single Busbar
3. Gardu Induk Sistem Double Busbar
4. Gardu Induk Sistem Satu Setengah Busbar

1.1. Generator Arus Searah.

Adalah mesin pengubah energi mekanik menjadi energi listrik, sedangkan penggerak dari generator disebut prime mover yang dapat berbentuk turbin air, uap, mesin diesel dll. Prinsip kerjanya adalah berdasarkan hukum Faraday dimana konduktor memotong medan magnit dan emf atau induksi akan timbul beda tegangan dan adanya komutator yang dipasang pada sumbu generator maka pada terminal generator akan terjadi tegangan searah.

1.2. Batere atau Accumulator.

Batere atau akumulator adalah sebuah sel listrik dimana didalamnya berlangsung proses elektrokimia yang reversibel ( dapat berbalikan ) dengan efisiensinya yang tinggi. Yang dimaksud dengan proses elektrokimia reversibel, adalah didalam batere dapat berlangsung proses pengubahan kimia menjadi tenaga listrik ( proses pengosongan ), dan sebaliknya dari tenaga listrik menjadi tenaga kimia ( pengisian kembali dengan cara regenerasi dari elektroda-elektroda yang dipakai, yaitu dengan melewatkan arus listrik dalam arah ( polaritas ) yang berlawanan didalam sel. Tiap sel batere ini terdiri dari dua macam elektroda yang berlainan, yaitu elektroda positif dan elektroda negatif yang dicelupkan dalam suatu larutan kimia.

1.3. Arus Listrik

adalah mengalirnya electron secara kontinyu pada konduktor akibat perbedaan jumlah electron pada beberapa lokasi yang jumlah elektronnya tidak sama. satuan arus listrik adalah Ampere.

1 ampere arus adalah mengalirnya electron sebanyak 628x1016 atau sama dengan 1 Coulumb per detik meliwati suatu penampang konduktor.

                                                                I = Q/t [Ampere]

1.4. Kuat Arus Listrik.

Adalah arus yang tergantung pada banyak sedikitnya elektron bebas yang pindah melewati suatu penampang kawat dalam satuan waktu.
Difinisi : Amper adalah satuan kuat arus listrik yang dapat memisahkan 1,118 milligram perak dari nitrat perak murni dalam satu detik.
Rumus – rumus untuk menghitung banyaknya muatan listrik, kuat arus dan waktu.

                                                               Q = I x t
                                                                I = Q / t
                                                                t = Q / I
1 (satu) Coulomb = 6,28 x 1018 electron
Dimana :
                   Q = Banyaknya muatan listrik dalam satuan coulomb
                    I = Kuat Arus dalam satuan Amper.
                    t = waktu dalam satuan detik.
1.5. Rapat Arus.

Difinisi : rapat arus ialah besarnya arus listrik tiap-tiap mm2 luas penampang kawat.
Rumus-rumus dibawah ini untuk menghitung besarnya rapat arus, kuat arus dan penampang kawat.

                                                              S = I / q
                                                              I = S x q
                                                              q = I / S
Dimana :
                    S = Rapat arus [ A/mm²]
                    I = Kuat arus[ Amp]
                    q = luas penampang kawat [ mm²]
1.6. Tahanan dan Daya Hantar.

Tahanan difinisikan sbb : 1 (satu Ohm /Ω) adalah tahanan satu kolom air raksa yang panjangnya 1063 mm dengan penampang 1 mm² pada temperatur 0º C.
Daya hantar didifinisikan sbb : Kemampuan penghantar arus atau daya hantar arus sedangkan penyekat atau isolasi adalah suatu bahan yang mempunyai tahanan yang besar sekali sehingga tidak mempunyai daya hantar atau daya hantarnya kecil yang berarti sangat sulit dialiri arus listrik.
Rumus untuk menghitung besarnya tahanan listrik terhadap daya hantar arus :

                                                               R = 1 / G
                                                               G = 1 / R
Dimana :
                   R = Tahanan kawat listrik [Ω/ohm]
                   G = Daya hantar arus [Y/mho]

Tahanan pengahantar besarnya berbanding terbalik terhadap luas penampangnya. Bila suatu penghantar dengan panjangl , dan penampang q serta tahanan jenis ρ (rho), maka tahanan penghantar tersebut adalah:

                                                              R = (ρ x l)/q
Dimana :
                  R = tahanan kawat [Ω/ohm]
                    l = panjang kawat [meter/m]
                   ρ = tahanan jenis kawat [Ωmm²/meter]
                   q = penampang kawat [mm²]
faktot-faktor yang mempengaruhi nilai resistance, karena tahanan suatu jenis material sangat tergantung pada :
                                 • panjang tahanan
                                 • luas penampang konduktor.
                                 • jenis konduktor
                                 • temperatur.
1.7. Potensial.

Potensial listrik adalah fenomena berpindahnya arus listrik akibat lokasi yang berbeda potensialnya. dari haltsb diatas kita mengetahui adanya perbedaan potensial listrik yang sering disebutpotential difference. satuan dari potential difference adalah Volt. 
“Satu Volt adalah beda potensial antara dua titik saat melakukan usaha satu joule untuk memindahkan muatan listrik satu coulomb”
Formulasi beda potensial atau tegangan adalah:
V = W/Q [volt]
Dimana:

V = beda potensial atau tegangan, dalam volt
W = usaha, dalam newton-meter atau Nm atau joule
Q = muatan listrik, dalam coulomb

Struktur jaringan tegangan menengah dapat dikelompokkan dalam lima model, yaitu :

Jaringan Radial

Sistem distribusi dengan pola Radial adalah sistem distribusi yang paling sederhana dan ekonomis. Pada sistem ini terdapat beberapa penyulang yang menyuplai beberapa gardu distribusi tetapi penyulang ini tidak saling berhubungan. Kerugian tipe jaringan ini apabila jalur utama pasokan terputus maka seluruh penyulang akan padam. Kerugian lain mutu tegangan pada gardu distribusi yang paling akhir kurang baik, hal ini dikarenakan besarnya rugi-rugi pada saluran.

Jaringan Hantaran Penghubung (Tie Line)

Sistem ini memiliki minimal dua penyulang sekaligus dengan tambahan Automatic Change Over / Automatic Transfer Switch, setiap penyulang terkoneksi ke gardu pelanggan khusus tersebut, sehingga bila salah satu penyulang mengalami gangguan maka pasokan listrik akan dipindah ke penyulang lain.

Jaringan Lingkaran (Loop)

Pada sistem ini terdapat penyulang yang terkoneksi membentuk loop atau rangkaian tertutup untuk menyuplai gardu distribusi. Gabungan dari dua struktur radial menjadi keuntungan pada pola loop karena pasokan daya lebih terjamin dan memiliki keandalan yang cukup.

Jaringan Spindle

Sistem spindle adalah suatu pola konfigurasi jaringan dari pola radial dan ring. Spindle terdiri dari beberapa penyulang (feeder) yang tegangannya diberikan dari gardu induk dan tegangan tersebut berakhir pada gardu hubung (GH). Pada sebuah spindle biasanya terdiri dari beberapa penyulang aktif dan sebuah penyulang cadangan (express) yang akan dihubungkan melalui gardu hubung.

Jaringan Gugus atau Kluster

Dalam sistem ini terdapat saklar pemutus beban dan penyulang cadangan, dimana penyulang ini berfungsi bila ada gangguan yang terjadi pada salah satu penyulang konsumen maka penyulang cadangan inilah yang menggantikan fungsi supply kekonsumen.

                            

STANDAR KOMPETENSI OPERATOR PEMBANGKIT TENAGA LISTRIK (OPERATOR CONTROL ROOM PLTD KECIL (< 1 MW))

Kode Unit : KDM.OUK.002 (2) A

Judul Unit : Mengoperasikan Unit PLTD Kecil

Uraian Unit : Unit kompetensi ini berkaitan dengan penerapan dan pelaksanaan pengoperasian Unit PLTD Kecil, sesuai standar dan batasan pengoperasian.

SUB KOMPETENSI

KRITERIA UNJUK KERJA

1. Menerapkan prosedur pengoperasian sistem 2. Persiapan Operasi Unit 3. Melaksanakan operasi Unit PLTD 4. Pemantauan dan Pengendalian

1.1. Memeriksa data unjuk kerja Peralatan sistem dengan membandingkan terhadap standar pabrikan/standar yang ditetapkan perusahaan. 1.2. Melakukan koordinasi dan korektif terhadap Peralatan yang tidak berfungsi dengan normal. 2.1. Seluruh komponen dan fungsinya telah disiapkan sesuai spesifikasi Standar Unit Pembangkit. 2.2. Peralatan safety unit dipenuhi dan chicklist Peralatan dilakukan sesuai SOP. 3.1. Start Up unit dilakukan dengan start command unit sampai dengan proses sinkron dan pembebanan sesuai SOP. 3.2. Start sequence diamati dan koordinasi kebutuhan beban dilakukan dengan pusat pengendali beban. 3.3. Unit PLTD dioperasikan sesuai dengan batasan operasi yang disyaratkan. 3.4. Pelaksanaan “Shut Down” dilakukan koordinasi dengan Pusat Pengendali Beban. 3.5. Penurunan beban sampai minimum load dengan melepas Unit dari sistem hingga Unit stop dilakukan sesuai SOP/spesifikasi Standar Unit Pembangkit. 4.1. Pelayanan pembebanan unit tetap memperhatikan batasan kemampuan Unit yang telah ditetapkan. 4.2. Unit dan fungsi Peralatan dimonitor dan diamati untuk mendeteksi penyimpangan dari kondisi operasi yang seharusnya. 4.3. Melakukan manuver Peralatan untuk memenuhi permintaan dari sistem sesuai SOP/spesifikasi Standar Unit Pembangkit. 4.4. Tindakan koreksi dilakukan untuk memperbaiki ketidaknormalan yang terjadi.

5. Menganalisa dan menanggulangi masalah operasi

6. Membuat Laporan

Pengoperasian

5.1. Menganalisa penyebab kondisi operasi yang abnormal dengan teknik dan informasi operasi sesuai logic & sequence-nya.

5.2. Menetapkan alternatif penanggulangannya dan mengkoordinasikan/mengkonsultasikan kepada pihak yang terkait.

5.3. Alternatif penanggulangan masalah yang telah disetujui, diterapkan hingga gangguan teratasi.

6.1. Laporan dibuat sesuai dengan format dan prosedur yang ditetapkan oleh perusahaan.

Persyaratan/Kondisi Unjuk Kerja

Dalam melaksanakan unit kompentensi ini harus didukung dengan tersedianya:

1. SOP yang berlaku diperusahaan/unit pembangkit

2. Instruction Manual dari masing-masing Peralatan

3. Log sheet atau report sheet yang ditetapkan oleh perusahaan

4. Peralatan dan instrumen yang terkait dengan pelaksanaan unit kompetensi ini.

Acuan Penilaian

Dalam melaksanakan penilaian pada unit kompetensi ini harus mempertimbangkan:

1. Unit kompetensi yang harus dikuasai sebelumnya:

a. No. KDM.OUI.801 (1) A – Mengoperasikan Sistem Penunjang

2. Pengetahuan yang dibutuhkan:

a. Fisika Mekanika

b. Teknik Pengukuran c. Teori Pembakaran d. Konversi Energi

e. Sistem Pendingin f. Teori Kelistrikan

g. Pengoperasian Unit Pembangkit

3. Kompetensi harus diujikan ditempat kerja atau ditempat lain secara simulasi dengan kondisi kerja sesuai dengan keadaan normal.

4. Persyaratan dasar kualifikasi pendidikan formal: Setara SLTA

5. Memiliki pengetahuan tentang:

a. Dasar Lanjutan Operasi Pembangkitan

b. Orientasi lapangan pada Peralatan Unit PLTD

c. On Site Training sesuai dengan Peralatan yang dioperasikan.

STANDAR KOMPETENSI OPERATOR BIDANG PEMBANGKITAN TENAGA LISTRIK

PLTD KECIL (< 1 MW)

LEVEL 1

STANDAR KOMPETENSI OPERATOR PEMBANGKIT TENAGA LISTRIK (OPERATOR INDIVIDUAL PLTD KECIL (< 1 MW))

Kode Unit : KDM.OUI.802 (1) A

Judul Unit : Mengoperasikan Sistem Penunjang

Uraian Unit : Unit kompetensi ini berkaitan dengan penerapan prosedur pengoperasian dan penanggulangan masalah operasi yang dibutuhkan pada pengoperasian Sistem Penunjang PLTD Kecil, sesuai standar dan batasan pengoperasian.

SUB KOMPETENSI

KRITERIA UNJUK KERJA

1. Menerapkan Prosedur pengoperasian Sistem Penunjang 2. Mengidentifikasi alat ukur 3. Melaksanakan operasi Sistem Penunjang 4. Mengamati dan menanggulangi masalah operasi

1.1. Peralatan yang berkaitan dengan pengoperasian diidentifikasi masing-masing fungsi dan pengoperasiannya sesuai dengan spesifikasi Standar Unit Pembangkit. 1.2. Diagram kerja dan prinsip Sistem Penunjang dipahami berdasarkan standar praktis. 2.1. Instrumen ukur yang berupa besaran listrik maupun mekanik (ampere, tekanan, suhu, aliran) diidentifikasi sesuai dengan masing- masing prinsip kerjanya dan prosedur penunjukannya. 2.2. Hasil pembacaan instrumen/alat ukur dibandingkan dengan nilai/angka yang ditetapkan dalam sistem sesuai spesifikasi pabrikan. 3.1. Seluruh komponen dari Sistem Penunjang siap untuk dioperasikan sesuai dengan spesifikasi Standar Unit Pembangkit. 3.2. Sistem Penunjang dioperasikan dengan menggunakan urutan kerja yang ditetapkan dalam spesifikasi Standar Unit Pembangkit. 4.1. Gangguan yang berkaitan dengan penyimpangan penunjukan alat ukur (ampere, tekanan, suhu, aliran) diidentifikasi dengan memperhatikan toleransi yang ditetapkan sesuai Instruction Manual. 4.2. Penyimpangan yang teridentifikasi dianalisa penyebabnya dan ditetapkan alternatif penanggulangannya. 4.3. Alternatif penanggulangan masalah dikonsultasikan kepada pihak yang terkait dengan memperhatikan spesifikasi Standar Unit Pembangkit. 4.4. Alternatif penanggulangan masalah yang telah disetujui, diterapkan hingga gangguan teratasi.

5. Membuat Laporan

Pengoperasian

5.1. Laporan dibuat sesuai dengan format dan prosedur yang ditetapkan oleh perusahaan.

Persyaratan/Kondisi Unjuk Kerja

Dalam melaksanakan unit kompentensi ini harus didukung dengan tersedianya:

1. SOP yang berlaku diperusahaan/unit pembangkit

2. Instruction Manual dari masing-masing Peralatan

3. Log sheet atau report sheet yang ditetapkan oleh perusahaan

4. Peralatan dan instrumen yang terkait dengan pelaksanaan unit kompetensi ini.

Acuan Penilaian

Dalam melaksanakan penilaian pada unit kompetensi ini harus mempertimbangkan:

1. Unit kompetensi yang harus dikuasai sebelumnya:

a. No. KDM.OUD.001 (0) A – Melaksanakan Keselamatan dan

Kesehatan Kerja

b. No. KDM.OUD.002 (0) A – Merapikan Peralatan dan tempat kerja/

sesuai dengan standar lingkungan ditempat kerja

c. No. KDM.OUD.003 (0) A – Menginterpretasikan gambar teknik dan

flow diagram

d. No. KDM.OUD.004 (0) A – Menggunakan hand tools & power tools

2. Kompetensi harus diujikan ditempat kerja atau ditempat lain secara simulasi dengan kondisi kerja sesuai dengan keadaan normal.

3. Pengetahuan yang dibutuhkan:

a. Teknik Pengukuran dan Fisika Mekanika b. Teori Dasar Listrik

c. Kimia Air

d. Mekanika Fluida dan Sistem Pemipaan e. Pompa dan Katup

f. Teori Dasar Pembangkitan

4. Persyaratan dasar kualifikasi pendidikan formal: Setara SLTA

5. Memiliki pengetahuan tentang:

a. Dasar Operasi Pembangkitan

b. Orientasi lapangan pada Peralatan Sistem Penunjang

c. On Site Training sesuai dengan prosedur pengoperasian:

− Sistem Pendingin

− Sistem Pelumas

− Sistem Bahan Bakar

− Heat Exchanger

Sistem pengontrolan motor listrik semi otomatis yang menggunakan alat kontrol kontaktor magnet memerlukan alat bantu lain agar fungsi pengontrolan berjalan dengan baik seperti: tombol tekan, thermal overload relay dan alat bantu lainnya. Kontaktor magnet banyak digunakan untuk mengontrol motor-motor listrik 1 fasa dan 3 fasa, anatara lain untuk mengontrol motor dua arah putaran, strating bintang-segitiga, beberapa unit motor bekerja dan berhenti berurutan dan lain-lain.

A. Kontaktor Magnet
Kontaktor magnet atau sakelar magnet adalah sakelar yang bekerja berdasarkan kemagnetan. Artinya sakelar ini bekerja bila ada gaya kemagnetan. Magnet berfungsi sebagai penarik dan pelepas kontak-kontak. Sebuah kontaktor harus mampu mengalirkan arus dan memutuskan arus dalam keadaan kerja normal. Arus kerja normal ialah arus yang mengalir selama pemutusan tidak terjadi. Sebuah kontaktor kumparan magnetnya (coil) dapat dirancang untuk arus searah (arus DC) atau arus bolak-balik (arus AC). Kontaktor arus AC ini pada inti magnetnya dipasang cincin hubung singkat, gunanya adalah untuk menjaga arus kemagnetan agar kontinu sehingga kontaktor tersebut dapat bekerja normal. Sedangkan pada kumparan magnet yang dirancang untuk arus DC tidak dipasang cincin hubung singkat.

1. Kontaktor Magnet Arus Searah (DC)
Kontaktor magnet arus searah (DC) terdiri dari sebuah kumparan yang intinya terbuat dari besi. Jadi bila arus listrik mengalir melalui kumparan, maka inti besi akan menjadi magnet. Gaya magnet inilah yang digunakan untuk menarik angker yang sekaligus menutup/ membuka kontak. Bila arus listrik terputus ke kumparan, maka gaya magnet akan hilang dan pegas akan menarik/menolak angker sehingga kontak kembali membuka atau menutup.
Untuk merancang kontaktor arus searah yang besar dibutuhkan tegangan kerja yang besar pula, namun hal ini akan mengakibatkan arus yang melalui kumparan akan besar dan kontaktor akan cepat panas. Jadi kontaktor magnet arus searah akan efisien pada tegangan kerja kecil seperti 6 V, 12 V dan 24 V.





Gambar 1. Simbol dan gambar fisik kontaktor magnet DC

Bentuk fisik relay dikemas dengan wadah plastik transparan, memiliki dua kontak SPDT (Single Pole Double Throgh) Gambar 2.1, satu kontak utama dan dua kontak cabang). Relay jenis ini menggunakan tegangan DC

Apa itu Kontaktor ? 

Kontaktor (Magnetic Contactor) yaitu peralatan listrik yang bekerja berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik. Pada kontaktor terdapat sebuah belitan yang mana bila dialiri arus listrik akan timbul medan magnet pada inti besinya, yang akan membuat kontaknya tertarik oleh gaya magnet yang timbul tadi. Kontak Bantu NO (Normally Open) akan menutup dan kontak Bantu NC (Normally Close) akan membuka.

Kontak pada kontaktor terdiri dari kontak utama dan kontak Bantu. Kontak utama digunakan untuk rangkaian daya sedangkan kontak Bantu digunakan untuk rangkaian kontrol.

Didalam suatu kontaktor elektromagnetik terdapat kumparan utama yang terdapat pada inti besi. Kumparan hubung singkat berfungsi sebagai peredam getaran saat kedua inti besi saling melekat.

Apabila kumparan utama dialiri arus, maka akan timbul medan magnet pada inti besi yang akan menarik inti besi dari kumparan hubung singkat yang dikopel dengan kontak utama dan kontak Bantu dari kontaktor tersebut. Hal ini akan mengakibatkan kontak utama dan kontak bantunya akan bergerak dari posisi normal dimana kontak NO akan tertutup sedangkan NC akan terbuka. Selama kumparan utama kontaktor tersebut masih dialiri arus, maka kontak-kontaknya akan tetap pada posisi operasinya.

Apabila pada kumparan kontaktor diberi tegangan yang terlalu tinggi maka akan menyebabkan berkurangnya umur atau merusak kumparan kontaktor tersebut. Tetapi jika tegangan yang diberikan terlalu rendah maka akan menimbulkan tekanan antara kontak-kontak dari kontaktor menjadi berkurang. Hal ini menimbulkan bunga api pada permukaannya serta dapat merusak kontak-kontaknya. Besarnya toleransi tegangan untuk kumparan kontaktor adalah berkisar 85% - 110% dari tegangan kerja kontaktor.

Komponen penting pada kontaktor (Magnetic Contactor) :

1. kumparan magnit (coil) dengan simbol A1 – A2 yang akan bekerja bila mendapat sumber tegangan listrik.
2. kontak utama terdiri dari simbol angka : 1,2,3,4,5, dan 6.
3. kontak bantu biasanya tediri dari simbol angka 11,12,13,14, ataupun angka 21,22,23,24 dan juga angka depan seterusnya tetapi angka belakang tetap dari 1 sampai 4.

Jenis kontaktor magnit (Magnetic Contactor) ada 3 macam :

1. kontaktor magnit utama
2. kontaktor magnit bantu
3. kontaktor magnit kombinasi

Sifat-Sifat Bahan Penyekat

Bahan penyekat digunakan untuk memisahkan bagian-bagian yang bertegangan. Untuk itu pemakaian bahan penyekat perlu mempertimbangkan sifat kelistrikanya. Di samping itu juga perlu mempertimbangkan sifat termal, sifat mekanis, dan sifat kimia.
Sifat kelistrikan mencakup resistivitas, permitivitas, dan kerugian dielektrik. Penyekat membutuhkan bahan yang mempunyai resistivitas yang besar agar arus yang bocor sekecil mungkin (dapat diabaikan). Yang perlu diperhatikan di sini adalah bahwa bahan isolasi yang higroskopis hendaknya dipertimbangkan penggunaannya pada tempat-tempat yang lembab karena resistivitasnya akan turun. Resistivitas juga akan turun jika tegangan yang diberikan naik.

Besarnya kapasitansi bahan isolasi yang berfungsi sebagai dielektrik ditentukan oleh permitivitasnya, di samping jarak dan luas permukaannya. Besarnya permitivitas udara adalah 1,00059, sedangakan untuk zat padat dan zat cair selalu lebih besar dari itu. Apabila bahan isolasi diberi tegangan bolak-balik maka akan terdapat energi yang diserap oleh bahan tersebut. Besarnya kerugian energi yang diserap bahan isolasi tersebut berbanding lurus dengan tegangan, frekuensi, kapasitansi, dan sudut kerugian dielektrik. Sudut tersebut terletak antara arus kapasitif dan arus total (Ic + Ir).

Suhu juga berpengaruh terhadap kekuatan mekanis, kekerasan, viskositas, ketahanan terhadap pengaruh kimia dan sebagainya. Bahan isolasi dapat rusak diakibatkan oleh panas pada kurun waktu tertentu. Waktu tersebut disebut umur panas bahan isolasi. Sedangakan kemampuan bahan menahan suhu tertentu tanpa terjadi kerusakan disebut ketahanan panas. Menurut IEC (International Electrotechnical Commission) didasarkan atas batas suhu kerja bahan, bahan isolasi yang digunakan pada suhu di bawah nol (missal pada pesawat terbang, pegunungan) perlu juga diperhitungkan karena pada suhu di bawah nol bahan isolasi akan menjadi keras dan regas. Pada mesin-mesin listrik, kenaikan suhu pada penghantar dipengaruhi oleh resistansi panas bahan isolasi. Bahan isolasi tersebut hendaknya mampu meneruskan panas yang didesipasikan oleh penghantar atau rangkaian magnetik ke udara sekelilingnya.

A. Seng
Pemurnian diperoleh secara elektrolitis dari bahan oksida seng (ZnO). Penemuan mencapai kadar 97,75% Zn. Warnanya abu-abu muda dengan titik cair 419°C dan titik didih 906°C. Daya mekanis tidak kuat.
Seng dipakai sebagai pelindung dari karat, karena lebih tahan terhadap karat daripada besi. Pelapisan dengan seng dilakukan dengan cara galvanis seperti pada tembaga. Seng juga mudah dituang, dan sering dipakai sebagai pencampur bahan lain yang sukar dituang, misalnya tembaga.
Dalam teknik listrik seng banyak dipakai untuk bahan selongsonng elemen kering (kutub negatifnya), batang-batang (elektroda) elemen galvani.
Tahanan jenis 0,12 ohm mm^2/m Dalam perdagangan seng dijual dalam bentuk pelat yang rata atau bergelombang. Juga dalam bentuk kawat dan tuangan dalam bentuk balok.

B. Timah Hitam
Timah hitam terkenal dengan nama timbel. Berat jenis timbel 11,4 dan tahanan jenis 0,94. Logam ini lunak, dapat dicetak dengan cara dicairkan. Titik cair timbel 325°C. Titik didihnya 1560°C, warnanya abu-abu. Timbel tahan terhadap udara, air, air garam, asam belerang.

Dalam teknik listrik, timbel dipakai sebagai pelindung untuk kabel listrik dalam tanah atau pada kabel listrik dasar laut. Karena sifatnya tahan air dan tahan air garam maka kabel yang dibungkus dengan timbel tidak menjadi rusak dipakai di laut. Tetapi kabel menjadi terlalu berat dan mudah terluka/tergores karena sifat lunaknya. Selain itu timbel kurang tahan terhadap getaran. Karena getaran, timbel dapat menjadi rusak dan menyebabkan air masuk ke dalam kabel. Oleh sebab itu pemasangan kabel bersalut timbel hendaknya dijauhkan dari tempat yang banyak getaran , misalnya dekat rel kereta api, jembatan, dan sebagainya. Timbel juga tidak tahan terhadap asam cuka, asam sendawa, dan kapur. Adonan beton yang masih basah juga merusak timbel, maka kabel bersalut timbel yang dipasang pada beton harus diberi perlindungan.

Pada waktu pemutusan atau penghubungan suatu rangkaian sistem tenaga listrik maka pada PMT (circuit breaker) akan terjadi busur api, hal tersebut terjadi karena pada saat kontak PMT dipisahkan , beda potensial diantara kontak akan menimbulkan medan elektrik diantara kontak tersebut, seperti ditunjukkan pada gambar dibawah.

Arus yang sebelumnya mengalir pada kontak akan memanaskan kontak dan menghasilkan emisi thermis pada permukaan kontak. Sedangkan medan elektrik menimbulkan emisi medan tinggi pada kontak katoda (K). Kedua emisi ini menghasilkan elektron bebas yang sangat banyak dan bergerak menuju kontak anoda (A). Elektron-elektron ini membentur molekul netral media isolasi dikawasan positif, benturan-benturan ini akan menimbulkan proses ionisasi. Dengan demikian, jumlah elektron bebas yang menuju anoda akan semakin bertambah dan muncul ion positif hasil ionisasi yang bergerak menuju katoda, perpindahan elektron bebas ke anoda menimbulkan arus dan memanaskan kontak anoda.

Suatu bahan dapat berbentuk padat, cair, atau gas. Wujud bahan tertentu juga bisa berubah karena pengaruh suhu. Selain pengelompokkan berdasarkan wujud tersebut dalam teknik listrik bahan-bahan juga dapat dikelompokkan sebagai berikut.
1. Bahan Penghantar (konduktor)
2. Bahan Penyekat (isolator/insulator)
3. Bahan Setengah Penghantar (semi konduktor)
4. Bahan Magnetis.
5. Bahan Super Konduktor.
6. Bahan Nuklir.
7. Bahan Khusus (bahan untuk pembuatan kontak-kontak, untuk sekering, dan sebagainya)

1. Bahan Penghantar (konduktor) adalah bahan yang menghantarkan listrik dengan mudah. Bahan ini mempunyai daya hantar listrik (Electrical Conductivity) yang besar dan tahanan listrik (Electrical Resistance) kecil. Bahan penghantar listrik berfungsi untuk mengalirkan arus listrik. Perhatikan fungsi kabel, kumparan/lilitan pada alat listrik yang anda jumpai. Juga pada saluran transmisi/distribusi. Dalam teknik listrik, bahan penghantar yang sering dijumpai adalah tembaga dan alumunium.

2. Bahan Penyekat (Insulator/isolator) adalah bahan yang befungsi untuk menyekat (misalnya antara 2 penghantar); agar tidak terjadi aliran listrik/kebocoran arus apabila kedua penghantar tersebut bertegangan. Jadi bahan penyekat harus mempunyai tahanan jenis besar dan tegangan tembus yang tinggi. Bahan penyekat yang sering ditemui dalam teknik listrik adalah : plastik, karet, dan sebagainya.

3. Bahan Setengah Penghantar (Semi Konduktor) adalah bahan yang mempunyai daya hantar lebih kecil dibanding bahan konduktor, tetapi lebih besar dibanding bahan isolator. Dalam teknik elektronika banyak dipakai semi konduktor dari bahan germanium (Ge) dan silicon (Si). Dalam keadaan aslinya, Ge dan Si adalah bahan pelikan dan merupakan isolator. Di Pabrik bahan-bahan tersebut diberi kotoran. Jika bahan tersebut dikotori dengan alumunium maka diperoleh bahan semikonduktor type P (bahan yang kekurangan elektron/mempunyai sifat positif). Jika dikotori dengan fosfor maka yang dipeoleh adalah semikonduktor jenis N (bahan yang kelebihan electron, sehingga bersifat negative). Ge mempunyai daya hantar lebih tinggi dibandingkan Si, sedangkan Si lebih tahan panas dibanding Ge.

4. Bahan Magnetik (Magnetic Materials) dikelompokkan menjadi 3 kelompok, yaitu ferro magnetic, para-magnetic dan dia-magnetic. Bahan ferro-magnetic adalah bahan yang mempunyai permeabilitas tinggi dan mudah sekali dialiri garis-garis gaya magnet. Contoh bahan yang mempunyai permeabilitas tinggi adalah besi, besi pasir, stalloy, dan sebagainya. Selain itu sering dijumpai magnet yang merupakan magnet permanen, misalnya alnico, cobalt, baja arang, dan sebagainya. Baja untuk magnet sering dijumpai pada pelat-pelat motor/generator, pelat-pelat transformator, dan sebagainya. Dalam bidang elektronika, digunakan bahan magnet misalnya pada speaker, alat-alat ukur elektronika, dan sebagainya.

5. Bahan Super Konduktor. Pada tahun 1911, Kamerligh Onnes mengukur perubahan tahanan listrik yang disebabkan oleh perubahan suhu Hg dalam helium cair. Dia menemukan bahwa tahanan listrik tiba-tiba hilang pada suhu 4,153°K. Sampai saat ini telah ditemukan sekitar 24 unsur hantaran super dan lebih banyak lagi paduan dan senyawa yang menunjukkan sifat-sifat hantaran super. Temperatur kritisnya berkisar antara 1 samapai 19° Kelvin. Bahan-bahan lead (timah), tin (timah patri), alumunium, dan mercury, pada sushu mendekati 0°K mempunyai resistivitas nol.

6. Bahan Nuklir. Bahan nuklir sering dipakai sebagai bahan baker reaktor nuklir. Reaktor nuklir adalah pesawat yang mengandung bahan-bahan nuklir yang dapat membelah, yang disusun sedemikian sehingga suatu reaksi berantai dapat berjalan dalam keadaan dan kondisi terkendali. Dengan sendirinya syarat agar suatu bahan dapat dipergunakan sebagai bahan bakar nuklir adalah bahan yang dapat mengadakan fisi (pembelahan atom). Dalam reaktor nuklir digunakan bahan bakar uranium 235, plutonium-239, uranium-233.

Dalam pemilihan jenis bahan listrik, selain sifat listrik, perlu dipertimbangkan beberapa sifat lain dari bahan, yaitu :

Seperti telah kita ketahui, bahwa untuk pelaksanaan penyaluran energi listrik dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu berupa saluran udara dan kabel tanah. Pada saluran Udara, terutama hantaran udara telanjang biasanya banyak menggunakan kawat penghantar yang terdiri atas: kawat tembaga telanjang (BCC, singkatan dari Bare Cooper Cable), Aluminium telanjang (AAC, singkatan dari All Aluminium Cable), Campuran yang berbasis aluminium (Al-Mg-Si), Aluminium berinti baja (ACSR, singkatan dari Aluminium Cable Steel Reinforced) dan Kawat baja yang berisi lapisan tembaga (Cooper Weld).

Sedangkan pada saluran kabel tanah, biasanya banyak menggunakan kabel dengan penghantar jenis tembaga dan aluminium, perkembangan yang sangat dominan pada saluran kabel tanah adalah dari sisi bahan isolasinya, dimana pada saat awal banyak menggunakan isolasi berbahan kertas dengan perlindungan mekanikal berupa timah hitam, kemudian menggunakan minyak ( jenis kabel ini dinamakan GPLK atau Gewapend Papier Lood Kabel yang merupakan standar belanda dan NKBA atau Normal Kabel mit Bleimantel Aussenumheullung yang merupakan standar jerman, dan jenis bahan isolasi yang terkini adalah isolasi buatan berupa PVC (Polyvinyl Chloride) dan XLPE (Cross-Linked Polyethylene). Jenis bahan isolasi PVC dan XLPE pada saat ini telah berkembang pesat dan merupakan bahan isolasi yang andal.

Di waktu yang lalu, bahan yang banyak digunakan untuk saluran listrik adalah jenis tembaga (Cu). Namun karena harga tembaga yang tinggi dan tidak stabil bahkan cenderung naik, aluminium mulai dilirik dan dimanfaatkan sebagai bahan kawat saluran listrik, baik saluran udara maupun saluran kabel tanah. Lagipula, kawat tembaga sering dicuri karena bahannya dapat dimanfaatkan untuk pembuatan berbagai produk lain.

Suatu ikhtisar akan disampaikan dibawah ini mengenai berbagai jenis logam atau campurannya yang dipakai untuk kawat saluran listrik, yaitu:

• Tembaga elektrolitik, yang harus memenuhi beberapa syarat normalisasi, baik mengenai daya hantar listrik maupun mengenai sifat-sifat mekanikal.

• Brons, yang memiliki kekuatan mekanikal yang lebih besar, namun memiliki daya hantar listrik yang rendah. Sering dipakai untuk kawat pentanahan.

• Aluminium, yang memiliki kelebihan karena materialnya ringan sekali. Kekurangannya adalah daya hantar listrik agak rendah dan kawatnya sedikit kaku. Harganya sangat kompetitif. Karenanya merupakan saingan berat bagi tembaga, dan dapat dikatakan bahwa secara praktis kini mulai lebih banyak digunakan untuk instalasi-instalasi listrik arus kuat yang baru dari pada menggunakan tembaga.

• Aluminium berinti baja, yang biasanya dikenal sebagai ACSR (Aluminium Cable Steel Reinforced), suatu kabel penghantar aluminium yang dilengkapi dengan unit kawat baja pada inti kabelnya. Kawat baja itu diperlukan guna meningkatkan kekuatan tarik kabel. ACSR ini banyak digunakan untuk kawat saluran hantar udara.

• Aldrey, jenis kawat campuran antara aluminium dengan silicium (konsentrasinya sekitar 0,4 % – 0,7 %), Magnesium (konsentrasinya antara 0,3 % - 0,35 %) dan ferum (konsentrasinya antara 0,2 % - 0,3 %). Kawat ini memiliki kekuatan mekanikal yang sangat besar, namun daya hantar listriknya agak rendah.

• Cooper-weld, suatu kawat baja yang disekelilingnya diberi lapisan tembaga.

• Baja, bahan yang paling banyak digunakan sebagai kawat petir dan juga sebagai kawat pentanahan.

Berdasarkan ikhtisar diatas, dapat dikatakan bahwa bahan yang terpenting untuk saluran penghantar listrik adalah tembaga dan aluminium, sehingga kedua bahan tersebut banyak digunakan sebagai kawat pengantar listrik, baik saluran hantar udara maupun kabel tanah.

Sejak dimulainya peradaban, manusia menciptakan cahaya hanya dari api, walaupun lebih banyak sumber panasnya daripada cahaya yang dihasilkan. Di abad ke 21 ini kita masih menggunakan prinsip yang sama dalam menghasilkan panas dan cahaya, salahsatunya adalah melalui lampu pijar.

Hanya dalam beberapa dekade terakhir produk-produk penerangan menjadi lebih canggih dan beraneka ragam. Perkiraan menunjukan bahwa pemakaian energi oleh penerangan adalah 20 - 45% untuk pemakaian energi total oleh bangunan komersial dan sekitar 3 - 10% untuk pemakaian energi total oleh industri.

Hampir kebanyakan pengguna energi komersial dan industri peduli penghematan energi dalam sistim penerangan. Seringkali, penghematan energy yang cukup berarti dapat didapatkan dengan investasi yang minim dan masuk akal. Mengganti lampu uap merkuri atau sumber lampu pijar dengan logam halida atau sodium bertekanan tinggi, sehingga akan menghasilkan pengurangan biaya energi dan meningkatkan jarak penglihatan. Memasang dan menggunakan kontrol foto, pengaturan waktu penerangan, dan sistim manajemen energi juga dapat memperoleh penghematan yang luar biasa. Walau begitu, dalam beberapa kasus mungkin perlu mempertimbangkan modifikasi rancangan penerangan untuk mendapatkan penghematan energi yang dikehendaki. Penting untuk dimengerti bahwa lampu-lampu yang efisien, belum tentu merupakan sistim penerangan yang efisien.

Teori Dasar Mengenai Cahaya

Cahaya hanya merupakan satu bagian dari berbagai jenis gelombang elektromagnetis yang terbang ke angkasa. Gelombang tersebut memiliki panjang dan frekuensi tertentu, yang nilainya dibedakan dari energi cahaya lainnya dalam spektrum elektromagnetisnya.

Cahaya dipancarkan dari suatu benda dengan fenomena sebagai berikut:
• Pijar, benda padat dan cair memancarkan radiasi yang dapat dilihat bila dipanaskan sampai suhu tertentu. Intensitas meningkat dan penampilan menjadi semakin putih jika suhu naik.
• Muatan Listrik, jika arus listrik dilewatkan melalui gas,maka atom dan molekulnya akan memancarkan radiasi, dimana spektrumnya merupakan karakteristik dari elemen yang ada.
• Electro Luminescence, Cahaya dihasilkan jika arus listrik dilewatkan melalui padatan tertentu seperti semikonduktor atau bahan yang mengandung fosfor.
• Photo luminescence, radiasi pada salahsatu panjang gelombang diserap, biasanya oleh suatu padatan dan dipancarkan kembali pada berbagai panjang gelombang. Bila radiasi yang dipancarkan kembali tersebut merupakan fenomena yang dapat terlihat, maka radiasi tersebut disebut fluorescence atau phosphorescence.

Cahaya nampak, seperti yang dapat dilihat pada spektrum elektromagnetik, diberikan dalam Gambar 1, menyatakan gelombang yang sempit diantara cahaya ultraviolet (UV) dan energi inframerah (panas). Gelombang cahaya tersebut mampu merangsang retina mata, yang menghasilkan sensasi penglihatan yang disebut pandangan. Oleh karena itu, penglihatan memerlukan mata yang berfungsi dan cahaya yang nampak.


Gambar 1. Radiasi yang Tampak

Definisi dan Istilah yang Umum Digunakan

• Lumen: Satuan flux cahaya; flux dipancarkan didalam satuan unit sudut padatan oleh suatu sumber dengan intensitas cahaya yang seragam satu candela. Satu lux adalah satu lumen per meter persegi. Lumen (lm) adalah kesetaraan fotometrik dari watt, yang memadukan respon mata “pengamat standar”. 1 watt = 683 lumens pada panjang gelombang 555 nm.
• Efficacy Beban Terpasang: Merupakan iluminasi/terang rata-rata yang dicapai pada suatu bidang kerja yang datar per watt pada pencahayaan umum didalam ruangan yang dinyatakan dalam lux/W/m².
• Perbandingan Efficacy Beban Terpasang: Merupakan perbandingan efficacy beban target dan beban terpasang.

Pada sistem tenaga listrik 3 fase, idealnya daya listrik yang dibangkitkan, disalurkan dan diserap oleh beban semuanya seimbang, P pembangkitan = P pemakain, dan juga pada tegangan yang seimbang. Pada tegangan yang seimbang terdiri dari tegangan 1 fase yang mempunyai magnitude dan frekuensi yang sama tetapi antara 1 fase dengan yang lainnya mempunyai beda fase sebesar 120°listrik, sedangkan secara fisik mempunyai perbedaan sebesar 60°, dan dapat dihubungkan secara bintang (Y, wye) atau segitiga (delta, Δ, D).


Gambar 1. sistem 3 fase.

Gambar 1 menunjukkan fasor diagram dari tegangan fase. Bila fasor-fasor tegangan tersebut berputar dengan kecepatan sudut dan dengan arah berlawanan jarum jam (arah positif), maka nilai maksimum positif dari fase terjadi berturut-turut untuk fase V1, V2 dan V3. sistem 3 fase ini dikenal sebagai sistem yang mempunyai urutan fasa a – b – c . sistem tegangan 3 fase dibangkitkan oleh generator sinkron 3 fase.

Hubungan Bintang (Y, wye)

Pada hubungan bintang (Y, wye), ujung-ujung tiap fase dihubungkan menjadi satu dan menjadi titik netral atau titik bintang. Tegangan antara dua terminal dari tiga terminal a – b – c mempunyai besar magnitude dan beda fasa yang berbeda dengan tegangan tiap terminal terhadapa titik netral. Tegangan Va, Vb dan Vc disebut tegangan “fase” atau Vf.



Gambar 2. Hubungan Bintang (Y, wye).

Dengan adanya saluran / titik netral maka besaran tegangan fase dihitung terhadap saluran / titik netralnya, juga membentuk sistem tegangan 3 fase yang seimbang dengan magnitudenya (akar 3 dikali magnitude dari tegangan fase).
Vline = akar 3 Vfase = 1,73Vfase

Artikel kali ini lebih saya tujukan kepada orang awam yang ingin mengenal dan mempelajari teknik listrik ataupun bagi mereka yang sudah berkecimpung di dalam teknik elektro untuk sekedar mengingat kembali teori-teori dasar listrik.

1. Arus Listrik

adalah mengalirnya elektron secara terus menerus dan berkesinambungan pada konduktor akibat perbedaan jumlah elektron pada beberapa lokasi yang jumlah elektronnya tidak sama. satuan arus listrik adalah Ampere.

Arus listrik bergerak dari terminal positif (+) ke terminal negatif (-), sedangkan aliran listrik dalam kawat logam terdiri dari aliran elektron yang bergerak dari terminal negatif (-) ke terminal positif(+), arah arus listrik dianggap berlawanan dengan arah gerakan elektron.



Gambar 1. Arah arus listrik dan arah gerakan elektron.

“1 ampere arus adalah mengalirnya elektron sebanyak 624x10^16 (6,24151 × 10^18) atau sama dengan 1 Coulumb per detik melewati suatu penampang konduktor”