Mengapa Tegangan Listrik Harus Dinaikkan Sebelum DiTransmisikan

Sistem penyaluran energi listrik memuat banyak proses dan bagian, mulai dari sitem pembangkitan hingga sampai ke konsumen. Salah satu bagian sistem penyaluran adalah sistem transmisi yang akan menyalurkan energi listrik dari satu gardu induk (GI) ke gardu induk lain. Pada suatu sistem transmisi setidaknya menyalurkan energi lisrik dengan tegangan yang sangat tinggi. Jika dibandingkan dengan tegangan listrik di rumah sekitar 220 – 380 volt saja maka tegangan listrik pada sistem transmisi mencapai 500.000 Volt yang begitu tinggi.

Sistem transmisi juga disebut dengan SUTT (Saluran Udara Tegangan Tinggi) dengan tegangan 75 – 150 kV dan SUTET (Saluran Udara Tegangan Ekstra tinggi) dengan tegangan 500 kV namun ada juga saluran transmisi bawah tanah. 

Ada beberapa pertanyaan mengenai saluran transmisi diantaranya adalah “Mengapa tegangan listrik harus dinaikkan terlebih dahulu sebelum ditransmisikan? Mengapa energi listrik dari pembangkit 220 volt tidak langsung disalurkan ke konsumen? Mengapa transmisi daya listrik menggunakan tegangan tinggi?” Jawabannya sebagai berikut.

Ada tiga alasan mengapa tegangan energi listrik harus dinaikkan terlebih dahulu sebelum disalurkan pada transmisi, yaitu

1. Untuk Mengurangi Rugi-Rugi Daya

Perlu anda ketahui bahwa kawat tembaga / kabel pada transmisi memiliki resistansi. Besarnya nilai resistansi tersebut berbanding lurus dengan panjang kabel dan berbanding terbalik dengan luas penampang penghantar (kawat kabel). 

Ada pertimbangan dari dua hal sebelumnya, pertama resistansi akan berkurang ketika menggunakan penghantar dengan luas penampang yang besar namun hal tersebut tidak dilakukan sebab butuh modal yang banyak dan tower transmisi tidak sanggup untuk menopang. Kedua resistansi akan berkurang ketika penyaluran transmisi tidak jauh namun tidak bisa dilakukan sebab transmisi ditujukan untuk penyaluran jarak jauh. Karena resistansi penghantar sulit untuk dikurangi maka cara yang efektif untuk mengurangi rugi-rugi daya pada saluran transmisi adalah dengan menaikkan tegangannya.

Contoh Kasus :

Kasus 1 (Tegangan Kecil)

 Pembangkit menyuplai daya (P) sebsear 10.000 watt dengan tegangan (V) sebesar 1.000 volt, maka arusnya adalah (I = P / V = 10.000 / 1000 = 10 A). Energi listrik tersebut disalurkan ke sistem transmisi sejauh 20 km dengan resistansi (R) penghantar sebesar 10 ohm, maka berapakah rugi-rugi dayanya?

Jawaban :

P = I² x R

   = 10² x 10

   = 1.000 watt (rugi-rugi dayanya besar)

Sehingga daya yang tersalurkan adalah (10.000 – 1.000 = 9000 watt)

Kasus 2 (Tegangan Tinggi)

 Pembangkit menyuplai daya (P) sebsear 10.000 watt dengan tegangan (V) sebesar 10.000 volt, maka arusnya adalah (I = P / V = 10.000 / 10.000 = 1 A). Energi listrik tersebut disalurkan ke sistem transmisi sejauh 20 km dengan resistansi (R) penghantar sebesar 10 ohm, maka berapakah rugi-rugi dayanya?

Jawaban :

P = I² x R

   = 1² x 10

   = 10 watt (rugi-rugi dayanya kecil)

Sehingga daya yang tersalurkan adalah (10.000 – 10 = 9990 watt)

Dari dua contoh kasus diatas dapat dibuktikan bahwa dengan menaikkan tegangan listrik maka dapat mengurangi rugi-rugi daya pada saluran transmisi.

2. Mengurangi Jatuh Tegangan Pada Ujung Saluran Transmisi

Alasan lain mengapa tegangan listrik harus dinaikkan terlebih dahulu sebelum disalurkan pada sistem transmisi adalah untuk mengurangi jatuh tegangan khususnya pada ujung saluran transmisi. Untuk lebih jelasnya kita ambil contoh kasus sebelumnya.

Contoh Kasus :

Kasus 1 (Tegangan Kecil)

Rugi daya (P) = 1000 watt

Arus = 10 A

Maka Jatuh Tegangannya

V = P / I

   = 1000 / 10 

   = 100 volt (Jatuh tegangan besar)

Kasus 2 (Tegangan Kecil)

Rugi daya (P) = 10 watt

Arus = 10 A

Maka Jatuh Tegangannya

V = P / I

   = 10 / 10 

   = 1 volt (Jatuh tegangan kecil)

Dari dua contoh kasus diatas dapat dibuktikan bahwa dengan menaikkan tegangan listrik maka dapat mengurangi jatuh tegangan pada ujung saluran transmisi

3. Menghemat Biaya Penghantar (Konduktor)

Selain dengan cara menaikkan tegangan untuk dapat mengurangi rugi-rugi daya juga dapat dilakukan dengan menurunkan resistansi penhantar. Ada tiga cara untuk menurunkan nilai resistansi penghantar, yaitu (1) dengan menggunakan penghatar dengan luas penampang besar, (2) menggunakan penghnatar untuk penyaluran pendek. (3) dengan menggunakan jenis penghantar yang rendah resistansi seperti penghantar berbahan emas (namun harganya mahal). 

Ketiga cara tersebut tentunya tidak dapat dilakukan pada saluran transmisi maka dari itu solusinya untuk menurunkan rugi-rugi daya dan jatuh tegangan adalah dengan menaikkan tegangan listrik menggunakan transfromator step up di gardu induk. Tegangan yang tinggi membuat arus yang mengalir pada penghantar begitu kecil sehingga tidak perlu lagi menggunakan penghantar yang berpenampang besar atau yang berbahan emas.

Jadi itulah jawaban “Mengapa tegangan listrik harus dinaikkan terlebih dahulu sebelum ditransmisikan?” Semoga apa yang telah kami bagikan dapat bermanfaat bagi teman-teman semua, sekian dan terima kasih.