Hingga saat ini kita tak jarang menikmati listrik, hampir setiap hari dalam kehidupan kita tidak lepas dengan adanya listrik. Semua alat elektronik seperti TV, mesin cuci, kulkas, komputer dan sebagainya, memerlukan listrik agar dapat dioperasikan. Akan tetapi tahukah kalian dari manakah listrik? Bagaimana listrik mampu sampai ke rumah?
Alur distribusi listrik hingga ke rumah kita melalui proses yang cukup panjang, yaitu dari pembangkit, transmisi, distribusi, hingga ke konsumen industri dan tempat tinggal.
Pembangkit listrik kapasitas besar umumnya membentuk daya listrik menggunakan tegangan 6 kV hingga dengan 24 kV, kemudian dinaikkan tegangannya pada Gardu Induk oleh trafo step-up (penaik tegangan) menjadi sebesar 70 kV serta 150 kV untuk tegangan tinggi dan 500 kV untuk tegangan ekstra tinggi (TET).
Dari gardu pembangkit, listrik akan dialirkan ke jaringan transmisi dengan tegangan yang sudah dinaikkan.
Selain langsung ke tegangan besar, tegangan ini masuk ke Gardu Induk untuk diturunkan menjadi 20 kV serta mampu eksklusif digunakan sang industri skala menengah.
Alur berikutnya adalah daya listrik dengan tegangan 20 kV dialirkan ke trafo distribusi (step-down) untuk diturunkan menjadi 380 volt atau 220 volt.
1. Pembangkit Listrik
Proses perubahan energi menjadi tenaga listrik terjadi di pusat pembangkit listrik. Turbin serta generator merupakan komponen utama dalam beberapa jenis pembangkit listrik. Energi yang tersedia di alam dapat dimanfaatkan sebagai pembangkit listrik, contohnya pemanfaatan air sungai diubah menjadi Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA), pemanfaatan panas bumi untuk pembangkit listrik tenaga uap (PLTU), pemanfaatan sirkulasi angin dijadikan pembangkit listrik tenaga angin (PLTA), dan sebagainya.
Pada pembangkit listrik memiliki nilai tegangan sekitar 6 hingga 24 kilo volt (kV). Umumnya, pembangkit listrik berada di wilayah yang jauh dari pemukiman masyarakat. Energi listrik yang dihasilkan pembangkit listrik akan disalurkan ke rumah dan sekolah melalui sistem transmisi.
2. Trafo Step-up
Setelah energi listrik dihasilkan dari pusat pembangkit, tenaga listrik tersebut lalu dinaikkan tegangannya di gardu transmisi oleh trafo step-up (transformator penaik tegangan) dari yang awalnya bertegangan 6 sampai dengan 26 kilo volt menjadi naik sampai 500 kV. Alasan menaikkan tegangan ialah agar nilai arus menjadi turun sehingga dapat meminimalisir loss daya jarak jauh. Hal tersebut menjadikan perpindahan arus listrik berlangsung secara efektif dan efisien. Tegangan 150 kV ini akan masuk ke industri skala akbar. Listrik yang sudah dinaikkan tegangannya tadi lalu disalurkan ke gardu transmisi.
3. Gardu Transmisi
Transmisi adalah proses penyaluran energi listrik dari satu tempat ke tempat lainnya, dengan berbagai macam tingkatan nilai tegangan, mulai dari : Tegangan Ultra Tinggi (UHV), Tegangan Ekstra Tinggi (EHV), Tegangan Tinggi (HV),Tegangan Menengah (MHV), dan Tegangan Rendah (LV). Transmisi tegangan tinggi, berfungsi menyalurkan energi listrik dari satu gardu induk ke gardu induk lainnya, yang terdiri dari konduktor yang direntangkan antar tiang-tiang (tower) melalui isolator-isolator, dengan sistem tegangan tinggi. Dan standar tegangan tinggi yang berlaku di Indonesia adalah: 30 kV, 70 kV, 150 kV, 275 kV, 500 kV (secara berangsur-angsur untuk 30 kV dan 70 kV di Indonesia mulai tidak digunakan). Gardu transmisi tegangan tinggi contohnya:
1. SUTET (Sistem Saluran Udara Tegangan Ekstra Tinggi)
SUTET memiliki tegangan 200 kV sampai 500 kV. Pada umumnya yang digunakan di pembangkitan menggunakan kapasitas di atas 500 kV, tujuannya yaitu agar drop tegangan serta penampang kawat bisa direduksi secara maksimal, sehingga diperoleh operasional yang efektif dan efisien.
Permasalahan mendasar pembangunan SUTET merupakan konstruksi tiang (tower) yang besar dan tinggi memerlukan tapak tanah yang luas, kemudian memerlukan isolator yang banyak, sebagai akibatnya pembangunannya membutuhkan biaya yang besar. Serta problem lain yang timbul ialah masalah sosial, yang akhirnya berdampak pada persoalan pembiayaan antara lain: protes asal rakyat yang menentang pembangunan, permintaan ganti rugi tanah buat tapak tower yang terlalu tinggi, lalu adanya permintaan ganti rugi sepanjang jalur SUTET serta lain sebagainya. Pembangunan transmisi ini cukup efektif buat jeda 100 Km sampai dengan 500 Km.
2. SUTT (Saluran Udara Tegangan Tinggi)
Pada tegangan operasi antara 30 kV sampai dengan 150 kV, konfigurasi jaringan umumnya single atau double sirkuit, 1 sirkuit terdiri 3 fasa dengan 3 atau 4 kawat. Umumnya hanya tiga kawat serta penghantar netralnya digantikan ground (tanah) sebagai saluran kembali. Bila kapasitas daya yang disalurkan besar, maka penghantar di masing-masing fasa terdiri dari dua atau empat kawat (Double atau Qudrapole) serta Berkas konduktor disebut Bundle Conductor.
Apabila transmisi ini beroperasi secara parsial, jarak terjauh yang paling efektif yaitu 100 Km, serta jika jarak transmisi lebih dari 100 Km maka tegangan jatuh (drop voltage) terlalu besar, sebagai akibatnya tegangan di ujung transmisi menjadi rendah. Untuk mengatasi hal tersebut maka sistem transmisi dihubungkan secara ring sistem atau interconnection system, yang sudah diterapkan pada Pulau Jawa serta akan dikembangkan di pulau-pulau besar lainnya di Indonesia.
3. SKTT (Saluran Kabel Tegangan Tinggi)
SKTT bertegangan 30 kV hingga 150 kV dipasang pada kota-kota besar di Indonesia (khususnya pada Pulau Jawa), dengan beberapa pertimbangan : untuk mendapat lahan sebagai tapak tower SUTT sangat sulit, kemudian untuk ruang bebas juga sangat sulit dan sering menimbulkan protes dari masyarakat, karena padat bangunan serta banyak gedung-gedung tinggi. Selain itu adanya pertimbangan keamanan, keindahan dan permintaan, serta pertumbuhan beban yang sangat tinggi.
Melalui gardu transmisi, listrik dialirkan ke gardu induk. Pada gardu induk tegangan listrik diturunkan menjadi tegangan menengah, 20 kV oleh trafo step-down (transformator penurun tegangan). Saluran transmisi membawa listrik tegangan tinggi dari pembangkit buat disalurkan ke kota maupun luar kota. Saluran transmisi dapat membawa listrik dengan jarak 60 hingga 250 kilometer, melintasi pegunungan serta hutan.
4. Trafo Step-down
Tenaga listrik yang sudah dibawa pada jarak jauh, kemudian diturunkan tegangannya pada gardu induk untuk masuk ke sistem distribusi. Tegangan listrik berasal gardu transmisi diturunkan oleh trafo step down (penurun tegangan) menjadi dua jenis tegangan, yaitu 150 kilo volt dan 20 kilo volt.
5. Gardu Distribusi
Listrik dari gardu transmisi yang telah diturunkan tegangannya, kemudian masuk ke dalam gardu distribusi atau gardu induk. Gardu transmisi memiliki sistem isolasi udara. Gardu induk dengan tegangan 150 kilo volt kemudian akan disalurkan ke industri yang membutuhkan listrik dalam jumlah besar. Adapun, gardu induk dengan tegangan 20 kilo volt akan disalurkan ke perumahan, fasilitas publik dan sosial, juga bisnis skala kecil.