Mengapa Tegangan Tinggi Penting?

Mungkin kita pernah bertanya-tanya mengapa tegangan di saluran transmisi PLN dibuat bertegangan sangat tinggi? 20 kV, 150 kV, 200 kV, 500 kV, dsb. Mengapa tidak dibuat 220 V saja langsung? Sebenarnya ada beberapa alasan yang mendasari tegangan tersebuat dibuat tinggi. Salah satunya adalah yang akan dipaparkan secara sederhana berikut.

Power losses

Saat arus melewati suatu penghantar, maka sebagaian daya yang dikirim akan terdisipasi pada penghantar itu sendiri disebabkan penghantar memiliki tahanan dalam, terlebih lagi untuk penghantar yang sangat panjang. Daya yang terdisipasi pada penghantar ini berbanding lurus kuadratis dengan arus dan linear terhadap hambatan. Daya yang terdisipasi pada penghantar ini tidak akan sampai pada konsumen sehingga akan merugikan. Semakin tinggi power losses ini, efisiensi akan semkin rendah.

Sebuah kasus

Misalkan di suatu daerah memiliki kebutuhan daya sebesar 900 Mwatt. Tegangan yangdigunakan untuk transmisi sebesar 30 kV. Jika hambatan pada pernghantar diasumsikan sebesar 100 ohm, maka dapat dihitung power losses yang terjadi sebagai berikut:

Arus yang mengalir pada penghantar untuk kebutuhan daya 900 Mwatt:

Jadi arus yang mengalir pada penghantar untuk kebutuhan daya tersebut, adalah sebesar 30 kA. Kemudian, power losses pada penghantar dapat dihitung sebagai berikut:

Dari perhitungan, tampak losses yang begitu besar dibandingkan dengan kebutuhan daya pada termpat tersebut. Lalu bagaimana agar losses yang terjadi dapat dimiimalkan? Untuk penghantar yang sama, maka dapat ditempuh dengan beberapa jalan. Dengan melihat ke persamaan 2, dapat kita perkirakan, untuk menurunkan P_losses maka I harus diturunkan. Lalu bagaimana agar I dapat diperkecil? Dari persamaan 1, dapat kita simpulkan untuk memperkecil I, dengan kebutuhan daya tetap, maka V harus dinaikkan karena V berbanding terbalik dengan I. Misal kita ganti tegangan V dengan 150 kV, perhitungannya sebagai berikut:

Kesimpulan

Tampak losses pada perhitungan kedua lebih kecil daripada losses pada perhitungan pertama. Jadi dapat kita simpulkan, tegangan tinggi pada penyaluran listrik penting disebabkan tegangan yang lebih tinggi dibutuhkan untuk mendapatkan losses daya yang lebih kecil pada penghantar.

Referensi:

http://www.pln.co.id/p3bjawabali/?p=454