Jalur Transmisi

Garis transmisi berfungsi penting dalam menghantarkan energi listrik dari substasi penghasil ke berbagai unit distribusi. Ini secara efektif menghantarkan gelombang tegangan dan arus dari satu ujung ke ujung lainnya. Dari segi struktur, garis transmisi terdiri dari konduktor yang mempertahankan penampang lintang yang konsisten sepanjang panjangnya. Sementara itu, udara berfungsi sebagai medium isolasi atau dielektrik yang terletak di antara konduktor, memainkan peran vital dalam mencegah kebocoran listrik dan memastikan transmisi listrik yang aman dan efisien.

Untuk pertimbangan keselamatan, jarak yang signifikan dipertahankan antara garis transmisi dan tanah. Menara listrik digunakan untuk mendukung konduktor garis transmisi. Menara-menara ini dibangun dari baja untuk memberikan konduktor dengan kekuatan dan stabilitas tinggi, memastikan transmisi daya yang andal. Ketika menyangkut transmisi listrik tegangan tinggi jarak jauh, arus searah tegangan tinggi (HVDC) sering digunakan pada garis transmisi karena keuntungan uniknya dalam meminimalkan kerugian daya dan meningkatkan efisiensi transmisi.

Parameter Garis Transmisi

Kinerja garis transmisi bergantung pada parameter intrinsiknya. Garis transmisi utamanya memiliki empat parameter kunci: resistansi, induktansi, kapasitansi, dan konduktansi shunt. Parameter-parameter ini tersebar merata sepanjang seluruh panjang garis, itulah sebabnya mereka juga disebut sebagai parameter tersebar garis transmisi. Setiap parameter ini memainkan peran penting dalam menentukan bagaimana sinyal listrik dan daya ditransmisikan, mempengaruhi aspek seperti kerugian daya, penurunan tegangan, dan integritas sinyal.

Induktansi dan resistansi bersama-sama membentuk impedansi seri, sementara kapasitansi dan konduktansi bersama-sama membentuk admittance shunt. Di bawah ini, beberapa parameter kritis garis transmisi dijelaskan secara detail:

Induktansi Garis

Ketika arus mengalir melalui garis transmisi, hal ini menginduksi fluks magnet. Seiring arus dalam garis transmisi berfluktuasi, fluks magnet juga berubah sesuai. Variasi dalam fluks magnet ini menyebabkan induksi gaya gerak listrik (emf) dalam rangkaian. Magnitude emf yang dihasilkan berbanding lurus dengan laju perubahan fluks magnet. Emf yang dihasilkan dalam garis transmisi menentang aliran arus melalui konduktor, dan karakteristik ini dikenal sebagai induktansi garis.

Kapasitansi Garis

Dalam garis transmisi, udara berfungsi sebagai medium dielektrik. Medium dielektrik ini efektif membentuk kapasitor antara konduktor, yang memiliki kemampuan untuk menyimpan energi listrik dan meningkatkan kapasitansi garis. Kapasitansi konduktor didefinisikan sebagai rasio muatan yang ada terhadap perbedaan potensial di antaranya.

Dalam garis transmisi pendek, efek kapasitansi sering dapat dianggap tidak signifikan. Namun, dalam transmisi jarak jauh, ia menjadi salah satu parameter paling kritis. Hal ini secara signifikan mempengaruhi berbagai aspek sistem listrik, termasuk efisiensinya, regulasi tegangan, faktor daya, dan stabilitas keseluruhan.

Konduktansi Shunt

Udara bertindak sebagai medium dielektrik antara konduktor dalam garis transmisi. Ketika tegangan bolak-balik diterapkan pada konduktor, karena ketidaksempurnaan dalam dielektrik, sejumlah arus mengalir melalui medium dielektrik. Arus ini disebut arus kebocoran. Magnitude arus kebocoran dipengaruhi oleh kondisi atmosfer dan faktor lingkungan seperti kelembaban dan deposit permukaan. Konduktansi shunt didefinisikan sebagai aliran arus kebocoran ini antara konduktor. Ia tersebar merata sepanjang seluruh panjang garis, direpresentasikan oleh simbol "Y", dan diukur dalam Siemens.

Kinerja Garis Transmisi

Konsep kinerja garis transmisi mencakup perhitungan berbagai parameter, termasuk tegangan pengirim, arus pengirim, faktor daya pengirim, kerugian daya dalam garis, efisiensi transmisi, regulasi tegangan, serta batas aliran daya selama kondisi steady-state dan transient. Perhitungan kinerja ini memainkan peran penting dalam perencanaan sistem listrik. Di antaranya, beberapa parameter kunci dijelaskan di bawah ini:

Regulasi Tegangan

Regulasi tegangan didefinisikan sebagai perbedaan magnitude tegangan antara ujung pengirim dan ujung penerima garis transmisi.

Poin Penting

Admitansi adalah parameter listrik krusial yang mengukur kemampuan rangkaian listrik, atau lebih spesifik, efisiensi garis transmisi, untuk memfasilitasi aliran arus bolak-balik (AC) tanpa hambatan. Satuan SI-nya adalah Siemens, dan biasanya dinotasikan dengan simbol "Y". Secara esensial, nilai admitansi yang lebih tinggi menunjukkan bahwa rangkaian atau garis transmisi menawarkan hambatan yang lebih sedikit terhadap aliran AC, memungkinkan arus mengalir lebih bebas.

Sebaliknya, impedansi adalah kebalikan dari admitansi. Ini mengukur total hambatan yang ditampilkan oleh garis transmisi terhadap aliran AC. Ketika AC melewati garis transmisi, impedansi memperhitungkan efek gabungan resistansi, reaktansi induktif, dan reaktansi kapasitif, yang bersama-sama menciptakan hambatan terhadap aliran arus. Impedansi diukur dalam ohm dan direpresentasikan oleh simbol "Z". Nilai impedansi yang lebih tinggi menunjukkan kesulitan yang lebih besar bagi AC untuk mengalir melalui garis, menghasilkan level arus yang lebih rendah dan potensi kerugian daya.