Gardu listrik

Gardu listrik (bahasa Inggris: electrical substation) adalah sebuah bagian dari sistem pembangkit, transmisi dan distribusi listrik. Gardu listrik mengubah tegangan listrik dari tinggi menjadi rendah, atau sebaliknya, atau untuk menjalankan beberapa fungsi penting lainnya. Antara gardu listrik dan pelanggan, tenaga listrik mengalir lewat beberapa gardu dengan tingkat tegangan listrik yang berbeda. Gardu listrik dapat meliputi transformator untuk mengubah tingkat tegangan listrik antara tegangan transmisi tinggi dan tegangan distribusi rendah, atau penghubung dua transmisi tegangan listrik berbeda.

Gardu listrik dapat dimiliki dan dioperasikan oleh perusahaan listrik, atau dimiliki oleh industri besar atau pelanggan komersial. Pada umumnya, gardu listrik tak ditempati, memakai sistem SCADA untuk mengatur sistem.

Tipe

Gardu listrik dapat dibedakan berdasarkan tegangannya, penggunaannya, metode insulasinya, maupun bahan struktur yang digunakan.

Gardu transmisi

Sebuah gardu transmisi atau Gardu Induk Tegangan Ekstra Tinggi (GITET) berfungsi menghubungkan dua atau lebih jalur transmisi.^[2] GITET paling sederhana menghubungkan dua jalur transmisi dengan tegangan yang sama. GITET dapat dipasangi saklar bertegangan tinggi yang memungkinkan jalur listrik untuk dihubungkan atau diputus dalam rangka perbaikan atau pembersihan. Sebuah GITET juga dapat diisi transformator untuk mengubah tegangan, alat pengatur tegangan/koreksi faktor daya, seperti kapasitor, reaktor atau kompensator VAR statis dan juga peralatan seperti transformator penggeser fasa untuk mengatur aliran listrik antara dua jalur listrik.

GITET dapat bervariasi dari yang paling sederhana hingga paling kompleks. Sebuah GITET sederhana mungkin hanya berisi sebuah bus dan beberapa pemutus sirkuit. GITET yang kompleks dapat menempati lahan beberapa hektar, dan menangani beberapa jenis tegangan, beberapa pemutus sirkuit, dan banyak peralatan perlindungan dan pengaturan (trafo tegangan dan arus, relai, dan sistem SCADA). GITET modern umumnya dijalankan dengan standar internasional seperti IEC Standar 61850.

Gardu distribusi

Sebuah gardu induk di Scarborough, Ontario disamarkan sebagai sebuah rumah, lengkap dengan jalan setapak dan pemotong rumput di halaman depannya. Sebuah peringatan dapat dilihat di pintunya. Penyamaran gardu induk cukup lumrah dilakukan di beberapa kota.^[3]

Sebuah gardu distribusi atau Gardu Induk (GI) mengirim listrik dari sistem transmisi ke sistem distribusi di suatu wilayah.^[2] Gardu induk berfungsi untuk menurunkan tegangan listrik sehingga cocok untuk distribusi lokal. Hal ini dilakukan karena tidak ekonomis jika harus menghubungkan pengguna listrik langsung dengan jaringan transmisi utama, kecuali jika pengguna menggunakan listrik yang cukup banyak.

Masukan untuk sebuah gardu induk umumnya berasal dari setidaknya dua jalur transmisi. Tegangan listrik yang masuk ke gardu umumnya sebesar 150 kV. Tegangan tersebut kemudian diturunkan hingga berada di antara 2,4 kV hingga 33 kV, tergantung pada ukuran wilayah yang dilayani. Setelah diturunkan, listrik kemudian didistribusikan dengan menggunakan penyulang, yang berada di tepi jalan (ataupun di bawah tanah) hingga ke trafo distribusi yang berada di dekat pengguna.

Selain mengubah tegangan, gardu induk juga berfungsi mengisolasi kesalahan apabila terjadi pada sistem distribusi maupun sistem transmisi listrik yang terhubung dengannya. Gardu induk umumnya juga merupakan titik pengaturan tegangan, walaupun pada sebuah jalur listrik yang panjang, peralatan pengaturan tegangan dapat juga dipasang di sepanjang jalur.

Kota yang padat biasanya memiliki gardu induk yang rumit, dengan saklar tegangan tinggi, saklar, dan sistem cadangan pada listrik tegangan rendah. Gardu induk biasa umumnya hanya memiliki sebuah saklar, sebuah trafo, dan sedikit peralatan pada listrik tegangan rendah.

Gardu traksi

Jalur rel listrik juga menggunakan gardu induk, yang diberi nama gardu traksi. Pada kasus tertentu, gardu traksi juga berfungsi untuk mengonversi tipe arus agar sesuai dengan kebutuhan dari kereta yang digunakan, biasanya dengan penyearah untuk kereta dengan arus searah, atau konverter putar untuk kereta dengan arus bolak-balik pada frekuensi yang berbeda dengan frekuensi listrik masukan. Terkadang gardu traksi juga berfungsi sebagai GITET atau gardu kolektor pada jaringan kereta api yang memiliki sistem kelistrikan sendiri.

Gardu bergerak

Sebuah gardu bergerak adalah gardu listrik yang dilengkapi dengan roda, yang berisi sebuah trafo, pemutus sirkuit, dan busbar, sehingga dapat ditarik oleh kendaraan lain. Gardu ini dapat digunakan sebagai cadangan sementara pada saat bencana alam ataupun perang. Gardu bergerak biasanya dibangun dengan beberapa model, untuk menyesuaikan dengan kebutuhan dan tipe jalan yang dilewati.^[4]

Referensi dan bacaan tambahan

^ "Joint Consultation Paper: Western Metropolitan Melbourne Transmission Connection and Subtransmission Capacity". Jemena. Powercor Australia, Jemena, Australian Energy Market Operator. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2016-03-09. Diakses tanggal 4 February 2016.
^ ^a ^b Stockton, Blaine. "Design Guide for Rural Substations" (PDF). USDA Rural Development. United States Department of Agriculture. Diarsipkan (PDF) dari versi asli tanggal 2015-09-20. Diakses tanggal 4 February 2016.
^ Steinberg, Neil. "Lights On but Nobody Home: Behind the Fake Buildings that Power Chicago". Diakses tanggal 14 December 2013.
^ Boyd, Dan; Rampaul, Glen. "Mobile Substations" (PDF). IEEE Winnipeg PES Chapter. IEEE Power and Energy Society. Diarsipkan (PDF) dari versi asli tanggal 2017-10-12. Diakses tanggal 11 October 2017.

R. M. S. de Oliveira and C. L. S. S. Sobrinho (2009). "Computational Environment for Simulating Lightning Strokes in a Power Substation by Finite-Difference Time-Domain Method". IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility. 51 (4): 995–1000. doi:10.1109/TEMC.2009.2028879.