Pengenalan Sistem Tenaga Listrik

TEKNIK TENAGA LISTRIK adalah ilmu yang mempelajari bentuk tenaga yang dapat dikirim dari satu tempat ke tempat lain dengan mudah.
Jenis-jenis pembangkit tenaga listrik:
1. PLTU (Pusat Listrik Tenaga Uap)
PLTU memanfaatkan minyak, gas alam sebagai bahan bakar untuk membangkitkan panas dan uap pada boiler. Uap akan memutar turbin dengan sebuah generator. Uap dalam turbin dilewatkan melalui kondenser yang menyerap panas uap sehingga uap berubah menjadi air yang dalam proses selanjutnya akan dipompakan kembali menuju boiler.
2. PLTG (Pusat Listrik Tenaga Gas)
PLTG adalah mesin melalui proses pembakaran dalam dengan Bahan bakar berupa minyak atau gas alam dibakar dalam ruang pembakar. Udara yang masuk kedalam kompresor setelah mengalami tekanan dengan bahan bakar kemudian disemprotkan ke ruang bakar untuk melakukan proses pembakaran. Gas yang dihasilkan oleh pembakaran ini kemudian memutar roda turbin dengan generator.
3. PLTN (Pusat Listrik Tenaga Nuklir).
Pada reaktor air tekan terdapat dua rangkaian yang seakan-akan terpisah. Rangkaian pertama tersusun dalam pipa berkelompok yang berguna untuk menghasilkan panas dalam reaktor. Kemudian tidak terjadi pembentukan uap karena air dalam bejana penuh dan air menjadi panas dan bertekanan. Air tersebut mengalir ke rangkaian kedua melalui suatu generator uap. Generator uap kemudian menghasilkan uap dan memutar turbin lalu mengikuti siklus tertutup.


Gambar 1. Diagram Sistem Tenaga Listrik

Elemen Sistem Tenaga
Adalah elemen yang mengirimkan energi dalam bentuk energi listrik. Pada pusat pembangkit, sumberdaya energi primer seperti minyak, gas alam, dan batubara, panas bumi, dan nuklir diubah menjadi energi listrik oleh generator. Generator Adalah alat yang mengubah energi mekanik menjadi energi listrik. Pada generator, kumparan tegak lurus dengan medan magnet dan sikat karbon akan bersentuhan dengan ujung-ujung kumparan secara bergantian. Kemudian, dari generator dihasilkan suatu tegangan searah. Kebalikan dari generator adalah motor listrik yaitu mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Motor Listrik adalah alat dimana arus bolak-balik disalurkan ke kumparan. Kumparan yang dialiri arus listrik ini akan berputar dalam medan magnet, karena terdapat gaya Lorentz dalam kumparan. Perputaran kumparan tersebut menyebabkan timbulnya GGL induksi atau yang biasa disebut dengan GGL balik. Dan bila motor listrik berputar semakin cepat maka tegangan balik akan semakin besar.
Macam-macam motor listrik:
1. Motor DC Shunt;
2. Motor DC Seri dan;
3. Motor DC Kompond Pendek.

Gambar 2. Motor Listrik


Gambar 3. Generator

Besaran-besaran listrik, Komponen Listrik, dan Hukum Ohm:
1. Besaran Listrik
a. Tegangan
Adalah beda potensial listrik yang didapat dari satu titik ke titik lainnya dalam rangkaian listrik. Tegangan memiliki satuan Volt (v) dengan lambang V, E.
b. Arus
Adalah banyaknya muatan listrik yang mengalir persatuan waktu. Arus memiliki satuan ampere dengan lambang I, i. Rumus yang digunakan adalah:
I = Q / t
Keterangan:
I = Arus Listrik (Ampere)
Q = Muatan (Coulomb)
t = waktu (sekon)
c. Muatan
Muatan memiliki satuan coulomb (c) dan lambang Q. Besar muatan dasar adalah 6.24 x 1018.

2. Komponen Listrik
a. Hambatan
Adalah perbandingan tegangan listrik dengan arus listrik yang mengalir. Hambatan memiliki satuan Ohm dan lambang R.
R = V / I
Keterangan:
R = Hambatan
V = Tegangan
I = Arus
b. Kapasitansi
Adalah banyaknya muatan listrik dalam besaran kapasitas yang memiliki satuan farad (F) dan lambang C. Dimana 1 farad = 1 coulomb per volt.
c. Induktansi
Adalah hubungan antara perubahan fluks magnetik dengan arus listrik. Kemampuan induktor menyimpan energi magnet ditentukan oleh induktansinya, dengan satuan Henry (H). Induktor adalah salah satu komponen listrik yang berguna dalam suatu rangkaian yang arus dan tegangannya berubah-ubah.

3. Hukum Ohm
Bunyinya:
“ Kuat arus yang mengalir melalui suatu penghantar sebanding dengan beda potensial antara ujung-ujung penghantar, asalakan suhu penghantar tersebut tidak berubah”.
Rumus yang biasa digunakan adalah:
V = I . R
Keterangan:
V = Beda potensial (volt)
I = Kuat Arus (Ampere)
R = Hambatan (Ohm)

P = V . I
Keterangan:
P = daya (watt)
V= tegangan (volt)
I = arus (ampere)

Sumber Referensi:
Astra, I made. Fisika 3A, PT. Piranti Darma Kalokatama; Jakarta, 2006.