Posted in Artikel

High Voltage Direct Current

Press Pictures: Copyright

Lukita Wahyu Permadi

Teknik Elektro UGM

Sistem Tenaga Listrik 2010


Krisis listrik di Jawa-Bali hingga kini belum kunjung usai. Solusi klasik terhadap masalah ini adalah dengan membangun pembangkit-pembangkit listrik baru. Padahal disamping itu, sesungguhnya pembangunan interkoneksi Sumatera-Jawa juga merupakan sebuah solusi yang strategis. Interkoneksi Sumatara-Jawa sesungguhnya bukan gagasan baru. Sekedar menengok ke belakang, rencana pembangunan interkoneksi Sumatera-Jawa telah digagas sejak era Orde Baru. Jarak yang sangat jauh merupakan salah satu masalah untuk mewujudkan interkoneksi sumatera-jawa. Jarak yang sangat jauh menyebabkan losses jaringan yang sangat besar. Salah satu solusinya yakni menggunakan teknologi HVDC (High Voltage Direct Current).
Beberapa keunggulan Transmisi HVDC dibandingkan dengan Transmisi HVAC yakni :
1. Jika biaya yang besar untuk stasiun-stasiun converter tidak diperhitungkan, saluran-saluran udara dan kabel dc lebih murah dari pada saluran-saluran udara dan kabel-kabel ac. Jarak impas keduanya adalah sekitar 500 mil untuk saluran udara, (15 – 30 ) mil untuk kabel bawah laut, (30 – 60) mil untuk kabel bawah tanah.
2. Kondisi rugi corona dan radio interferensi lebih kecil dibandingkan dengan Transmisi AC
3. Faktor daya saluran dc selalu sama dengan 1, sehingga tidak ada rugi-rugi saluran
4. Pada Transmisi DC tidak dibutuhkan operasi sinkron, sehingga panjang saluran tidak dibatasi oleh stabilitas sistem.
5. Rugi saluran Transmisi DC lebih kecil daripada rugi saluran pada Transmisi AC untuk saluran yang sama panjang
Namun, Transmisi HVDC juga memiliki kekurangan, yakni :
1. Converter menimbulkan arus dan tegangan harmonisa pada kedua sisi ac dan dc, karena itu dibutuhkan filter.
2. Converter menkomsumsi daya reaktif
3. Stasiun-stasiun converter masih relatif mahal
4. Circuit Breaker (CB) dc mempunyai kerugian-kerugian dibanding CB ac, sebab arus dc tidak menurun ke titik 0 dua kali setiap siklus seperti pada arus ac.

Awalnya, teknologi HVDC menggunakan teknologi tabung/mercury-arc sebagai konverter daya ac/dc atau dc/ac, suatu hal yang tidak bisa dilakukan pada tahun 1880-an yang mengakibatkan sistem arus searah Edison kalah dari sistem arus bolak-balik Westinghouse. Teknologi tabung mercury-arc sendiri hanya bertahan sekitar 20 tahun sampai ditemukannya thyristor pada sekitar tahun 1970. Thyristor ini yang menjadi dasar perkembangan pesat dari teknologi HVDC karena bisa dibuat untuk keperluan daya besar, dibandingkan transistor/IGBT yang dengan teknologi saat ini memiliki kapasitas daya lebih kecil daripada thyristor. Satu dekade terakhir, perkembangan teknologi IGBT memungkinkan konverter untuk HVDC dibuat dengan menggunakan IGBT, walaupun kapasitas dayanya masih lebih kecil daripada sistem HVDC yang menggunakan konverter thyristor.
Terdapat 2 jenis teknologi konverter ac/dc/ac yang digunakan pada sistem HVDC saat ini. HVDC yang menggunakan Current source converter (CSC) komutasi jala-jala menggunakan thyristor dan HVDC yang menggunakan Voltage source converter (VSC) yang menggunakan IGBT.
Teknologi CSC-HVDC sudah sangat mapan untuk konverter berdaya sangat besar. Untuk keperluan diatas 1000MW teknologi ini menjadi satu-satunya pilihan saat ini. Komutasi jala-jala merupakan salah satu kelemahan yang ada pada CSC-HVDC, akibatnya pada HVDC yang menggunakan CSC diperlukan jaringan arus bolak-balik yang kuat di sisi kirim maupun sisi terima. Gambar dibawah ini menunjukkan HVDC yang menggunakan CSC.
1

VSC-HVDC merupakan perkembangan terbaru dari teknologi HVDC. Hampir sejak satu dekade terakhir, beberapa proyek VSC-HVDC berhasil dibangun dan mencapai tahap komersil. Keunggulan VSC-HVDC dibanding CSC-HVDC adalah kemampuannya untuk komutasi tanpa bergantung kondisi jala-jala, pengaturan daya aktif dan reaktif yang independen, serta kemampuan untuk black-start. Keunggulan tersebut membuat VSC-HVDC menarik untuk aplikasi penyaluran daya ke beban berjarak jauh yang tidak memiliki sumber jala-jala lokal, seperti pada anjungan lepas pantai, dsb.

Kelemahan VSC-HVDC adalah teknologi IGBT sekarang belum mampu untuk melayani transmisi daya berkapasitas besar seperti halnya CSC-HVDC. Proyek VSC-HVDC terbesar saat ini adalah Ciprivi Line HVDC di Namibia yang berkapasitas 300MW pada 350kV sejauh 970 km. Gambar dibawah ini menunjukkan HVDC yang menggunakan VSC.

2

HVDC merupakan solusi transmisi jarak jauh yang dapat memungkinkan menghubungkan Sumatera dengan Jawa.

 

 

Referensi :

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out /  Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Change )

Connecting to %s