Persoalan Pekan ini – 4. Benarkah Listrik Tegangan Tinggi Lebih Ekonomis?

Byibnu.jihad

Persoalan Pekan ini – 4. Benarkah Listrik Tegangan Tinggi Lebih Ekonomis?

Bandingkan perkiraan besarnya biaya listrik yang diperlukan pada satu hari untuk mentrasfer 20 MW daya menuju suatu daerah berjarak 1.0 km menggunakan kabel yang memiliki hambatan 2.0 $latex \Omega$ jika (a) generator menghasilkan tegangan 22 kV yang kemudian dinaikkan menjadi 230 kV sebelum ditransmisikan, dan (b) tetap digunakan tegangan 22 kV tanpa dinaikkan. Diketahui biaya listrik adalah Rp 1.000/kWh.

Pembahasan:

(a) Daya yang hilang pada kabel transmisi disebabkan oleh resistansinya. Hilangnya daya ini dapat dihitung menggunakan $latex \mathcal{P}=I^2R$. Kita dapat memperkirakan besarnya arus dengan perhitungan arus DC yaitu

[latex]
I=\frac{\mathcal{P}}{\Delta V}=\frac{20\times 10^6\text{ W}}{230\times 10^3\text{ V}}=87\text{ A}
[/latex]

sehingga

[latex]
\mathcal{P}=I^2 R=(87\text{ A})^2 (2.0~\Omega)= 15\text{ kW}
[/latex]

Selama sehari (24 jam) daya hilangnya adalah 360 kWh yang setara dengan 360ribu rupiah sehari.

(b) Jika tanpa dinaikkan terlebih dahulu maka

[latex]
I=\frac{\mathcal{P}}{\Delta V}=\frac{20\times 10^6\text{ W}}{22\times 10^3\text{ V}}=910\text{ A}
[/latex]

[latex]
\mathcal{P}=I^2 R=(910\text{ A})^2 (2.0~\Omega)= 1.7 \times 10^3\text{ kW}
[/latex]

sehingga

[latex]
\text{biaya untuk satu hari } = (1.7 \times 10^3\text{ kW})(24\text{ jam})(\text{Rp. }1.000 /\text{ kWh})=408\text{ juta rupiah}
[/latex]

Nampak bahwa penghematan besar-besaran dapat dilakukan jika transmisi menggunakan tegangan yang tinggi.

About the author

ibnu.jihad administrator

Dosen di Departemen Fisika FMIPA UGM