1. LATAR BELAKANG SEJARAH TRANSMISI ARUS SEARAH
Power Transmission pada awalnya dilakukan pada awal 1880-an menggunakan Direct Current (dc). Dengan ketersediaan transformator (untuk meningkatkan tegangan untuk pengiriman melalui jarak jauh dan untuk melangkah bawah tegangan untuk penggunaan yang aman), pengembangan motor induksi kuat (untuk melayani para pengguna kekuatan rotary), ketersediaan unggul generator sinkron, dan fasilitas untuk mengkonversi ac dc ketika diperlukan, ac dc Namun diganti secara bertahap pada tahun 1928, yang timbul dari pengenalan kontrol grid uap air raksa penyearah sekitar tahun 1903, perangkat elektronik mulai menunjukkan prospek nyata langsung tegangan tinggi arus (HVDC) transmisi, karena kemampuan perangkat ini untuk perbaikan dan inversi. Paling kontribusi signifikan HVDC datang ketika Skema di Swedia Gotland ditugaskan pada tahun 1954 menjadi Dunia HVDC komersial pertama sistem transmisi. Ini mampu menularkan 20 MW pada tegangan -100 kV dan terdiri dari satu 96 km kabel dengan laut kembali.
Dengan perkembangan yang cepat konverter (penyearah dan inverter) pada tegangan tinggi dan arus yang lebih besar, dc transmisi telah menjadi faktor utama dalam perencanaan transmisi daya. Pada awalnya semua HVDC skema digunakan merkuri busur katup, selalu satu tahap dalam konstruksi, berlawanan dengan tegangan rendah polyphase satuan yang digunakan untuk aplikasi industri. Elektroda kontrol tahun 1960 ditambahkan ke dioda silikon, memberikan silikon-dikontrol-penyearah (SCRs atau thyristor).
adalah asynchronous kaitan antara dua sistem dengan nominal yang sama frekuensi (60Hz).
Frekuensi Sakuma Changer yang dioperasikan pada tahun 1965, interkoneksi yang 50Hz dan 60Hz sistem Jepang. Ini adalah link dc pertama nol panjang, dan terbatas pada satu stasiun. Ia mampu transmisi 300 MW di kedua arah pada tegangan 250 kV.
Pada tahun 1968 Pulau Vancouver skema itu dioperasikan pada 250 kV untuk memasok 300 MW dan merupakan link dc pertama beroperasi secara paralel dengan link ac. Pada tahun 1970 negara yang solid tambahan (thyristor) dibuat ke skema Gotland dengan peringkat 30mW di 150kV.
Juga pada tahun 1970 di Inggris skema Kingsnorth dioperasikan pada dasar percobaan. Dalam skema ini transmisi kekuasaan oleh dc kabel di bawah tanah ± 200 kV, 640 MW digunakan untuk memperkuat sistem ac tanpa meningkatkan tugas menyela pemutus rangkaian ac.
Stasiun converter pertama menggunakan thyristor secara eksklusif adalah Sungai Eel skema di Kanada. Bertugas di 1972, pasokan 320 MW di 80 kV dc Link adalah nol panjang dan menghubungkan dua sistem ac yang sama frekuensi nominal (60Hz).
Thyristor terbesar digunakan dalam katup konverter telah memblokir tegangan urutan dan arus kilovolts urutan 100-dari ampere. Untuk memperoleh tegangan tinggi katup thyristor menggunakan satu rangkaian seri thyristor ini. Dengan peringkat yang lebih tinggi saat ini diperlukan, katup thyristor memanfaatkan langsung terhubung secara paralel pada heat sink yang umum.
Operasional terbesar stasiun konverter memiliki peringkat dari urutan gigawatts dan beroperasi pada tegangan 100 - dari kilovolts, dan mungkin sampai dengan 1000 km panjangnya.
didinginkan minyak thyristor media yang sama digunakan sebagai insulant. Dengan freon didinginkan thyristor, SF6 dapat digunakan untuk isolasi, mengarah ke desain yang kompak katup thyristor.
Tidak seperti Jalur transmisi ac yang memerlukan transformator di kedua ujungnya, sebuah saluran transmisi dc memerlukan converter pada setiap ujungnya. Pada akhir pengiriman dilakukan perbaikan, di mana sebagai pihak penerima inversi adalah dilaksanakan.
2. PERBANDINGAN ANTARA TRANSMISI AC DAN DC
2.1. Saluran transmisi AC; didalam system AC, penaikan dan penurunan tegangannya sangat mudah dilakukan dengan bantuan transformator dan juga memiliki 2 sistem, sistem fasa tunggal dan sistem fasa tiga sehingga saluran transmisi AC memiliki
keuntungan lainnya, antara lain:
a. daya yang disalurkan lebih besar
b. nilai sesaat (instantaneous value)nya konstan, dan c. mempunyai medan magnet putar
selain keuntungan-keuntungan yang disebutkan diatas, saluran transmisi AC juga memilik kerugian, yaitu: tidak stabil, isolasi yang rumit dan mahal (mahal disini dalam artian untuk menyediakan suatu isolasi yang memang aman dan kuat).
2.2 Saluran transmisi DC; dalam saluran transmisi DC, daya guna atau efesiensinya tinggi karena mempunyai factor daya = 1, tidak memiliki masalah terhadap stabilitas terhadap system, sehingga dimungkinkan untuk penyaluran jarak jauh dan memiliki isolasi yang lebih sederhana.
600km, atau untuk saluran bawah tanah dengan panjang 50km. hal itu disebabkan karena biaya peralatan pengubah dari AC ke DC dan sebaliknya (converter & inverter) masih sangat mahal, sehingga dari segi ekonomisnya saluran AC akan tetap menjadi primadona dari saluran transmisi.
3. KEUNTUNGAN TRANSMISI ARUS SEARAH
Kemampuan untuk mengubah tegangan dan kekuatan mengalir dalam dua arah yang berlawanan (bidirectional) adalah satu-satunya kelebihan utama dari sistem AC lebih dari sistem DC. Keuntungan transmisi DC dibandingkan transmisi AC :
a. Reaktansi
Sistem DC tidak memperkenalkan reaktansi dalam barisan. Hal ini diterjemahkan menjadi kemampuan transfer daya yang lebih tinggi dari garis (karena hanya kekuasaan nyata ditransmisikan) dan kapasitas yang lebih tinggi pemanfaatan generator. Drop tegangan juga akan berkurang sepanjang jalur transmisi.
b. Perlawanan
Sistem DC garis resistansinya lebih rendah daripada sistem AC, dengan demikian, hal itu akan memiliki garis bawah kerugian. Sistem AC disebut “efek kulit” karena 50-60 Hz frekuensi yang memperkenalkan resistansi yang lebih tinggi pada kawat.
c. Frekuensi
d. Power
Sistem AC, kekuatan ini hanya kompenen riil. Ini berarti bahwa sistem transmisi operator tidak perlu khawatir kecukupan daya reaktif untuk menjaga keamanan dan stabilitas sistem.
e. Kerentanan
Sistem AC tidak memperkenalkan sepanjang garis sehingga menghilangkan efek arus pengisian lebih dari tegangan dalam sistem. Hal ini juga diterjemahkan menjadi kapasitas transfer daya yang lebih tinggi dari garis, khusu untuk kabek bawah tanah dan kapal selam. f. Analisi
Analisi Sistem AC selalu melibatkan bilangan kompleks, sementara DC hanya bilangan rea. Ini dapat mempermudah analisis sistem
4. PERMASALAHAN YANG TIDAK BISA DIPISAHKAN DENGAN HVDC
a. Mahal converter
Converter Stasiun mahal diperlukan pada setiap akhir transmisi dc link, sedangkan hanya trafo stasiun yang diperlukan dalam sebuah ac link.
b. Daya reaktif persyaratan
Converters memerlukan banyak daya reaktif, baik dalam perbaikan maupun dalam inversi. Pada setiap converter yang daya reaktif dapat dikonsumsi sebanyak 50% dari power rating aktif dari link dc. Reaktif kebutuhan daya sebagian diberikan oleh kapasitansi filter, dan sebagian oleh sinkron atau statis kapasitor yang perlu diinstall untuk tujuan.
c. Generasi harmonik
harmonik ditransfer ke sistem ac. Pada sistem dc, smoothing reaktor digunakan. Komponen ini menambah biaya konverter.
d. Kesulitan rangkaian melanggar
Karena tidak adanya arus alami nol dengan dc, sirkuit melanggar sulit. Ini bukan masalah besar di link hvdc satu sistem, seperti sirkuit melanggar dapat dilakukan dengan sangat cepat menyerap energi kembali ke sistem ac. (The menghalangi tindakan thyristor adalah operasi lebih cepat daripada rangkaian mekanik pemutus). Namun kurangnya pemutus sirkuit hvdc menghambat operasi multi-terminal. e. Kesulitan transformasi tegangan
Power umumnya digunakan pada tegangan rendah, tetapi karena alasan efisiensi harus ditransmisikan pada tegangan tinggi. Itu ketiadaan setara dengan dc transformer membuat perlu bagi transformasi tegangan dilakukan pada ac sisi sistem dan mencegah dc murni sistem yang digunakan.
f. Kesulitan pembangkit listrik tinggi
Karena masalah pergantian dengan mesin dc, tegangan, kecepatan dan ukuran terbatas. Jadi relatif daya yang rendah dapat dihasilkan dengan dc.
g. Tidak adanya kelebihan kapasitas
Konverter memiliki kapasitas sangat sedikit berlebihan tidak seperti transformer.
5. PERBANDINGAN EKONOMI
