Apa itu Sistem Kuasa Elektrik?6 min read

Sistem kuasa elektrik merupakan sistem yang sangat kompleks di dalam bidang kejuruteraan elektrik. Secara amnya, sistem kuasa elektrik merupakan penyumbang tenaga utama yang disalurkan dari rangkaian grid nasional kepada pengguna untuk menghidupkan peralatan elektrik dan elektronik yang ada di rumah anda seperti telefon pintar, peti sejuk, penyaman udara, televisyen dan lain-lain lagi. Sepertimana yang kita ketahui, “Tenaga tidak boleh dicipta ataupun dihapuskan tetapi ianya boleh ditukar daripada satu bentuk tenaga kepada satu bentuk tenaga yang lain“. Konsep ini merupakan konsep utama yang telah diaplikasikan dalam rangkaian sistem kuasa. Ianya bermula dari penjanaan tenaga sehinggalah penghantaran tenaga kepada penguna akhir.

Tahun demi tahun berlalu, sistem ini telah berkembang menjadi sistem yang lebih rumit dan canggih. Rangkaian sistem ini merangkumi tiga teras komponen utama iaitu penjanaan tenaga elektrik (Power generation), penghantaran tenaga elektrik (Power transmission) dan pengagihan tenaga elektrik (Power distribution) kepada beban. Beban disini membawa maksud komponen elektrik atau sebahagian litar elektrik yang mengunakan tenaga elektrik. Seterusnya, di dalam rangkaian sistem ini juga terdapat transfomer yang banyak digunakan bertujuan untuk menaikkan atau menurunkan voltan arus ulang-alik seperti transfomer injak naik dan injak turun. Transformer merupakan ekuipmen yang penting di dalam sistem elektrik kerana keupayaannya untuk menaikkan dan menurunkan voltan arus ulang alik dilihat sebagai komponen kritikal khususnya pada elemen penghantaran dan pengagihan tenaga elektrik.

Penjanaan Tenaga Elektrik

Penjanaan tenaga elektrik dihasilkan melalui pelbagai jenis stesen kuasa utama yang terdiri daripada stesen penjana:

• Elektrik terma

• Elektrik turbin gas

• Hidroelektrik

• Elektrik diesel

• Elektrik nuklear

Di Malaysia khususnya, kita bertuah kerana mempunyai banyak akses kepada air tawar seperti sungai. Hal ini demikian, meletakkan hidroelektrik sebagai stesen penjana yang paling banyak digunakan di negara ini. Sebagai contoh, stesen hidroelektrik yang ditempatkan di empangan Kenyir, empangan Chenderoh, empangan Batang Ai, empangan Pergau dan lain-lain. Selain itu, secara fakta hidroelektrik merupakan tenaga boleh baharu yang tidak menghasilkan pencemaran kimia seperti mana stesen penjana tenaga yang lain.

Seterusnya, sebahagian tenaga elektrik yang dihasilkan dari stesen-stesen janakuasa bermula dengan tenaga keupayaan yang kemudiannya ditukar menjadi tenaga mekanikal melalui turbin dan seterusnya kepada tenaga elektrik yang berguna. Tenaga elektrik yang dihasilkan oleh kesemua stesen janakuasa elektrik adalah di dalam bentuk arus ulang-alik. Arus ulang-alik merupakan arus yang terhasil daripada bahan konduktor elektrik yang bergerak memotong medan magnet dan seterusnya elektrik dapat dihasilkan.

ELECTRICITY IS REALLY JUST ORGANIZED LIGHTNING

George Carlin

Penghantaran Tenaga Elektrik

Rangkaian jaringan kabel yang menghubungkan stesen janakuasa elektrik ke penguna akhir dikenali sebagai rangkaian penghantaran. Stesen janakuasa menjana voltan dalam lingkungan 11kV dan 33kV arus ulang alik sebelum dihantar ke bahagian pusat pengagihan. Transformer injak naik akan digunakan untuk menaikan voltan kepada voltan 32kV, 275kV dan 500kV arus ulang alik sebelum tenaga elektrik ini dapat diagihkan ke pusat pengagihan. Lebih jauh jarak antara stesen janakuasa dan pusat penagihan lebih tinggi tahap voltan yang diperlukan. Hal ini kerana untuk mengelakkan kehilangan tenaga semasa menghantar tenaga elektrik dari stesen janakuasa kepada pusat pengagihan.

Pengagihan Tenaga Elektrik

Pengagihan tenaga elektrik adalah bahagian terakhir bagi rangkaian sistem kuasa dimana tenaga elektrik akan disalurkan kepada penguna akhir (End user). Voltan tinggi dari pencawang utama akan diturunkan mengunakan transfomer injak turun sehingga dalam linkungan 11kV dan 33kV di pencawang bahagian. Kemudian, transformer akan digunakan sekali lagi untuk menurunkan voltan elektrik mengikut keperluan sesetengah kawasan. Misalnya, kawasan industri memerlukan setinggi 415V dan kawasan perumahan kebiasaanya memerlukan tenaga elektrik sebanyak 240V.

Pada era ini, permintaan terhadap tenaga elektrik yang tinggi telah menjadikan penjanaan tenaga elektrik sangat kritikal. Hal ini disebabkan saban tahun beban akan meningkat, seterusnya menjadikan permintaan lebih tinggi dari semasa ke semasa. Maka, badan yang mengawal urus penjanaan tenaga elektrik di Malaysia seperti Tenaga Nasional Berhad (TNB) perlu memastikan penjanaan tenaga elektrik berada di paras optimum kerana menyimpan tenaga elektrik yang berskala besar adalah mustahil sama sekali. Selain itu, beban juga sentiasa berubah-ubah dan penjanaan elektrik juga perlu beradaptasi dengan perubahan ini. Oleh itu, penjanaan tenaga elektrik merupakan sistem yang dinamik dan memerlukan pemantauan yang lebih teliti dan kerap.

Kesimpulan

Secara ringkasnya, sistem kuasa elektrik terbahagi kepada tiga komponen utama, iaitu penjanaan, penghantaran dan pengagihan. Rangkaian sistem kuasa elektrik adalah komponen penting bagi menghidupkan setiap peralatan elektronik yang memerlukan tenaga elektrik. Dalam era yang akan datang, pengunaan peranti elektrik dilihat semakin meningkat dan tenaga elektrik banyak digunakan. Oleh itu, rangkaian sistem kuasa elektrik ini perlu dikawal selia juga keselamatan dan kebolehpercayaan terhadap sistem ini perlu ditingkatkan dari semasa ke semasa.