1.0 PENGENALAN

Sistem bekalan dan pemasangan elektrik merupakan proses bagi memenuhi

keperluan pengguna elektrik secara berperingkat-peringkat. Pembekalan tenaga elektrik

kepada pengguna perlu melalui tiga peringkat penting iaitu penjanaan tenaga elektrik di

stesen janakuasa, penghantaran dan pengagihan tenaga elektrik kepada pengguna.

Tenaga elektrik yang dijana di stesen janakuasa akan ditingkatkan voltannya sebelum

dihantar ke pencawang masuk utama di tempat yang ditujui tertentu. Nilai voltan akan

diturunkan terlebih dahulu kepada 415V/240V sebelum diagihkan kepada pengguna

mengikut keperluan tertentu. Kepentingan sistem bekalan dan pemasangan elektrik ini

amat terserlah lebih-lebih lagi pada masa kini manusia menggunakan banyak alat

teknologi seperti peralatan elektrik dan elektronik. Malah kebanyakan aktiviti seperti

aktiviti pengilangan dan kehidupan harian tidak akan dapat dilaksanakan jika berlakunya

gangguan bekalan elektrik.

 Kepentingan alat-alat atau mesin elektrik di sektor industri sangat memerlukan

tenaga elektrik  dalam menghasilkan pengeluaran yang cepat, berkualiti dan

tepat.  Secara umumnya, tenaga elektrik merupakan punca primer bagi menghasilkan

tenaga lain seperti tenaga cahaya, haba, bunyi, mekanik dan kinetik. Oleh yang demikian,

hampir semua mesin dalam sektor indutri memerlukan tenaga elektrik yang mempunyai

kuasa tinggi. 

 

Di Malaysia, syarikat utiliti Negara iaitu Tenaga Nasional Berhad (TNB),

merupakan pembekal tenaga bagi Semenanjung Malaysia, manakala Sabah Electricity

Sdn Bhd (SESB) menyediakan tenaga kepada negeri Sabah dan Syarikat SESCO Berhad

(SESCO) pula membekalkan tenaga elektrik kepada negeri Sarawak. Kepentingan tenaga

elektrik kepada sektor industri menyebabkan TNB menawarkan bekalan elektrik

berpakej dengan stim dan air dingin di bawah skim aset-aset penjanaan haba dan skim

penjanaan hidro bagi keperluan industri-industri tertentu yang memerlukan tenaga

pelbagai bentuk untuk aktiviti industri.

Terdapat sistem elektrik pembentukan gelang yang terletak di Taman Teknologi

Tinggi Kulim (KHTP). Sistem ini yang merupakan sistem termaju di rantau ini berfungsi

untuk memastikan bekalan tenaga elektrik dibekalkan secara berterusan tanpa gangguan.

1.1 Sejarah Sistem Bekalan Elektrik Di Malaysia

Sejarah sistem bekalan elektrik di Malaysia bermula ketika peralihan ke abad 20

di mana pada tahun 1894, Loke Yew san Thamnoosamy Pillai menggunakan janakuasa

elektrik bagi menjalankan aktiviti perlombongan di Rawang. Kedua-duanya menjadi

orang pertama menggunakan pam elektrik untuk melaksanakan operasi perlombongan.

Keadaan ini menjadi titik permulaan kepada penggunaan tenaga elektrik di Malaysia.

Pada tahun 1894, bekalan kuasa elektrik bagi lampu-lampu jalan diperluaskan di

Pekan Rawang oleh pembekal swasta. Ini diikuti stesen keretapi di Kuala Lumpur yang

telah menerima bekalan tenaga elektrik pada tahun 1895.Kemudian pada tahun 1900,

stesen janakuasa elektrik iaitu Stesen Janakuasa Elektrik Raub Pahang yang pertama di

Malaysia telah dibina oleh syarikat Raub Australian Gold Mining Company dan

Lembaga Letrik Pusat.

Pada pertengahan 1920an, kebanyakan stesen janakuasa adalah bersaiz kecil dan

menggunakan pelbagai sumber bahan api seperti minyak, arang batu dan sumber air.

Disebabkan peningkatan permintaan tenaga elektrik, Lembaga Letrik Pusat (LLP)

diwujudkan pada 1 September 1949. LLP menjadi peneraju 3 projek utama pada masa itu

iaitu The Connaught Bridge Power Station, The Cameron Highlands Hydroelectric

Project sertaThe Development of a National Grid. Selain daripada projek-projek ini, LLP

juga memiliki 34 buah stesen janakuasa yang lain. Stesen janakuasa ini mempunyai

sistem penghantaran dan pengagihan bernilai rm 30 juta yang melibatkan 45,495

pelanggan dan 2,466 kakitangan.

Pada tahun 1951, seramai 3 orang jurutera tempatan telah dihantar ke British

Electrical Authority untuk menjalani latihan. Dari 1954 hingga 1957, lebih ramai rakyat

Malaysia dihantar ke luar negara bagi memperolehi kelulusan professional yang

diperlukan oleh LLP. Grid kebangsaan telah dibangunkan dan diperluaskan sedikit demi

sedikit.

Lembaga Lektrik Pusat telah ditukarkan nama kepada Lembaga Lektrik Negara

(LLN) pada 22 Jun 1965 dan LLN memberi tumpuan sepenuhnya kepada pembangunan

sistem grid nasional. Banyak stesen janakuasa ditempatkan secara strategik di kawasan

seperti Batang Padang, Temengor, Paka, Kenering, Bersia, Serdang, Cameron Highland,

Pasir Gudang dan kawasan lain lagi. Akhirnya pada 1980, “loop” grid nasional telah

lengkap dibangunkan. Grid nasional ini bukan sahaja terhad di dalam Malaysia malah

turut bersambung dengan EGAT Thailand dan SP Singapura. Pada 1 September 1990,

kerajaan telah menswastakan bekalan elektrik dalam mencapai dasar ekonomi baru

apabila Tenaga Nasional Berhad (TNB) menggantikan LLN.

2.0 TENAGA KINETIK

Tenaga bermaksud satu daya atau kemampuan untuk menjalankan sesuatu kerja

atau menghasilkan  sesuatu. Terdapat 2 jenis tenaga utama yang wujud di dunia ini, iaitu

tenaga keupayaan dan tenaga kinetik. Tenaga keupayaan merupakan tenaga yang

disimpan melalui pemampatan atau tenaga yang dihasilkan apabila sesuatu objek

disimpan di atas tempat yang lebih tinggi daripada paras bumi. Tenaga kinetik pula

adalah tenaga yang terhasil melalui aktiviti pergerakan atom, molekul, gelombang dan

objek.

Bagi tugasan ini, tenaga kinetik merupakan tenaga yang terlibat dalam stesen

janakuasa hidroelektrik. Tenaga kinetik ini terdiri daripada tenaga gerakan, tenaga Haba,

tenaga bunyi dan tenaga sinaran. Dalam penjanaankuasa, tenaga kinetik ini diubah

menjadi tenaga elektrik yang akhirnya dihantar dan diagihkan kepada pengguna. Berikut

ialah tenaga yang berkaitan dengan tenaga kinetik;

Jenis 1: Tenaga Gerakan

Tenaga Gerakan adalah tenaga yang tersimpan di dalam pergerakan objek dan ia semakin meningkat dengan kelajuan gerakan. Tenaga angin adalah satu contoh tenaga gerakan.

Jenis 2: Tenaga Bunyi

Tenaga bunyi ialah tenaga yang dihasilkan oleh objek yang bergetar. Contoh: Gelombang bunyi bergerak dari alat muzik seperti gitar dan ditangkap oleh gegendang telinga. Faktor-faktor yang mempengaruhi kelajuan bunyi adalah medium bunyi, sifat bahan, suhu, kelembapan dan tekanan.

*The World Book Encyclopedia. Vol 18 menyatakan bunyi bergerak 1,268 kaki (386 meter) sesaat dalam udara pada 212 °F (100 °C).

Tenaga mekanikal (kinetik) diperoleh daripada air yang bergerak. Aliran atau

terjun air menentukan jumlah tenaga pada air yang bergerak. Kederasan air yang

mengalir dalam sungai yang besar, membawa suatu tenaga yang besar dalam alirannya.

Air yang jatuh atau terjun dengan laju dari satu titik yang tinggi, juga mempunyai banyak

tenaga dalam alirannya. Ini dipanggil sebagai tenaga keupayaan.

Sama juga, apabila air mengalir menerusi saluran paip (tenaga keupayaan),

kemudian menolak dan memusingkan bilah turbin (tenaga kinetik) untuk memutarkan

generator bagi menghasilkan elektrik (tenaga elektrik). Dalam sistem sungai yang

mengalir, daya arus berpunca dengan adanya, sementara dalam sistem simpanan air, air

dikumpulkan di dalam takungan membentuk empangan, kemudian dilepaskan untuk

menjana elektrik. Disebabkan sumber kuasa hidroelektrik ialah air, stesen janakuasa

hidroelektrik mesti berada dekat dengan sumber air. Kawasan empangan juga boleh

dijadikan tempat rekreasi yang menawarkan aktiviti sukan air dan memancing.

Jenis 3: Tenaga Haba / Tenaga Terma

Tenaga haba dihasilkan apabila atom dan molekul yang bergetar dalam satu objek bergerak dan saling bertembungan dengan objek lain antara satu sama lain. Satu contoh Tenaga Terma di bumi ialah Tenaga Geoterma.

Jenis 4: Tenaga Sinaran

Tenaga Sinaran adalah tenaga gelombang elektromagnet. Sinaran-X, Sinaran Gamma dan Gelombang Radio adalah contoh Tenaga Sinaran. Sinaran daripada cahaya matahari juga dikenali sebagai Tenaga Sinaran. Kelajuan cahaya yang diukur di dalam persekitaran vakum  direkodkan sebanyak 299 792 458 meter sesaat. (*¹)Thanesh KumarFederation of Malaysian Consumers Associations (FOMCA)

Nota:(*¹) Informasi berkenaan SI unit seperti nilai gravity & kelajuan cahaya diberi oleh buku International System of Units (SI) Edisi Kelapan diterbitkan oleh International Committee for Weights and Measures.(*²) Hawai'i Institute of Geophysics and Planetology, University of Hawai'i, 1996 mengeluarkan lembaran fakta bernama Moon ABCs dimana ada dinyatakan kekuatan gravity dibulan adalah 1.63 m/sec/sec

3.0 PENJANAAN

Penjanaan merupakan proses pengeluaran tenaga elektrik dengan banyaknya yang

terhasil daripada pemotongan fluks oleh gegelung yang terdapat pada sesebuah penjana.

Lazimnya terdapat dua jenis penjanaan iaitu penjanaan arus terus dan penjanaan arus

ulang-alik. Malaysia mempunyai tiga jenis stesen janakuasa stesen janakuasa hidro

(hydro power plant), stesen janakuasa terma (thermal power plant) dan stesen janakuasa

gas (gas power plant). Ketiga-tiga jenis stesen ini dibina di tempat yang sesuai dengan

penggerak utamanya. Keupayaan sesebuah stesen janakuasa menjana elektrik bergantung

kepada penjana dan penggerak utamanya.  Voltan yang dihasilkan mengikut penyelarasan

nilai yang ditetapkan  pada kadar 11kV.

3.1 Jenis Stesen Janakuasa

Stesen Janakuasa Hidro (Hydro Power Plant)

Stesen janakuasa hidro menggunakan air sebagai penggerak utama untuk

memusingkan turbin dan air ini diperolehi dari empangan. Selain menjana tenaga elektrik

untuk keperluan negara, dengan menggunakan stesen janakuasa hidro, ia juga dapat

mengurangkan risiko pencemaran alam. Sistem di dalam penjana hidro ini menggunakan

konsep fizik iaitu apabila air ditakungkan pada paras tertentu, tekanan tinggi yang

terhasil mampu memutarkan turbin. Terdapat tiga skim puncak tinggi di dalam sistem

penjanaan iaitu skim puncak tinggi , sederhana dan rendah. Perbezaan ketiga-tiga skim

ini ditentukan melalui tahap takungan dan jenis turbin yang digunakan. Ia mempunyai

kecekapan yang tinggi iaitu sekitar 90% hingga 95% . Selain itu, skim pam storan boleh

digunakan untuk menyedut air dari kawasan rendah ke tinggi.

Stesen Janakuasa Terma (Thermal Power Plant)

Stesen janakuasa terma menjadikan bahan api seperti arang batu dan gas sebagai

bahan untuk memanaskan air dalam dandang. Stim bertekanan tinggi akan dikeluarkan

oleh dandang untuk memutarkan kipas turbin. Stim yang mempunyai tekanan tinggi

adalah sumber penggerak utama bagi stesen janakuasa terma. Sistem yang berasaskan

pemanasan air ini adalah untuk menghasilkan keadaan bertekanan tinggi yang akan

memusingkan bilah –bilah turbin. Pengeroperasiannya adalah berdasarkan kitar Rankie

Panas Lampau dan Kitaran Panas Semula dan dalam keadaan praktikal, ia hanya

memberikan kecekapan sekitar 20% hingga 25 %.

Stim di bawah tekanan tinggi digunakan untuk memutarkan turbin

Dinamo besar yang disambungkan kepada turbin menjanakan tenaga elektrik

Petroleum atau gas asli dibakar untuk mendidihkan air untuk menghasilkan stim

Stesen Janakuasa Gas ( Gas Power Plant )

Stesen janakuasa gas pula menggunakan gas bertekanan tinggi sebagai sumber

penggerak utama untuk memutarkan kipas turbin. Melalui pemampatan udara, gas

bertekanan tinggi terhasil daripada dandang pembakaran. Dandang stesen janakuasa gas

memerlukan air bagi menyejukkannya dan mengurangkan kepanasan. Sistem ini

mempunyai dua iaitu sistem kitaran buka dan sistem kitaran tertutup. Sistem kitaran buka

memampatkan udara luar dan dipanaskan untuk menghasilkan gas bertekanan tinggi

yang dapat memutarkan turbin. Kecekapan bagi sistem ini adalah sekitar 20 %.

Di dalam sistem kitaran tertutup pula, proses pemampatan gas diteruskan lagi

dengan mengalirkannya ke dalam relau untuk mendapatkan gas yang benar – benar

kering. Ia agak sesuai kerana boleh diperoleh dengan cepat dan sesuai dalam situasi

kecemasan.

Udara disedut ke dalam pemampat dan dimampatkan

Udara yang termampat dicampurkan dengan gas bahan api dan dibakar di dalam kebuk

pembakaran

Campuran gas yang panas ini mengembang dan memutarkan turbin.

Turbin menggerakkan dinamo untuk menghasilkan tenaga elektrik

3.2 Stesen Janakuasa Hidro (Hydro Power Plant)

Penjanaan adalah suatu pengeluaran tenaga elektrik dengan kadar yang banyak

dan tenaga elektrik ini diperolehi daripada stesen janakuasa elektrik hasil daripada

pergerakan oleh air, gas, stim dan sebagainya. Proses pengeluaran tenaga elektrik ini

terhasil daripada pemotongan fluks oleh pengalir gegelung yang terdapat pada sebuah

penjana. Terdapat dua jenis penjanaan iaitu penjanaan arus terus dan penjanaan arus

ulang-alik. Stesen janakuasa menjana arus ulang-alik iaitu arus yang sering berubah

arah pengalirannya berdasarkan perubahan kekutuban sumber bekalan. 

Di Malaysia, stesen janakuasa hidroelektrik merupakan stesen janakuasa yang

paling banyak didirikan. Ini kerana keadaan rupa bentuk muka bumi dan cuaca di

Malaysia menjadikan stesen janakuasa hidro paling sesuai untuk membekalkan tenaga

elektrik. Stesen janakuasa hidro ini menggunakan tenaga kinetik air untuk

memutarkan turbin janakuasa. Komponen utama di stesen janakuasa hidroelektrik

ialah empangan (dam), tasik buatan (reservoir), pintu kawalan (control gate), salur

getah (intake), pintu air (penstock), turbin (turbine), salur keluar (outflow), janakuasa

(generator), pengubah (transformer), powerhouse dan talian penghantaran (power

lines). Rajah 3.1 menunjukkan contoh proses-proses pertukaran tenaga yang berlaku

di dalam sesebuah stesen janakuasa hidro elektrik;

Turbin menggerakkan dinamo dan tenaga elektrik terjana

Tenaga daripada air terjun memutarkan turbinAir sungai dari

empangan disalurkan ke bawah

Pertukaran tenaga di dalam penjanakuasa hidroelektrik

Empangan

Empangan dibina bertujuan untuk menyimpan air bagi mendapatkan tekanan graviti

agar dapat memusingkan turbin. Ketebalan struktur empangan yang dibina di bahagian

dasar empangan adalah bertujuan menahan daya tekanan air yang besar di dasar

empangan.

Tasik Buatan

Jika empangan dibina, tasik buatan manusia turut dibina. Air dari tasik buatan ini

dinamakan tenaga keupayaan graviti. Tenaga keupayaan graviti ini mampu

memusingkan turbin janakuasa yang terletak di bahagian dasar empangan. Ini kerana

kedudukan aras tasik lebih tinggi.

Pintu Kawalan Saluran Masuk (Intake And The Control Gate)

Di bahagian empangan juga, terdapat pintu kawalan salur masuk yang berfungsi untuk

mengawal kemasukan air. Air akan mengalir masuk da menuju ke turbin janakuasa

apabila pintu kawalan saluran masuk dibuka.

Janakuasa

Terdapat empat asas utama di dalam janakuasa iaitu “shaft, excitor, rotor” dan

“stator”. Apabila aliran air dari empangan memusingkan turbin, “excitor” akan

Air sungai yang disimpan dalam empangan mengandungi

tenaga ini

Tenaga kinetik dari air terjun menggerakkan turbin

Tenaga elektrik dijanakan oleh

dinamo

menghantar arus elektrik ke “rotor”. “Rotor” ini adalah elektromagnet sesiri yang besar

yang berputar dalam gelungan dawai tembaga yang dinamakan “stator”. Akibat daripada

pusingan rotor ini, aruhan elektromagnet akan terhasil dan ini mewujudkan arus elektrik

ulang-alik (AU).

Pengubah (Transformer)

Transformer merupakan alat yang digunakan bagi menaikkan atau menurunkan voltan

AU. Terdapat dua jenis transformer iaitu transformer injak naik dan transformer injak

turun. Transformer injak naik berfungsi untuk meninggikan voltan AU yang dihasilkan

oleh janakuasa hidro. Kemudian voltan AU yang tinggi dihantar keluar melalui talian

penghantaran ke sistem Rangkaian Grid Nasional untuk diturunkan semula melalui

transformer injak turun kepada voltan yang lebih rendah untuk diagihkan.

Transformer Injak Naik Transformer Injak Turun

Salur Keluar

Salur keluar merupakan tempat air keluar dari turbin yang akan dialirkan keluar ke

sungai.

Penghantaran tenaga elektrik bermula dari satu empangan yang dibina merentasi

sungai untuk menyimpan air. Empangan terletek di atas stesen janakuasa. Air dari

empangan mengalir turun ke stesen janakuasa dengan kelajuan tinggi. Tenaga kinetik air

memutarkan turbin penjana dan elektrik dihasilkan. Seterusnya air dari turbin dialirkan

keluar melalui salur keluar ke sungai.

4.0 SISTEM PENGHANTARAN

Sistem penghantaran adalah satu proses penghantaran bekalan tenaga elektrik

yang bermula dari penjana di stesen janakuasa hingga ke punca pencawang masuk

utama yang mempunyai voltan tinggi. Biasanya dibuat secara talian atas yang

menggunakan menara. Sebelum melalui peringkat penghantaran, voltan 11kV

daripada stesen janakuasa akan disalurkan ke transformer (pengubah). Transformer ini

berfungsi untuk menaikkan atau menurunkan voltan arus ulang-alik. Transformer

akan menaikkan voltan sehingga ke 132kV, 275kV, dan 500kV.

Tujuan menaikkan voltan penghantaran adalah untuk merendahkan arus yang

mengalir melalui kabel penghantaran dan mendapatkan nilai voltan bekalan yang

stabil kepada pengguna, walaupun telah berlaku susut voltan yang banyak. Ini akan

memberi kesan yang baik kepada sistem penghantaran seperti pelepasan haba dalam

kabel dapat dikurangkan, penggunaan saiz kabel yang lebih kecil dan susut voltan

dalam kabel dapat dikurangkan. Malah ia juga dapat mengurangkan kos perbelanjaan.

Bagi mengawal operasi penjanaan dan penghantaran tenaga elektrik di

Semenanjung Malaysia, voltan talian penghantaran daripada setiap stesen janakuasa

utama saling dirangkaikan antara satu dengan lain. Rangkaian voltan transformer ini

dinamakan Rangkaian Grid Nasional. Jaringan talian ini dimiliki dan dikendalikan

oleh Tenaga Nasional Berhad. Oleh kerana voltan talian penghantaran sangat tinggi

dan berbahaya, maka talian penghantaran dipasang pada ketinggian tertentu

menggunakan menara pilon. Tenaga elektrik boleh dibekalkan dan diagihkan sama

ada dalam bentuk arus ulang-alik (A.U) atau arus terus (A.T) . Dalam praktiknya

sistem 3-fasa 3-talian digunakan dalam sistem penghantaran manakala bagi sistem 3-

fasa 4-talian A.U digunakan dalam sistem pengagihan.

Pertimbangan yang penting dalam operasi talian penghantaran adalah merujuk

kepada kejatuhan voltan dan kehilangan kuasa yang berlaku dalam talian dan juga

kecekapan talian penghantaran. Komponen-komponen seperti rintangan, kearuhan

dan kemuatan yang terdapat pada talian penghantaran mempengaruhi keadaan-

keadaan tersebut.

Jaringan Rangkaian Grid Nasional ini menghubungkan lebih 420 buah stesen

pencawang di Semenajung Malaysia yang membekalkan tenaga elektrik. Tenaga

elektrik bebas dimuatkan ke jaringan ini untuk dihantar kepada pengguna di seluruh

negara. Lembaga Elektrik Thailand (EGAT) dan Singapore Power bekerjasama

dengan TNB dengan menghubungkan grid elektrik di bawah kendalian mereka

dengan Grid Nasional. Di bawah adalah kaedah penghantaran tenaga elektrik;

a) Talian Atas Dan Kabel Bawah Tanah

Talian atas menggunakan dawai aluminium alloi tanpa penebat. Ia murah dan

ringan berbanding tembaga yang berat dan mahal. Saiz pengalir bermula dari 12mm²

ke 750mm². Disebabkan talian atas tidak berpenebat maka ciri-ciri keselamatan

dititikberatkan dalam pemasangannya. Tenaga elektrik juga boleh dihantar melalui

kabel bawah tanah dan juga kabel dasar laut. Lazimnya ini dilakukan di kawasan yang

mempunyai pendudk yang ramai, halangan sungai dan juga muka bentuk bumi yang

perlu dikekalkan.

Talian atas (overhead transmission) dan arah penghantaran bertujuan untuk

mengurangkan kehilangan kuprum dalam talian semasa penghantaran kuasa jarak

jauh dan meningkatkan keupayaan menghantar kuasa terutama pada jarak jauh. Kabel

bawah tanah (undergraond cabel) memerlukan proses pemasangan dan

penyelenggaraan yang mahal dan penebatan yang kompleks. Sesuai digunakan bagi

penghantaran kuasa melibatkan jarak yang dekat seperti kawasan berpendudukan

tinggi atau merentasi air. Talian atas adalah bentuk talian yang banyak digunakan

dalam sistem penghantaran kuasa. Ia merupakan satu set talian tanpa penebat yang

direntang diantara menara penghantaran.

Kaedah penghantaran tenaga elektrik melalui kebal bawah tanah (underground

transmission) yang menampung voltan tinggi arus ulang-alik(a.c). Talian

penghantaran menghubungkan satu jarak yang jauh antara bahagian penjanaan dan

pengagihan. Kuasa daripada penjana akan dinaikkan voltannya dengan menggunakan

penggubah penaik.

b) Sistem Penghantaran Kaedah Jejari

Kaedah ini menyambungkan transformer injak naik secara jejari. Selalunya ia

digunakan di suatu kawasan yang memerlukan bekalan tenaga elektrik yang rendah. .

Kebaikan sistem ini, murah dan senang membuat pemasangan tambahan. Manakala

keburukanya pula saiz kabel yang digunakan Iebih besar, kawasan yang menerima

bekalan elektrik adalah terhad.

c) Sistem Penghantaran Kaedah Gelang

Kaedah ini pula menyambungkan semua transformer injak naik dalam bentuk

gelang. Sambungan gelang ini hanya dibuat pada bahagian lilitan sekunder

disambungkan ke pengubah penurun. Dengan menyambungkan semua pengubah

peninggi dalam bentuk gelang. Sambungan gelang hanya dibuat pada bahagian lilitan

primer pengubah, manakala lilitan sekunder disambungkan ke pengubah penurun.

Kebaikan sistem ini ialah apabila salah satu dari pengubah rosak, pengubah yang lain

masih boleh membekalkan tenga elektrik,Manakala pengubah yang rosak boleh

dibaiki tanpa mengganggu pengubah yang lain. Banyak kawasan yang boleh

menerima bekalan elektrik. Keburukanya pula ialah kawasan pengubah yang rosak

tidak akan menerima bekalan elektrik.

d) Sistem Grid Nasional

Sistem Grid Nasional ialah satu sistem yang digunakan untuk

menyambungkan stesen-stesen janakuasa elektrik yang besar. Stesen – stesen

janakuasa di seluruh negara dihubungkan diantara satu sama lain dengan

menggunakan sistem grid nasional . Ia membawa voltan elektrik tinggi sebelum

diturunkan di substesyen pengagihan .Keupayaan penghantaran pada masa kini adalah

66kV, 132kV dan 275kV. Stesen-stesen yang menggunakan sistem grid kebangsaan

adalah stesen diesel, stesen tempatan dan luar bandar.

Tenaga elektrik dibawa secara pukal melalui kabel-kabel bawah tanah atau

melalui talian- talian atas di sepanjang jarak yang jauh. Talian penghantaran ini

mempunyai ciri-ciri mekanikal iaitu kekuatan penyokong, lendutan dan tegangan.

Rekabentuk talian kuasa dalam sistem grid pula bergantung kepada kriteria-

krieteria seperti kadar kuasa aktif yang dihantar , jarak kuasa yang mesti dihantar ,

dan kos talian kuasa. Penggunaan kabel juga mengambil kira kos peralatan, penebat,

suis dan operasi. Saiz kabel yang sesuai juga perlu dipilih mengikut kepada jumlah

kuasa yang dihantar.Berikut merupakan ciri-ciri kabel yang berbeza saiznya:

Kebaikan sistem grid adalah bekalan sentiasa mencukupi walaupun salah satu

janakuasa elektrik yang lain menghadapi masalah. Perubahan frekuensi juga sentiasa

stabil. Ini kerana bekalan elektrik dalam sistem grid boleh diseragamkan pada voltan

dan frekuensi yang sama. Stesen janakuasa elekrik yang kecil dapat dikurangkan iaitu

satu penjana segerak dengan kadaran kuasa yang besar secara bandingan adalah lebih

murah dan cekap berbanding dengan beberapa set penjana berkadaran kecil. Penjana-

Saiz

kabel

Voltan Ketahanan Jarak

antara tiang

Penggunaan

tiang

Kos

Besar Rendah Tinggi Jauh Banyak Murah

Kecil Tinggi Rendah Dekat Sedikit Mahal

penjana boleh berkongsi permintaan beban puncak pada sesuatu bahagian

pembahagian.

Namun begitu sistem ini juga mempunyai keburukan iaitu memerlukan kos

perbelanjaan yang banyak dan penjagaan yang rapi. Selain itu sistem ini mengambil

masa yang lama untuk menyiapkannya.

5.0 SISTEM PENGAGIHAN

Sistem pengagihan ialah peringkat terakhir dalam proses pengagihan tenaga elektrik

daripada pencawang masuk utama ke beban pengguna. Biasanya stesen penjana elektrik

menjanakan arus ulang-alik voltan 11kV. Voltan harus dinaikkan sehingga 132kV,

274kV dan 500kV bagi mengurangkan kehilangan tenaga semasa penghantaran. Proses

menaikkan voltan ini dilakukan oleh transformer injak naik. iaitu proses pengagihan

tenaga elektrik yang bermula dari pencawang voltan tinggi hingga ke punca pemasangan

pengguna. Terdapat beberapa cara sistem pengagihan punca bekalan kuasa yang boleh

diagihkan ke punca pengguna iaitu:

a) Sistem TN

b) Sistem TT

c) Sistem IT

Apabila di pencawang utama, voltan akan diturunkan semula sehingga ke nilai 33kV

atau 11kV dan ini dilakukan oleh transformer injak turun sebelum diagihkan kepada

pencawang bahagian. Bukan setakat itu sahaja, voltan di pencawang bahagian sekali lagi

diturunkan dengan menggunakan transformer injak turun sehingga 415V untuk kegunaan

industri dan 240V untuk kegunaan rumah kediaman.

Pengagihan voltan bekalan ke punca pengguna dilakukan dengan menggunakan kabel

bawah tanah dan talian atas. Voltan 415V dikenali sebagai voltan bekalan 3 fasa

manakala voltan 240V dikenali sebagai voltan bekalan 1 fasa. Rajah menunjukkan

sistem pengagihan bekalan 1 fasa dan 3 fasa. Sistem pengagihan merupakah proses

pengagihan tenaga elektrik yang bermula dari pencawang voltan tinggi hingga ke punca

pemasangan pengguna dan ia merupakan peringkat terakhir di dalam sistem bekalan.

Voltan dari pencawang tinggi diagihkan kepada pengguna mengikut keperluan. Bagi

industry berat voltan maksimum adalah 11kV. Industry kecil, sekolah dan pejabat

memerlukam bekalan voltan sebanyak 415V. bagi rumah pula, kebiasaannya

menggunakan voltan bekalan 240V. Terdapat dua system bekalan tenaga elektrik iaitu

sistem fasa tunggal dan sistem tiga fasa:

a) Sistem fasa tunggal

Sistem fasa tunggal 240V biasanya dibekalkan untuk rumah kediaman kecil dan

sederhana. Bekalan ini membolehkan pengguna menggunakan peralatan dan

perkakasan elktrik seperti sterika, peti sejuk, TV dan sebagainya digunakan

dengan selamat. Sistem yang mempunyai dua(2) kabel/dawai penyambung dari

bekalan ke beban iaitu, kabel hidup (L) dan kabel neutral (N).

b) Sistem tiga fasa

Sistem ini menbekalkan voltan 415V untuk kawasan industri dan komersial.

Voltan ini diperolehi daripada pengubah perendah di substesen. Pengubah

menggunakan sambungan cara Delta-Delta atau Delta-Bintang antara gelung

utama dengan gelung kedua pengubah substesen . Terdapat satu kod warna pada

kabel pendawaian diperkenalkan mengikut sesebuah negara bagi mengelakkan

kekeliruan antara tiga fasa. Sistem yang mempunyai tiga(3) kabel dari bekalan ke

beban iaitu fasa merah (R), fasa kuning (Y) dan Fasa biru (B).

Sistem Bekalan 3 Fasa 3 Dawai (Delta-Delta)

Sambungan Delta-Delta pada pengubah pencawang bagi membekalkan bekalan

elektrik. Pengguna yang menggunakan beban jenis ini ialah industri-industri.

Sistem bekalan 3 fasa 3 dawai tidak mempunyai dawai neutral.

Sistem 3 Fasa 4 Dawai (Delta-Bintang)

Sambungan Bintang-Delta pada pengubah pencawang bagi membekalkan bekalan

elektrik. Sistem bekalan jenis ini digunakan begitu meluas dinegara kita. Kebaikan

sistem ini ialah ia boleh membekalkan bekalan kepada pelbagai jenis pengguna,

industri, pejabat, perumahan dan sebagainya. Dilengkapkan dengan dawai neutral

bagi membekalkan dua jenis voltan iaitu 415 V dan 240 V. Dua jenis voltan juga

disebut sebagai voltan fasa iaitu 415 V (Vp) dan voltan talian iaitu 240 V (VL ).

5.1 Litar Kawalan Turutan Dan Kotak Fius Agihan (K.F.A)

Litar Kawalan Turutan ialah turutan alat-alat kawalan dan perlindungan yang terdapat

pada litar utama dan litar akhir pengguna. Kawalan turutan ini terbahagi kepada dua

bahagian;

a) Pembekal

Fius perkhidmatan dan Penghubung Neutral berfungsi sebagai perlindungan arus

lebihan dan menghadkan arus pengguna. Jangka Kilo Watt Jam berfungsi sebagai

mengukur jumlah tenaga yang digunakan bagi menetapkan kadar bayaran tarif.

b) Pengguna

Kotak Fius Agihan ialah sebagai perantaraan antara bahagian pihak berkuasa

bekalan dengan bahagian pihak pendawaian pengguna. Tempat penyimpanan

suis utama, dan alat perlindungan untuk litar pendawaian pengguna. Terdapat

tiga peranti utama dalam K.F.A :-

- Main Switch @ Suis Utama

- RCCB (Residual Current Circuit Breaker) @ PLAB ( Pemutus Litar Arus

Baki )

- MCB (Miniture Circuit Breaker ) @ PLKA (Pemutus Litar kecil Akhir)

KWJ

L1

L2

L3

L4

BAHAGIANPEMBEKAL

BAHAGIANPENGGUNA

K.F.A

FIUSUTAMA 60A

&PENGHUBUNG

NEUTRAL

JANGKAKILOWATT

JAM

LITAR KECIL KECILAKHIR4 HALA

KOTAK FIUS AGIHAN

SUIS UTAMA 40A @

63A

PEMUTUS LITAR

ARUS BAKI40A @ 63A

TAHPSENSITIF100mA

@300ma

6.0 ISU ALAM SEKITAR

Keperluan elektrik semakin meningkat seiringan dengan keperluan air di Malaysia.

Ini disebabkan pertambahan jumlah penduduk dari semasa ke semasa serta aktiviti manusia

berkembang dengan pesat. Oleh itu, bagi kerajaan telah membina empangan menampung

keperluan rakyat. Empangan merupakan suatu pembinaan yang melibatkan pewujudan jasad

air dalaman yang besar. Pada tahun 1949, lebih kurang 5000 buah empangan telah dibina di

seluruh dunia. Pada akhir abad ke 20 pula, terdapat lebih daripada 45,000 buah empangan

di seluruh dunia telah dibina bertujuan untuk membantu komuniti dan ekonomi dalam aspek

kawalan banjir, makanan, peluang pekerjaan, pembangunan bandar serta pembangunan

industri dan domestik. (World Commission on Dams, 2000).

Penjanaan kuasa hidro menghasilkan tenaga elektrik yang bersih, tidak mempunyai

kesan langsung pengeluaran pencemaran udara, tetapi empangan kuasa hidro, takungan, dan

operasi penjana boleh menyebabkan kesan alam sekitar. 

Di kawasan Penampang dan Kota Kinabalu, Sabah, empangan Babagon terbukti

dapat menolong penduduk pada waktu mereka mengalami masalah kemarau panjang seperti

yang berlaku pada awal tahun 1997. dengan adanya empangan itu, penduduk di kawasan

tersebut tidak kehabisan air walaupun bekalan terpaksa dicatu. Pembinaan empangan bukan

sahaja berfungsi untuk mengawal banjir, membentuk dan membekalkan air, malahan turut

memainkan peranan dalam penghasilan sumber hidroelektrik (Ismail Sahid, 1985). Selain

itu, pembinaan empangan juga secara tidak langsung mewujudkan pelbagai aktiviti rekreasi

seperti memancing, ski air dan bersiar-siar.

Kelebihan dan kekurangan hidro elektrik.

6.1 Kesan Buruk Penjanakuasa Hidro Terhadap Alam Sekitar

Walau bagaimanapun, pembinaan empangan turut memberikan kesan buruk

kepada alam sekitar termasuk hidupan liar, tumbuh-tumbuhan, manusia dan ekonomi

setempat. Pembinaan empangan boleh menyebabkan berkurangnya kawasan tadahan

yang boleh menjadi punca kemusnahan hidupan liar di daratan dan air. Malah, aliran

air mengalami perubahan secara drastik manakala sifat kimia dan fizikal serta kualiti

air berubah. Habitat sungai akan berubah menjadi habitat tasik. Keadaan ini memaksa

ikan air tawar dan organisma akuatik lain berpindah ke tempat lain hingga wujudnya

sistem ekologi yang baru.

Laporan Suruhanjaya Empangan Sedunia (World Commission on Dams)

terbitan November 2000 telah menyatakan bahawa habitat di hilir sesebuah empangan

itu seringkali mengalami perubahan-perubahan tertentu yang akan mencipta

persekitaran yang menggalakkan pembiakkan spesies-spesies luar yang seterusnya

menjejaskan populasi spesies-spesies asal sesebuah sungai. Perubahan ini mempunyai

kesan negatif pada tumbuhan dan haiwan semula jadi dalam dan berdekatan sungai,

dan dalam delta yang mana sungai mengalir ke laut. Kawasan takungan air mungkin

meliputi kawasan semula jadi yang penting, kawasan pertanian, dan kawasan

arkeologi, dan juga menyebabkan proses penempatan semula penduduk setempat.

Menurut laporan itu lagi, ekosistem yang telah berubah berisiko menjadi tidak

stabil sehingga menjejaskan sumber-sumber ikan yang menjadi rezeki para nelayan.

Takungan air pada empangan menghalang migrasi ikan ke kawasan hulu tempat

mereka bertelur. Takungan air dan operasi empangan juga merubah sifat semula jadi

air seperti suhu, kandungan kimia, ciri – ciri aliran, dan jumlah kelodak, semuanya

akan menyebabkan perubahan yang signifikan terhadap ekologi dari hulu ke hilir

sungai. Malah, perubahan ekosistem turut mengalakkan agen-agen penyakit yang

berbahaya membiak.

Aktiviti penebangan dan pembersihan hutan untuk tujuan pembinaan

empangan telah menyebabkan isipadu air di kawasan tadahan air menjadi semakin

berkurangan. Antara lain, aktiviti penebangan hutan menyebabkan berlakunya hakisan

tanah dan kawasan tersebut lebih terdedah kepada sinaran matahari. Kesannya suhu

sekitaran, suhu tanah dan suhu permukaan air bertambah. Contoh, Sungai Orange-

Vaal di Afrika Selatan, impak pembinaan 24 empangan di sepanjang sungai (2300km)

tersebut telah meningkatkan suhu sebanyak 63% (World Commission on Dams,

2000). Perubahan suhu sekitaran sebenarnya meyumbang kepada faktor yang

menyebabkan perubahan ekosistem kawasan tersebut

Dalam kerja-kerja pembinaan empangan, pembukaan jalan baru diperlukan

bagi mengangkut bahan-bahan mentah, komponen mesin dan pekerja ke tapak projek.

Hakisan tanah, pencemaran udara dan pencemaran air turut berlaku akibat aktiviti

keluar masuk kenderaan dan pembangunan yang dijalankan di sekitar kawasan

pembinaan empangan. Pencerobohan tempat tinggal hidupan liar disebabkan

pembinaan empangan memaksa hidupan liar merayau-rayau ke kawasan pertanian

untuk mencari makan. Kemusnahan hutan ini menyebabkan tempat tinggal hidupan

liar menjadi semakin sempit dan kekurangan bahan-bahan makanan juga

menyebabkan banyak hidupan liar mati kebuluran.

Kebisingan dan kesan pencemaran semasa pembinaan empangan, jalan raya

dan penebangan hutan telah mengganggu hidupan sekitaran. Ini mengakibatkan

penghijrahan hidupan sekitaran ke kawasan-kawasan lain. Sebahagian besar habitat

bagi haiwan liar seperti gajah, seladang dan lain-lain lagi turut hilang sebagaimana

yang telah diperhatikan berlaku semasa pembinaan Empangan Tasik Kenyir.

Tumbuhan kawasan sekitarnya turut terkena tempias.

Isu empangan Bakun di Sarawak adalah isu hangat yang kini diperkatakan.

Kajian dan laporan yang dibuat menyebabkan kebanyakan orang ramai tersedar dan

mereka menolak sekerasnya pembinaan empangan yang terbesar di Malaysia. Ini

kerana terdapat pelbagai spekulasi mengenai pembinaan empangan tersebut.

Antaranya, bahan yang digunakan untuk membina empangan tersebut adalah dari

bahan yang tidak berkualiti. Ini boleh membahayakan hidupan dan tumbuhan di

Sarawak kerana hampir separuh negeri itu akan ditenggelami air jika empangan

tersebut pecah. Pembinaan empangan yang sudah tiga kali tertangguh itu turut

menyebabkan pembaziran masa dan wang. Namun begitu, pembinaan empangan

Bakun tetap diteruskan atas keperluan bekalan elektrik di Malaysia yang semakin

meningkat.

6.2 Mengatasi Masalah Pencemaran Alam Sekitar

Walaupun penjanakuasa hidro mempunyai kelemahan tetapi sekiranya Akta

Kualiti Alam Sekililing 1974 dan peraturan-peraturan diikuti, masalah-masalah

pencemaran alam sekitar boleh dikurangkan. Akta ini menetapkan supaya penilaian

kesan alam sekitar, penilaian awal tapak projek, kawalan pencemaran, pemantauan

dan penguatkuasaan sendiri dilaksanakan.  Aktiviti-aktiviti perindustrian dikehendaki

mendapatkan kelulusan berikut daripada Ketua Pengarah Kualiti Alam Sekitar

sebelum melaksanakan projek:

(i) Penilaian kesan alam sekitar bagi Aktiviti Ditetapkan

(ii) Penilaian awal tapak bagi  Aktiviti Tidak Ditetapkan

(iii) Kebenaran bertulis untuk membina

(iv) Kelulusan bertulis bagi pemasangan penunu, alat pembakaran bahan api dan

cerobong

(v) Lesen untuk menduduki dan menggunakan premis ditetapkan dan pembawa

ditetapkan

Pelabur terlebih dahulu hendaklah menyemak sama ada penilaian kesan alam

sekitar (EIA) diperlukan bagi aktiviti-aktiviti perindustrian yang dicadangkan. 

Aktiviti-aktiviti yang ditetapkan di bawah Perintah Kualiti Alam Sekililing (Aktiviti

Ditetapkan) (Penilaian Kesan Alam Sekililing) 1987, yang memerlukan penilaian EIA

sebelum kelulusan projek adalah seperti berikut:

Saliran dan Pengairan

(a) Pembinaan empangan dan tasik buatan manusia dan pembesaran tidak semula jadi

tasik yang mempunyai kawasan permukaan seluas 200 hektar atau lebih.

(b) Saliran kawasan paya, habitat kehidupan liar atau hutan dara yang meliputi

kawasan seluas 100 hektar atau lebih.

(c) Skim pengairan meliputi kawasan seluas 5,000 hektar atau lebih.

Perhutanan

(a) Penukaran kawasan hutan bukit kepada kegunaan tanah yang lain meliputi

kawasan seluas 50 hektar atau lebih.

(b) Pembalakan atau penukaran kawasan hutan kepada kegunaan tanah yang lain

dalam lingkungan kawasan tadahan kolam air yang digunakan untuk bekalan air

perbandaran, pengairan atau penjanaan kuasa hidro atau dalam kawasan bersebelahan

dengan taman-taman rimba negeri atau negara dan taman laut negara.

(c) Pembalakan yang meliputi kawasan seluas 500 hektar atau lebih

(d) Penukaran kawasan paya bakau untuk kegunaan industri, perumahan atau

pertanian meliputi kawasan seluas 50 hektar atau lebih.

(e) Pembersihan kawasan paya bakau di pulau bersebelahan taman laut negara

Penjanaan dan Penghantaran Tenaga

(a) Pembinaan stesen janakuasa stim yang membakar bahan api fosil dan mempunyai

kapasiti melebihi 10 megawatt.

(b) Empangan dan skim janakuasa hidro elektrik yang mempunyai salah satu atau

kedua-dua ciri iaitu empangan melebihi 15 meter tinggi dan binaan tambahan meliputi

kawasan melebihi 40 hektar atau/dan kolam air yang mempunyai kawasan permukaan

melebihi 400 hektar.

(c) Pembinaan stesen janakuasa kitar tergabung.

(d) Pembinaan stesen janakuasa bahan api nuklear.

Bekalan Air

(a) Pembinaan empangan, takungan kolam air dengan kawasan permukaan seluas 200

hektar atau lebih.

(b) Pembangunan air bawah tanah bagi bekalan industri, pertanian atau bandar

melebihi 4,500 meter padu sehari.

Penilaian Awal Tapak

Salah satu faktor penting untuk mendapatkan kelulusan alam sekitar adalah

kesesuaian tapak bagi projek dicadangkan.  Kesesuaian tapak dinilai berdasarkan

kesecocokan projek dengan pelan-pelan struktur atau setempat yang digazetkan,

kegunaan tanah di sekelilingnya, penyediaan halangan atau zon penampan, kapasiti

kawasan untuk menerima beban pencemaran bertambah, dan keperluan pelupusan

buangan.

 

7.0 PENUTUP

Walaupun diketahui bahawa pembinaan empangan mempunyai keburukan dan

kelemahan tetapi Malaysia memilih penjana kuasa hidroelektrik setelah melihat beberapa

aspek yang perlu diberi perhatian. Peningkatan penggunaan tenaga elektrik memerlukan

penjanakuasa yang dapat menghasilkan tenaga elektrik yang besar dan stabil. Hasil

daripada pemerhatian, kajian dan perbincangan di dalam tugasan ini, penjanakuasa hidro

masih selamat untuk dibina jika semua perkara yang merisikokan dikurangkan melalui

langkah-langkah seperti pemantauan pembinaan empangan, mematuhi syarat dan akta

yang ditetapkan serta mengambil kira kesemua aspek.

(5,157 Patah Perkataan)

RUJUKAN

C.Dennis Poole. (1987). Electrical Distribution in Buildings.

Cheshire, G. (2006). Energy and Matter. United Kingdom: Evans Brothers.

George McPherson. (1981). An Introduction to Electrical Machines and Transformers. John

Wiley and Sons.

Mazlan Sulaiman. (1999). Ekonomi dan Pengurusan Sistem Kuasa. Utusan Publications and

Distributors SDN BHD.

Noor, F. M. (1998). Mekanik Dinamik. Johor: Penerbit Universiti Teknologi Malaysia.

Oxlade, C. (2008). Energy Technology. United Kingdom: Evans Brother.

Wan Noor Azmi Wan Mohd Noor, R. M. (2008). Rujukan Kompak PMR Geografi. Selangor

Darul Ehsan: Arah Pendidikan Sdn Bhd.

Whyman, K. (1995). Bunga Api Dan Stesen Janakuasa. Kuala Lumpur: Pustaka Sistem

Pelajaran.