3.1. teori listrik terapan

8/17/2019 3.1. Teori Listrik Terapan

1/19

TEORI LISTRIK TERAPANTEORI LISTRIK TERAPAN


2/19

1. RUGI TEGANGAN1. RUGI TEGANGAN

1.1.1.1. PENDAHULUANPENDAHULUAN

Kerugian tegangan atau susut tegangan dalam saluran tenaga listrikKerugian tegangan atau susut tegangan dalam saluran tenaga listrikadalah berbanding lurus dengan panjang saluran dan beban,adalah berbanding lurus dengan panjang saluran dan beban,berbanding terbalik dengan penampang saluran. Kerugian ini dalamberbanding terbalik dengan penampang saluran. Kerugian ini dalampersen ditentukan dalam batas-batas tertentu. Misalnya di PT. PLNpersen ditentukan dalam batas-batas tertentu. Misalnya di PT. PLN(Persero) berlaku pada tegangan rendah ! ", - #$ " dari tegangan(Persero) berlaku pada tegangan rendah ! ", - #$ " dari teganganpelayanan.pelayanan.

1.2.1.2. DALAM PUILDALAM PUIL ..

Pada instalasi bangunan rugi tegangan dihitung dari alat pengontrolPada instalasi bangunan rugi tegangan dihitung dari alat pengontroladalah maksimum % " untuk instalasi lampu pijar dan maksimum ! "adalah maksimum % " untuk instalasi lampu pijar dan maksimum ! "untuk instalasi alat-alat listrik lainnya, misalnya motor listrik.untuk instalasi alat-alat listrik lainnya, misalnya motor listrik.

&ugi tegangan untuk tegangan di atas # kilo 'olt, eek induktansi,&ugi tegangan untuk tegangan di atas # kilo 'olt, eek induktansi,eek kapasitansi mempunyai nilai disamping resistansi.eek kapasitansi mempunyai nilai disamping resistansi.

Perhitungan kerugian dalam menghitung resistant saja adalahPerhitungan kerugian dalam menghitung resistant saja adalahsederhana, sedangkan perhitungan yang melibatkan induktansi dansederhana, sedangkan perhitungan yang melibatkan induktansi dankapasitansi tidak. Namun untuk menghitung jala-jala saluran sederhanakapasitansi tidak. Namun untuk menghitung jala-jala saluran sederhanayang tidak terlalu kompleks, hal ini dapat diabaikan. leh karenanyayang tidak terlalu kompleks, hal ini dapat diabaikan. leh karenanyarugi tegangan dihitung oleh sebab nilai resistansinya saja.rugi tegangan dihitung oleh sebab nilai resistansinya saja.

Tetapi untuk jaringan distribusi tegangan rendah dan tegangan Tetapi untuk jaringan distribusi tegangan rendah dan tegangan

menengah harus dihitung juga pengaruh induktansi danmenengah harus dihitung juga pengaruh induktansi dankapasitansinya, karena nilainya *ukup berarti.kapasitansinya, karena nilainya *ukup berarti.


3/19

2. TERMINOLOGI2. TERMINOLOGI

PP

+ eban dalam att+ eban dalam att

+ Tegangan antar % saluran ( asa - netral)+ Tegangan antar % saluran ( asa - netral)

// + Penampang saluran (mm0)+ Penampang saluran (mm0)

1 1√√ + rugi tegangan ('olt)+ rugi tegangan ('olt)

1 12 + &ugi tegangan dalam "2 + &ugi tegangan dalam "

LL + Panjang rute saluran (bukan panjang kaat).+ Panjang rute saluran (bukan panjang kaat).

λλ + 3aya hantar jenis tembaga 4 !5, besi 4 6,+ 3aya hantar jenis tembaga 4 !5, besi 4 6,

7lumunium 4 8%,67lumunium 4 8%,6

99 + 7rus beban.+ 7rus beban.


4/19

3. SISTEM ARUS BOLAK-BALIK SATU FASA3. SISTEM ARUS BOLAK-BALIK SATU FASA

:itungan praktis dalam arus bolak-balik beban tanpa beban:itungan praktis dalam arus bolak-balik beban tanpa beban

induksiinduksi (misalnya lampu) +(misalnya lampu) +

8.#.8.#. &ugi tegangan dalam "&ugi tegangan dalam "

/ 4/ 4 L ; 2 ; %L ; 2 ; % ;> ; > ; λλ 2 ;2 ; λλ > ; p ;> ; p ; λλ

&ugi tegangan dalam 'olt&ugi tegangan dalam 'olt

/ 4/ 4 L ; 2 ; %L ; 2 ; % [[mm0= atau / 4mm0= atau / 4 L ; 9 ; %L ; 9 ; % ; 1√√ ;; λλ 1 1√√ ;; λλ


5/19

8.%.8.%. &ugi tegangan dalam 'olt&ugi tegangan dalam 'olt

/ 4/ 4 L ;L ; PP ; %; % [[mm0= atau / 4mm0= atau / 4 L ; 9 ; %L ; 9 ; % ; 1√√ ;; λλ 1 1√√ ;; λλ

?ontoh -# +?ontoh -# +

Pada ujung panjang %!$ meter diberi beban #% lampu @ 6!Pada ujung panjang %!$ meter diberi beban #% lampu @ 6!

att,att, tegangan ##! 'olt. &ugi tegangan maksimum % ".tegangan ##! 'olt. &ugi tegangan maksimum % ".erapaerapa penampang saluran Apenampang saluran A

/ 4/ 4 L ;L ; PP ; %; % 44 %!%!$ ; #% ; 6! ; %$ ; #% ; 6! ; %$$$$ 44 8$.88$.8B mm0B mm0

>0 ; 12 ;>0 ; 12 ; λλ ##! ; ##! ; % ; ! ##! ; ##! ; % ; !55

Cadi kita memilih memakai kaat Cadi kita memilih memakai kaat 8!8! mm0mm0Dehingga rugi tegangan menjadiDehingga rugi tegangan menjadi 8$8$,,8B8B ; % " 4 #, ; % " 4 #,66 ""

8!8!

7tau dalam 'olt +7tau dalam 'olt +

1 1√√ 44 L ;L ; PP ; %; % 44 %!$%!$ ; #% ; 6! ; %; #% ; 6! ; % 4 #, 4 #,EEEE 'olt.'olt.

> ; / ;> ; / ; λλ ##! ;##! ; 8!8! ; !5; !5

Lanjutan 3.1.Lanjutan 3.1.


6/19

?ontoh - % +?ontoh - % +9nstalasi arus bolak-balik pada jarak %$ meter dari P:9nstalasi arus bolak-balik pada jarak %$ meter dari P:dibebani #Fdibebani #F 7mpere dan %! meter kemudian dibebani #57mpere dan %! meter kemudian dibebani #5

7mpere .7mpere .erapa penampang kaat yang di perlukan +erapa penampang kaat yang di perlukan + Tegangan yang di pakai #%6 Golt, rugi tegangan maksimum %,! Tegangan yang di pakai #%6 Golt, rugi tegangan maksimum %,!GoltGolt

atasan rugi tegangan pada P% adalah %,! Golt.atasan rugi tegangan pada P% adalah %,! Golt.Misalkan rugi tegangan pada P# 4 #,! Golt, pada L% 4 # 'oltMisalkan rugi tegangan pada P# 4 #,! Golt, pada L% 4 # 'oltperhitungan di bagi dua +perhitungan di bagi dua +

Penghantar L#Penghantar L#

/ 4/ 4 L ; 9 ; %L ; 9 ; % mm0 4mm0 4 %$ ; ( #F H #5 ) ; %%$ ; ( #F H #5 ) ; % 4 #F,8 mm04 #F,8 mm0 1 1√√ ;; λλ #,! ; !5 #,! ; !5

penghantar L%penghantar L%

/ 4/ 4 L ; 9 ; %L ; 9 ; % 44 %! ; #5 ; %%! ; #5 ; % 4 #F,8 mm0 4 #F,8 mm0 1 1√

√;; λλ # ; !5 # ; !5


L1 L2 = 25 meter

P2 = 16 AP1 = 14 APHB


7/19

#. Penghantar L##. Penghantar L#

/ 4/ 4 L ; 9 ; %L ; 9 ; % mm0 4mm0 4 %$ ; ( #F ; #5 ) ; %%$ ; ( #F ; #5 ) ; % 4 #F,8 mm04 #F,8 mm0

1 1√√ ;; λλ #,! ; !5 #,! ; !5%. Penghantar L%%. Penghantar L%

/ 4/ 4 L ; 9 ; %L ; 9 ; % 44 %! ; #5 ; %%! ; #5 ; % 4 #F,8 mm0 4 #F,8 mm0

1 1√√;; λλ # ; !5 # ; !5 Cadi penghantar yang diambil dengan penampang #5 mm0 Cadi penghantar yang diambil dengan penampang #5 mm0

?ontoh-8 +?ontoh-8 +

erapa penampang hantaran yang diperlukan untukerapa penampang hantaran yang diperlukan untukpenyambunganpenyambungan dengan syarat-syarat +dengan syarat-syarat +

> 4 ##! Golt.> 4 ##! Golt.

P 4 #F$ 7mpereP 4 #F$ 7mpereL 4 %$ meterL 4 %$ meter

1 1√√ 4 % " atau %,8 Golt.4 % " atau %,8 Golt./ 4/ 4 L ; 9 ; %L ; 9 ; % 44 %$ ; #F$ ; %%$ ; #F$ ; % 4 F8,F mm0 4 F8,F mm0

1 1√√ ;; λλ %,8 ; !5 %,8 ; !53ipilih hantaran !$ mm03ipilih hantaran !$ mm0



8/19

Pada *ontoh nomor 8 untuk penampang !$ mm0, dengan rugiPada *ontoh nomor 8 untuk penampang !$ mm0, dengan rugi

tegangan %,8 Golt, dan arus beban #F$ 7mpere, sudahtegangan %,8 Golt, dan arus beban #F$ 7mpere, sudah

men*ukupi . Namun arus nominal proteksi arus terdekatmen*ukupi . Namun arus nominal proteksi arus terdekat

adalah #5$ 7mpere (tidak tersedia normalisasi #F$ 7mpere)adalah #5$ 7mpere (tidak tersedia normalisasi #F$ 7mpere)maka diambil hantaran dengan penampang lebih tinggi darimaka diambil hantaran dengan penampang lebih tinggi dari

#5$ 7mpere yaitu dengan penampang 6$ mm0. Dehingga rugi#5$ 7mpere yaitu dengan penampang 6$ mm0. Dehingga rugi

tegangan menjadi +tegangan menjadi +

1 1√√ 44 L ; 9 ; %$$L ; 9 ; %$$ %$ ; #F$ ; %$$%$ ; #F$ ; %$$

4. PERTIMBANGAN PROTEKSI ARUS4. PERTIMBANGAN PROTEKSI ARUS

= = 1,24 %E x q x 115 x 70 x 50


9/19

!.#.!.#. ila diketahui besarnya arus 9 +ila diketahui besarnya arus 9 +

1 1√√ 44 #,68 ; L ; 9 ; ?os#,68 ; L ; 9 ; ?os ϕϕ Golt Golt

λλ I /I /

/ 4 #,68 ; L ; 9 ; ?os/ 4 #,68 ; L ; 9 ; ?os ϕϕ

/ 4/ 4 L ; 2L ; 2 [[mm0mm0]]

λλ ; 1; 1√√ ; >; >

5. SISTEM ARUS BOLAK - BALIK 3 FASA5. SISTEM ARUS BOLAK - BALIK 3 FASA


10/19


?ontoh -# +?ontoh -# +

erapa rugi tegangan suatu motor 8 asa, beban #E$ 7mpereerapa rugi tegangan suatu motor 8 asa, beban #E$ 7mperedihubungkan dengan saluran 8 asa, panjang #!$ meter ukuran ?u 8dihubungkan dengan saluran 8 asa, panjang #!$ meter ukuran ?u 8; E! mm0.; E! mm0.

99 4 #E$ 7mpere4 #E$ 7mpere

?os?os ϕϕ 4 $,BB4 $,BB>> 4 %%$ Golt (asa - asa)4 %%$ Golt (asa - asa)

1 1√√ 44 #,68 ; L ; 9 ;?os#,68 ; L ; 9 ;?os ϕϕ λλ ; /; /

7tau 47tau 4 B,#!B,#! ; #$$ " 4 8,6 "; #$$ " 4 8,6 "

%%$%%$

?ontoh % +?ontoh % +

Daluran arus bolak-balik 8 asa panjang B$ meter tersambung %$Daluran arus bolak-balik 8 asa panjang B$ meter tersambung %$lampu I #$$ att, beban terbagi rata pada ke tiga asa, teganganlampu I #$$ att, beban terbagi rata pada ke tiga asa, teganganpelayanan #E$ Golt asa-asa.pelayanan #E$ Golt asa-asa.

erapa penampang saluran jika rugi tegangan dibatasi % " ( 8,B Golt)erapa penampang saluran jika rugi tegangan dibatasi % " ( 8,B Golt)

/ 4/ 4 L ; 2L ; 2 B$ ; %$$$B$ ; %$$$ mm0mm0

λλ ; 1 G ; > !5 ; 8,B ; #E$; 1 G ; > !5 ; 8,B ; #E$

=

= 8,15 Volt

= 3,86 mm2


11/19

?ontoh 8 +?ontoh 8 +

Duatu motor 8 asa daya #$ PK harus dipotong danDuatu motor 8 asa daya #$ PK harus dipotong dan

disambung dengan kabel tanah , panjang kabel ##%disambung dengan kabel tanah , panjang kabel ##%meter, > 4 %%$ Golt asa-asa, kerugian teganganmeter, > 4 %%$ Golt asa-asa, kerugian teganganyang diperbolehkan ! atau ## Golt.yang diperbolehkan ! atau ## Golt.

erapa ukuran kabel yang diperlukanAerapa ukuran kabel yang diperlukanA

9 49 4 PP 44 #$ ; 685#$ ; 685 4 %6,!4 %6,!

7mpere7mpere√√8 ; > ; ?os8 ; > ; ?os ϕϕ √√8 ; %%$ ; $,B!8 ; %%$ ; $,B!/ 4/ 4 #,68 ; ##% ; %6,! ; $,B!#,68 ; ##% ; %6,! ; $,B! 4 6,8! mm0 4 6,8! mm0

!5 ; ##!5 ; ##

Cadi ukuran kabel 8 I #$ mm0 yang dipakaiCadi ukuran kabel 8 I #$ mm0 yang dipakai

3apat pula kita menggunakan rumus +3apat pula kita menggunakan rumus +/ 4/ 4 L ; 2L ; 2 44 ##% ; (#$ ; 685)##% ; (#$ ; 685) 4 6,%5 mm0 4 6,%5 mm0

λλ ; 1; 1√√ ; >; > !5 ; ## ; %%$ !5 ; ## ; %%$ Cika di ketahui daya guna (rendemen) motor $,B8 maka +Cika di ketahui daya guna (rendemen) motor $,B8 maka +

/ 4/ 4 #,% ; (#$ ; 685)#,% ; (#$ ; 685) 4 6,8! mm0 4 6,8! mm0



12/19

Pada uraian sebelumnya telah kita jelaskan bahwa untuk jaring diatas tanah harus

diperhatikan adanya akt!r induksi"

#erugian ini penting untuk diperhatikan$ dari tabel dibawah ini dapat diba%a dengan

akt!r berapa suatu hasil perhitungan dari suatu saluran masih harus dikalikan"

Besarnya akt!r perkalian sangat bergantung atas jarak penghantar"

. FAKTOR INDUKSI ! RUGI TEGANGAN. FAKTOR INDUKSI ! RUGI TEGANGAN

PenaPenamm

pangpang

salurasalura

nn

?os?os ϕϕ + $,E+ $,E ?os?os ϕϕ + $,B+ $,B ?os?os ϕϕ + $,6+ $,6 ?os?os ϕϕ + $,5+ $,5

Carak antar saluran (*m) Carak antar saluran (*m)

F$F$ !$!$ 5$5$ F$F$ !$!$ 5$5$ F$F$ !$!$ 5$5$ F$F$ !$!$ 5$5$

#$#$ 1,11,1 1,11,1 1,11,1 1,151,15 1,161,16 1,161,16 1,21,2 1,211,21 1,221,22 1,271,27 1,281,28 1,291,29

#5#5 1,151,15 1,161,16 1,161,16 1,231,23 1,241,24 1,251,25 1,321,32 1,341,34 1,341,34 1,411,41 1,431,43 1,441,44

%!%! 1,221,22 1,231,23 1,241,24 1,341,34 1,361,36 1,371,37 1,471,47 1,491,49 1,51,5 1,611,61 1,631,63 1,651,65

8!8! 1,31,3 1,311,31 1,321,32 1,471,47 1,481,48 1,51,5 1,631,63 1,661,66 1,681,68 1,831,83 1,861,86 1,891,89


13/19

Lanjutan .Lanjutan .

?ontoh F.?ontoh F.

Pada ujung saluran udara 8 asa tersambung bebanPada ujung saluran udara 8 asa tersambung beban

F$$$ att +F$$$ att +> 4 %%$ Golt (asa J asa)> 4 %%$ Golt (asa J asa)

?os?os ϕϕ 4 $,E4 $,Ed 4 F$ *md 4 F$ *m

L 4 %B$ mL 4 %B$ m/ 4 8! mm/ 4 8! mm%%

3ari tabel untuk penampang 8! mm%, *os3ari tabel untuk penampang 8! mm%, *os ϕϕ 4 $,E dan d4 $,E dan d

4 F$ *m harus4 F$ *m harus menggunakan aktor kali #,8, maka rugimenggunakan aktor kali #,8, maka rugitegangan menjadi +tegangan menjadi +

1 1 G 4G 4 L ;L ; PP

λλ ; / ; >; / ; >

44 %B$ ; F$$$%B$ ; F$$$ !5 ; 8! ; %%$!5 ; 8! ; %%$

& 1$' (!lt

& 1$' (!lt = '$') (!lt"


14/19

7. MASALAH DISTRI!SI "ERLETA#A$ EA$

2ntuk saluran dengan besar penampang sama, jumlah total daya2ntuk saluran dengan besar penampang sama, jumlah total dayabeban dapat dipermudah dengan menjumlahkan se*ara aljabar danbeban dapat dipermudah dengan menjumlahkan se*ara aljabar danmenghitung pada jarak dari titik suplai sama dengan seolah-olahmenghitung pada jarak dari titik suplai sama dengan seolah-olahsaluran dengan satu beban tersambung di ujung. esarnya *ossaluran dengan satu beban tersambung di ujung. esarnya *os ϕϕ tiaptiapbeban sama.beban sama.6.#.6.#. eban terpusat di ujung saluran.eban terpusat di ujung saluran.

Panjang saluran LPanjang saluran L 4 panjang saluran.4 panjang saluran.esar bebanesar beban 4 besar beban tersambung di ujung4 besar beban tersambung di ujung

aktor Laktor L 4 #4 #6.%.6.%. eban tersebar merataeban tersebar merata

esar bebanesar beban 4 Cumlah total daya beban4 Cumlah total daya bebanaktor Laktor L 4 4 Panjang saluran dihitungPanjang saluran dihitung 4 L4 L

6.8.6.8. eban berat ke ujung saluraneban berat ke ujung saluran

esar bebanesar beban 4 jumlah total daya4 jumlah total dayaaktor Laktor L 4 %84 %8Panjang saluran dihitungPanjang saluran dihitung 4 %8 ; L4 %8 ; L

6.F.6.F. eban berat ke pangkal saluran +eban berat ke pangkal saluran +esar bebanesar beban 4 jumlah total daya4 jumlah total dayaaktor Laktor L 4 #84 #8Panjang saluran dihitungPanjang saluran dihitung 4 #8 ; L4 #8 ; L


15/19

8. METDE MME$ LISTRI#

B.#.B.#. Metode ini dipakai pada sistem 8 asa dengan besarnya *osMetode ini dipakai pada sistem 8 asa dengan besarnya *os ϕϕ sama dan penampang saluran sama.sama dan penampang saluran sama.

B.%.B.%. Perhitungannya merupakan metode pendekatan namunPerhitungannya merupakan metode pendekatan namunkekurangannya dapat dikompensasi dengan standarisasikekurangannya dapat dikompensasi dengan standarisasiparameter (penampang saluran, rugi tegangan)parameter (penampang saluran, rugi tegangan)

-- Terminologi Terminologi

Tanda-tanda yang dipakai adalah + Tanda-tanda yang dipakai adalah +

*arak tegangan relati

Pada +, = 12 4 r H tg ϕ ; P ; L ; #$ ! (")

2 20

Distem T&Distem T&

P 4 daya akti P 4 daya akti KK

2 4 Tegangan pelayanan2 4 Tegangan pelayanan GG

& 4 Tahanan penghantar& 4 Tahanan penghantar ΩΩ km km

I 4 &eaktansi penghantarI 4 &eaktansi penghantar ΩΩ km km

L 4 Panjang penghantarL 4 Panjang penghantar kmkm

ϕϕ 4 eda asa4 eda asa


16/19

&. MME$ LISTRI#

E.#.E.#. eban listrik P (k) berjarak L dari titik pasok (sumber)eban listrik P (k) berjarak L dari titik pasok (sumber)

:asil kali M 4 P ; L disebut momen listrik.:asil kali M 4 P ; L disebut momen listrik.

E.%.E.%. Momen listrik dari suatu hantaran yang menyebabkanMomen listrik dari suatu hantaran yang menyebabkan

jatuh tegangan # " jatuh tegangan # "

adalah+adalah+

M 4M 4 # .# . ;; 22%%

#$#$!! r H ; tanr H ; tan ϕϕ

-kw " #m.


17/19

10. 'RA(I# MME$ LISTRI#

r pada %$r pada %$ΩΩ/km/km untuk ??untuk ??

r pada !$r pada !$ΩΩ/km/km untuk tisted *ableuntuk tisted *able

; 4 $,8!; 4 $,8! ΩΩ km untuk ?? km untuk ??; 4 $,#; 4 $,# ΩΩ km untuk tisted *able atau kabel tanah km untuk tisted *able atau kabel tanah*os*os ϕϕ 4 $,E! sd $,64 $,E! sd $,6Pada grak dapat diba*a moment listrik


18/19

L)*+t)* 10.

?ontoh % +?ontoh % +

Debuah pabrik berjarak 5$$meter dari gardu distribusi dipasok denganDebuah pabrik berjarak 5$$meter dari gardu distribusi dipasok dengan

saluran kabel tisted !$ mm% daya kebutuhan 8$ kO *ossaluran kabel tisted !$ mm% daya kebutuhan 8$ kO *os ϕϕ 4 $,B4 $,Berapa rugi tegangan Aerapa rugi tegangan A

ML 4 8$ ; $,5 4 #B kO.kmML 4 8$ ; $,5 4 #B kO.km

Pada grak ML untuk penampang !$ mmPada grak ML untuk penampang !$ mm%% pada *ospada *os ϕϕ $,B 4 #,B# kO.$,B 4 #,B# kO.

Cadi Cadi 1 12 4 MLML#" 4 #B#,#B 4 #2 4 MLML#" 4 #B#,#B 4 #!,%!!,%! ""

?ontoh 8?ontoh 8

Penyulang 7 memakai kabel tisted !$ mm% memasok dua beban P#Penyulang 7 memakai kabel tisted !$ mm% memasok dua beban P#

dan P%dan P%

Carak ardu ke P# 4 #$$ meter R P# 4 %$ k, *os Carak ardu ke P# 4 #$$ meter R P# 4 %$ k, *os ϕϕ $,B$,B Carak P# ke P% 4 8$$ meter R P% 4 #! k, *os Carak P# ke P% 4 8$$ meter R P% 4 #! k, *os ϕϕ $,E$,E

erapa jatuh tegangan total Aerapa jatuh tegangan total A

MLP# 4 %$ ; $,# 4 % kO.km R MLP# 4 #,!, *osMLP# 4 %$ ; $,# 4 % kO.km R MLP# 4 #,!, *os ϕϕ $,B$,B

MLP% 4 #! ; ($,8 H $,#) 4 5 kO.km R MLP% 4 #,B5, *osMLP% 4 #! ; ($,8 H $,#) 4 5 kO.km R MLP% 4 #,B5, *os ϕϕ $,E$,E

1 12 4 %#,B# H 5#,B5 4 F,8 ".2 4 %#,B# H 5#,B5 4 F,8 ".


19/19

3.1. teori listrik terapan

Documents