Halaman:

0-1

KWH METER

Prinsip Kerja kWh meter

Kesalahan - Kesalahan dan Perbaikannya

∗ Penyesuai beda fase ( I dengan V pada kumparan tegangan

∗ Penyesuaian pada beban berat

∗ Penyesuaian pada beban ringan

∗ Penghentian putaran pada beban kosong

Cara Menggunakan KWh meter

∗ KWh meter 1 fase

∗ KWh meter 3 fase dengan 2 piringan

∗ KWh meter 3 fase dengan 3 piringan dan dilengkapi Regester ( pencatat ) untuk pemakaian beban pancar dan bukan beban pancar.

Halaman:

0-2

Pembagian tahap Mengajar Metode Alat bantu Waktu Pengajaran Mengajar

1. Motivasi

1.1. Guru memberikan suatu rumus usaha listrik W = U . I . t.......joule, kemudian usaha yang terpakai pada suatu rumah tangga atau perusahaan dapat dihitung atau dicatat

Ceramah Papn tulis+ Kapur

5’

1.2. Peserta mendiskusikan dengan sesama temanya Diskusi Papan tulis, Kapur

10’

2. Elaborasi

2.1. Guru menjelaskan prinsip kerja kWh meter dan bagian - bagiannya

Ceramah Chart / Trans 15’

2.2. Guru menjelaskan cara mengatasi kekeurangan - kekurangan kWh meter

Ceramah Chart / Trans Lembar info

25’

2.3. Guru memberikan kesempatan peserta untuk tanya jawab Tanya jawab Lembar info 5’

2.4. Guru menjelaskan cara menggunakan kWh meter 1 fase Ceramah Dmeo

AB 1, AB 3, AB 5

30’

2.5. Guru menjelaskan cara menggunakan kWh meter 3 fase Ceramah Demo

Lembar info Chart / Trans

15’

2.6. Guru menjelaskan cara menggunakan kWh meter 3 fase Obberriet mG 20

Ceramah Demo

AB 2, AB 3, AB 4, Transparan /

Chart

35’

3. Konsolidasi

3.1. Guru menekankan hal-hal yang perlu diperhatikan dalam menggunakan KWh meter

Ceramah Lembar info Chart / Trans

5’

3.2. Guru menjelaskan penggunaan regester bahan pancar dan bahan beban pancar

Ceramah Lembar info AB 2

5’

4. Evaluasi

4.1. Tes Akhir pelajaran Pemberian tugas

Lembar tugas 30’

Halaman:

1-1

PENGUKURAN

PENGOPERASIAN ALAT UKUR LISTRIK

KWH METER

Tujuan Instruksional Umum

Setelah pelajaran selesai, peserta harus dapat:

⇒ Menggunakan alat-alat ukur listrik

Tujuan Instruksional Khusus

Peserta harus dapat:

⇒ Menjelaskan prinsip kerja alat ukur energi listrik ( kWh meter )

⇒ Menjelaskan cara menggunakan alat ukur energi listrik

⇒ Menyebutkan bagian-bagian dari alat ukur energi listrik

Materi

ΙΙΙΙ. Prinsip Kerja kWh meter

Gbr. 1a. Prinsip suatu meter penunjuk enersi listrik arus B-B (

jenis induksi )

Gbr. 1b Arus -Arus Eddy pada suatu piring

Halaman:

1-2

Keterangan :

Cp = Inti besi kumparan tegangan

Cc = Inti besi kumparan arus

Wp = Kumparan tegangan

Wc = Kumparan arus

D = Kepingan roda Aluminium

J = Roda-roda pencatat ( regester )

M = Magnet permanen sebagai pengerem keping aluminium, saat beban kosong

S = Kumparan penyesuai beda fase arus dan tegangan

Pada saat arus beban mengalir pada kumparan, arus akan menimbulkan flux magnit φ1, sedangkan pada kumparan tegangan terjadi perbedaan fase antara arus dan tegangan sebear 900, hal ini karena kumparan tegangan bersifat induktor. Arus yang melalui kumparan tegangan akan menimbulkan flux magnit φ2 yang berbeda fase 900 dengan φ1.

Perbedaan fase antara φ1 dan φ2 akan menyebabkan momen gerak pada keping aluminium ( D ) sehingga berputar. Putaran keping Aluminium ( piringan ) dan di transfer pada roda - roda pencatat. Besarnya momen gerak ini sebanding dengan Arus I dan tegangan V yaitu :

Pada transfer mati nilai putaran keping Aluminium ke roda - roda pencatat dilakukan kalibrasi untuk memperoleh nilai energi terukur dalam besaran kWh ( Kilo Watt Hours )

ΙΙΙΙΙΙΙΙ. Kesalahan-kesalahan dan Perbaikannya.

A. Penyesuaian Fase

Pada kenyataanya beda fase antara φ1 dan φ2 tidak bisa betul - betul 90°, karena ada - nya kerugian inti dan tekanan pada kumparan tegangan. Untuk mengatasi ini caranya adalah dengan memasang kumparan penyesuai fase pada inti kumparan tegangan.( Lihat gambar 2 ).

B. Penyesuaian Pada Beban-Beban Berat.

Pada saat beban berat φ1 akan bertambah besar, pertambahan ini mengakibatkan arus pusar ( arus eddy ) pada kepingan. Aluminium juga bertambah besar, sedang arus eddy ini menimbulkan momen lawan pada keping Aluminium, dan akan menghambat putaran keping Aluminium. Untuk mengatasinya pada kumparan arus dipasang shunt magnetis dimana pada saat beban penuh / berat flux tidak sepenuhnya dapat menimbulkan momen lawan ( lihat gambar 3 ).

Gbr 2. Prinsip Pengatur Fasa

Gbr 3. Prinsip suatu pengatur beban berat

C. Penyesuaian Beban-beban Ringan

T ≈ k . V . I . Cos ϕ

Halaman:

1-3

Kesalahan putaran akibat adanya gaya gesek pada piringan terutama saat beban kecil ( ringan ), untuk mengatasi hal ini dibuat cincin tembaga yang ditempatkan diantara kumparan tegangan dengan piringan dengan pemasangan condong ke arah gerak putar ( Lihat gambar 4. )

Inti besitegangan

Piring

QQ

2

Gbr 4. Prinsip suatu pengatur beban ringan

Dengan adanya cincin tembaga ini akan menimbulkan perbedaan fase dibanding dengan flux magnit φ2 yang tidak melalui cincin tembaga, sehingga terjadi pergeseran flux ke arah gerak piringan dan menimbulkan momen dengan arah sesuai gerak putar piringan ( Keping Aluminium )

D. Putaran Pada Beban Kosong

Pada saat beban kosong, kumparan tetap dialiri arus, yang bisa menggerakkan piringan. Agar piringan tidak akan tergerak oleh flux magnit φ2, maka pada piringan dipasang lubang., dimana pada saat lubang piringan berada dibawah tepat kumparan arus eddy akan terganggu dan momen yang ditimbulkan oleh flux magnit φ2 berkurang dan piringan terhenti. ( Lihat gambar 1a. Anti Creeping device ).

ΙΙΙΙΙΙΙΙ Cara Penyambungan kWh meter.

A. KWh meter Satu Fase

Pada KWh meter ini pada dasarnya sama seperti watt meter yaitu mempunyai kumparan tegangan dan kumparan arus.

Adapun cara menggunakannya adalah sebagai berikut :

1. Kumparan arus diseri dengan beban, ujung awal mendapat fase dan ujung akhir dihubungkan ke beban.

2. Kumparan tegangan awal digabung dengan ujung awal kumparan arus dan ujung akhir dihubungkan dengan netral sumber bersama - sama dengan ujung lain dari beban.

3. Jika rangkaian sudah benar kemudian sumber kita masukkan pada rangkaian.

Halaman:

1-4

Gbr 5. KWh meter 1 fase

B. KWh meter 3 Fase

Gbr 6. KWh meter 3 fase dengan 2 piringan

Halaman:

1-5

Keterangan gambar KWh meter 3 Fase :

1. Skrup penahan plat pengikat kumparan tegangan dan arus.

2. Skrup pengatur gerak pengerem magnit.

3. Rem magnetik.

4. Skrup pengatur pada inti kumparan tegangan

5. Alur / Jalan kosong gerak inti utama kumparan tegangan, untuk penyesuai fase (arus dan tegangan ).

6. Skrup pengatur posisi inti utama kumparan tegangan.

7. Penahan / Pembatas gerak skrup pengatur inti utama tegangan.

8. Tuts ( tangkai ) pengatur ( penyelubang ) momen pusar.

Cara menggunakannya :

1. KWh meter 3 Fase pada dasarnya adalah KWh meter 1 Fase yang disusun sedemikian rupa sehingga menjadi KWh meter3 Fase dengan prinsip kerja seperti KWh meter 1 Fase.

2. Line L1,kita masukkan pada ujung awal kumparan arus fase satu dan ujung akhirnya kita hubungkan ke ujung beban untuk fase pertama, demikian pula untuk L1, L2 dipasangkan pada ujung awal kumparan fase 2 dan 3 dan ujung lainnya ke beban.

3. Netral sumber kita masukkan ke terminal Netral alat ukur dan kita gabung dengan ujung lain dari beban.

4. Jika rangkaian sudah benar, sumber kita hidupkan, maka piringan akan berputar sesuai dengan besarnya beban, Jika beban besar piring akan berputar cepat dan sebaliknya.

5. Gerak putar roda-roda pencatat ( Regester ) ini ditentukan oleh merupakan transfer dari gerak piringan berjumlah 2 ( ada yang 3 ) yang kesemuanya ditempatkan dalam satu poros ( Lihat gambar 5 dan 6. )

Gambar 6. Penampilan Fisik Salah Satu kWh meter 3 Fase

Halaman:

1-6

C. KWh meter 3 Fase Obberrut MG 20 SE 70510

Gbr 7. Diagram pengawatan KWh meter 3 fase obberriet MG 20

Keterangan :

1. Kumparan pengubah posisi regester ( Pencatat ).

2. Motor timer pemindah kontak kumparan pengubah posisi regester.

3. Kontak relay ( kumparan ) untuk pemakaian beban puncak.

4. Kontak untuk motor reley ( TDR ).

Cara menggunakan :

KWh meter 3 fase obberriet MG 20 cara menggunakan adalah sama seperti KWh meter 3 fase

yang lain, hanya perbedaanya adalah :

1. Piringan penggeraknya ada tiga buah ( tiap fase mempunyai piringan sendiri - sendiri ).

2. Dilengkapi dengan pencatat ( regester ) untuk pemakaian saat beban puncak dan saat luar

beban puncak.

Adapun perpindahan posisi regester telah ditentukan oleh PLN dengan menggunakan timer yang bekerja pada saat jam - jam tertentu.

Selain dengan timer perpindahan beban puncak ada yang menggunakan saklar input, dimana untuk menghidup-matikan relay pengubah posisi disuntikan frekwensi tinggi dari pusat pengendali pada saat-saat jam beban puncak.

Frekuensi ini dilewatkan jaringan listrik yang dipergunakan.

2-1

Latihan

1. Apakah yang menyebabkan piringan alat ukur kWh meter berputar ?.

2. Sebutkan kesalahan-kesalahan yang terjadi pada kWh meter !.

3. Jelaskan bagaimana cara perubahan posisi regester pada saat penggunaan beban puncak !.

4. Sebutkan bagian-bagian pada KWh meter !.

Halaman:

3-1

Jawaban

1. Apakah yang menyebabkan piringan alat ukur kWh meter berputar ?.

Jawab : Penyebabnya adalah adanya flux magnit yang ditimbulkan oleh arus pada kumparan

arus dan kumparan tegangan yang berbeda fase.

2. Sebutkan kesalahan - kesalahan yang terjadi pada kWh meter !.

Jawab : a. Penyesuaian perbedaan fase antara Arus dan Tegangan.

b. Penyesuian terhadap beban-beban berat.

c. Penyesuaian terhadap beban - beban ringan.

d. Putaran pada beban kosong ( tanpa beban )

3. Jelaskan bagaimana cara perubahan posisi regester pada saat penggunaan beban puncak !.

Jawab : a). Perpindahan posisi regester ( pencatat ) digerakan oleh relay yang diatur oleh

motor timer yang telah diatur oleh PLN.

b). Perpindahan posisi regester digerakkan oleh relay inpul yang diatur oleh pusat

pengendali dengan menyuntikkan frekwensi tinggi mulai jaringan listrik yang pakai.

4. Sebutkan bagian-bagian pada KWh meter !.

Jawab : a). Kumparan tegangan.

b). Kumparan arus.

c). Inti kumparan tegangan.

d). Inti kumparan arus.

e). Keping / piringan Aluminium.

f). Roda - roda pencatat ( regester ).

g). Magnet permanen pengerem.

h). Kumparan penyesuai beda fase arus dan tegangan.

KRITERIA PENILAIAN : NILAI

Soal No 1. Betul sesuai jawaban 1

Soal No 2. Betul 2 jawaban 1

Betul 2 jawaban berikutnya 1

Soal No 3. Betul jawaban a 1

Betul jawaban b 1

Soal No 4. Betul 4 jawaban 1

Betul 4 jawaban berikutnya 1

Nilai Akhir

=∑

∑

Skore

Nilai

Halaman:

4-1

Transparan

1. Gambar 1.a : halaman 1-1

Gbr. 1b. Prinsip suatu meter penunjuk enersi listrik arus B-B ( jenis induksi )

Gbr. 1b Arus -Arus Eddy pada suatu piring

2. Gambar 6 : halaman 1-4

Gbr 6. KWh meter 3 fase dengan 2 piringan

Halaman:

4-2

KONSTRUKSI KWH METER

aaaa aaaa

bbbb

cccc dddd

eeee

ffff gggg

Keterangan: a. Kumparan tegangan b. Kumparan arus c. Piringan aluminium d. Magnit permanen e. Terminal klemp f. Dari sumber g. Ke beban

Halaman:

4-3

Halaman:

4-4