Bab 22.1 Dasar Teori

2.1.1 Daya

Daya listrik adalah banyaknya energi tiap satuan waktu dimana pekerjaan sedang berlangsung atau kerja yang dilakukan persatuan waktu dan memakai satuan W(watt).Dari pengukuran daya kita juga bisa mengetahui banyaknya energy yang telah kita pakai selama selang waktu tertentu. Secara umum Daya diukur dengan rumus P=IV atau bisa juga dengan menerapkan hukum Ohm IV yaitu P=I2R. Jadi :

2.1.2 kWh meter

kWh meter adalah alat pengukur energi listrik yang mengukur secara langsung hasil kali tegangan, arus factor kerja, kali waktu yang tertentu (UI Cos t) yang bekerja padanya selama jangka waktu tertentu tersebut. Hal ini berdasarkan bekerjanya induksi megnetis oleh medan magnit yang dibangkitkan oleh arus melalui kumparan arus terhadap disc (piring putar) kWh meter, dimana induksi megnetis ini berpotongan dengan induksi mgnetis yang dibangkitkan oleh arus melewati kumparan tegangan terhadap disc yang sama.Koppel putar dapat dibangkitkan terhadap disc karena induksi magnetis kedua medan magnit tersebut diatas bergeser fasa sebesar 900 satu terhadap lainnya (azas Ferrari). Hal ini dimungkinkan dengan konstruksi kumparan tegangan dibuat dalam jumlah besar gulungan sehingga dapat dianggap inductance murni.

PRINSIP KERJA1ditimbulkan oleh arus I mengalir di kumparan Wc2ditimbulkan oleh arus Ip mengalir di kumparan Wp dan Ip lagging 900 terhadap tegangannya

Sin = Cos

1

V

Gambar 22

Dengan mengambil persamaan moment alat ukur type induksi :T = KW 1. 2 Sin 11 sebanding dengan IVW

2 2 sebanding dengan Sin = Cos VW

Maka : TD = W.I Cos = V.I. Cos Dengan demikian maka terhadap piringan logam D terdapat momen gerak TD yang berbanding lurus terhadap daya beban. Apabila oleh karena pengaruh momen TD. Piring logam D berputar dengan kecepatan n, maka sambil berputar piringan tersebut memotong garis garis fluksi magnetic m (akibat adanya magnit permanen) sehingga menyebabkan terjadinya arus arus putar (arus Foucault) didalam piringan logam yang berbanding lurus terhadap n m.Arus arus putar yang terjadi pada piringan logam D akibat adanya 1, 2 dan m seperti dalam gambar 1.BArus arus putar yang memotong garis garis fluksi m menyebabkan piringan logam D mengalami momen redaman TD yang berbanding lurus dengan n. m2

Bila momen TD dan Td dalam keadaan seimbang maka :Kd. V.I. Cos = Km.n. m2

Kd, Km = konstantaSehingga didapat kecepatan n dari piringan logam D adalah berbanding lurus dengan V.I.Cos, maka jumlah putaran piringan D untuk jangka waktu tertentu sebanding dengan energi yang diukur pada jangka waktu tersebut. Kemudian untuk mendapat angka hasil pengukuran dari piringan D tadi harus ditransformasikan lagi kealat register.

BAGIAN BAGIAN KWH METER DAN FUNGSINYA1.Kumparan Tegangan2.Kumparan arus3.Elemen Penggerak/piringan4.Rem magnit5.Register6.Name Plate7.Terminal Klemp

Gambar 3Badan (body) terdiri dari :a. Bagian atasb. Bagian bawah

Kumparan arus terdiri dari :a. Pada kWh meter 1 phasa kumparan arus 1 setb. Pada kWh meter 3 phasa 3 kawat kumparan arus 2 setc. Pada kWh meter 3 phasa 4 kawat kumparan 3 setPada kumparan arus dilengkapi dengan kawat tahanan atau lempengan besi yang berfungsi sebagai pengatur Cosinus phi (factor kerja)

Kumparan Tegangan terdiri dari : Pada kWh meter 1 phasa 1 SetPiringanPiringan kWh meter ditempatkan dengan dua buah bantalan (atas dan bawah) yang digunakan agar piringan kWh meter dapat berputar dengan mendapat gesekan sekecil mungin.Rem MagnitRem magnit adalah terbuat dari magnit permanen, mempunyai satu pasang kutub (Utara dan selatan) yang gunanya untuk :a. Mengatasi akibat adanya gaya berat dari piringan kWh meterb. Menghilangkan / meredam ayunan perputaran piringan serta alat kalibrasi semua batas arus.

Roda gigi dan Alat Pencatat (register)Sebagai transmisi perputaran piringan, sehingga alat pencatat merasakan adanya perputaran, untuk mencatat jumlah energi yang diukur oleh kWh meter tersebut dan mempunyai satuan, puluhan, ratusan, ribuan dan puluh ribuan

1.Data kWh MeterPada papan nama dari meter energi tercantum data sebagai berikut :- Nama alat / merek pabrik- Tipe atau jenis meter- Cara pengawatan : a. satu fasa, 2 kawat b. tiga fasa, 3 kawat c. tiga fasa, 4 kawat- Tegangan- Arus- Frekuensi- Konstanta meter- Kelas- Satuan energi listrik

1.Instalasi pengukuran langsung.1.1. Diagram pengawatan meter kWh 1 Phasa.

4136LNKebeban

Gambar Diagram penagawatan meter kWh 1 phasa

1.2. Diagram pengawatan meter kWh 3 phasa1346791011R S T N

11

Gambar Diagram pengawatan meter kWh 3 phasaR S T N1346791011134679Time SwitchMeter kWhMeter kVArhGambar Diagram Pengawatan meter kWh tarif ganda dan kVArh.

2. Alat Pengukur, Pembatas dan perlengkapannya. 2.1. Alat Pengukur.

Pengukuran energi listrik yang digunakan pelangggan TR dilakukan oleh salah satu dibawah ini. Meter kWh tarip tunggal Meter kWh tarip tunggal dan kVArh Meter kWh tarip ganda dan kVArh

2.1.1. Meter kWh.

Meter Kwh adalah alat ukur listrik integrasi yang digunakan untuk mengukur besarnya energi aktif yang digunakan pelanggan dlam satuan kilo watt jam (Kwh)

Data dan Spesifikasi Meter kWh.Pada setiap meter Kwh diberi tanda pengenal pada papan nama yang terpasang pada bagian dalam meter yang antara lain berisi :

1. Nama / Merk pabrik2. Sistem pengawatan: a. Satu Phasa dua kawatb. Tiga Phasa Empat kawatc. Tiga phasa Tiga kawat

3. Type meter4. Nomor seri dan tahun pembuatan.5. Tegangan acuan standar,arus dasar dan rasio ransformator6. Frekuensi pengenal7. Konstanta meter8. Satuan energi listrik9. Kelas meter :a. Kelas dua untuk pengukuran langsungb. Kelas satu untuk Pengukuran tak langsung 10. Suhu acuan11. Tanda segi empat ganda, untuk meter berkotak isolasi12. Nama pemilik13. Untuk meter tarif ganda, disebelah kiri elemen hitung diberi tanda : Max.load dan Normal load atau LWBP dan WBP. Dan dilengkapi dengan petunjuk kerja register meter yang berwarna merah disebelah kanan register.14. Tegangan terminal pemindah tarip15. Tanda dengan huruf C.A. untuk terminal meter guna ganda.(dapat dihubungkan dengan kabel Cu atau Al)16. Tanda bantalan batu ganda magnit apung17 Arah putaran Kwh.

Tabel Tegangan Acuan Standar meter kWh

Meter kWhTegangan Acuan Standar

Sambungan langsung satu phasa230 volt

Sambungan langsung tiga phasa440 volt

Tabel Arus dasar Standar dan Arus Maksimum meter kWh

Meter KwhArus dasar standar(A)Arus Maksimum(A)

Sambungan langsung520

2060

100100

Sambungan melalui trafo arus1-

5

Meter kWh yang menggunakan tarip ganda harus dilengkapi dengan saklar waktu (time switch) guna menunjukan pemakaian kwh pada WBP dan LWBP.Waktu beban puncak (wbp) adalah pukul 18.00 s/d 22.00 dan Luar waktu beban puncak (lwbp) adalah pukul 22.00 s/d 18.00 waktu setempat.Jamnyala perbulan adalah jumlah pemakaian kwh dibagi dengan daya tersambung (kVA).

2.2. Pembatas

Untuk membatasi daya yang dipakai pelanggan TR agar sesuai dengan daya kontraknya digunakan pemutus mini atau pelebur.

2.2.1. Pemutus mini. Pemutus mini yang digunakan sebagai alat pembatas daya pada T R harus mempunyai spesifikasi teknik sebagai berikut: Prinsip kerjaTrip termis,tripbimetal,trip hidrolis ,trip elektromagnit. Karakteristik teknik.= Frekuensi pengenal : 40 60 Hz.= Kapasitas pemutus s/d 6 KA pada 220 volt dan cos=0.85 = Dapat bekerja sampai dengan 440 Volt AC

Untuk pembatas arus sampai dengan 100 A dipakai pemutus mini (MCB) sedangkan untukm pembatas arus diatas 100 A sipakai pelebur tegangan rendah pemutus cetak ( MCCB =Mould Cast Circuit Breaker) atau pemutus tanpa pelebur (NFB= No Fuse Breaker) yang dapat distel untuk memenuhi karakteristik pembatas.

2.2.2. Pelebur.

Pelebur yang digunakan sebagai pembatas arusuntuk penyaambunga TR harus mempunyai karakteristik sebagai berikut :

Arus NominalArus LebihWaktu LeburCatatan

(A)(A)(Jam)

< 601,3 In> 1Tidak putus dalam waktu 1 jam

2 In< 1Putus dalam waktu 1 jam

> 601,3 In> 2Tidak putus dalam waktu 2 jam

2 In< 2Putus dalam waktu 2 jam