bab arus netral - · pdf filebab i pendahuluan i.1. ... transformator tiga fasa digunakan...

Micronet It Solutions

UPAYA MENGURANGI ARUS NETRAL SEKUNDER

TRAFO DISTRIBUSI 1

BAB I

PENDAHULUAN

I.1. LATAR BELAKANG

Gardu distribusi merupakan sarana penyaluran tenaga listrik dari

PLN ke Pelanggan. Dengan tegangan primer 20 KV lalu diubah oleh trafo

menjadi tegangan sekunder 400 V (antar fasa) atau 220 V (fasa – netral).

Pelanggan yang menggunakan ini adalah pelanggan TR, baik industri

maupun rumah tangga.

Fenomena arus netral sekunder pada trafo distribusi terjadi di

semua gardu. Pada beban tak seimbang timbul arus netral yang tinggi.

Namun pada beban seimbang terdapat juga arus netral. Pembebanan

seimbang dalam keadaan normal yaitu beban yang dipakai adalah linier

tidak terdapati arus netral. Sehingga bila ada arus netral pada beban

seimbang maka beban yang digunakan terdapat beban non linier.

Timbulnya arus netral yang tinggi pada pembebanan tak

seimbang ini akibat perbedaan sudut arus dan tegangan yang cukup

besar, yaitu melebihi sampai 300.

Beban non linier banyak digunakan dalam industri maupun rumah

tangga. Beban seperti motor induksi, pengaturan kecepatan motor listrik

merupakan penyumbang beban non linier sedangkan untuk rumah tangga

adalah penggunaan computer, AC, lampu fluorescent, dsbnya.

Pada beban non linier terdapat komponen semi konduktor, yang

dapat menimbulkan gelombang arus yang tidak sinusoidal. Hal ini akan

berpengaruh terhadap pengukuran arus sekunder dan primer trafo.

Khususnya pada arus netral sekunder beban tak seimbang.

I.2. BATASAN MASALAH

1. Pengaruh arus netral yang tinggi dapat mengakibatkan :



TRAFO DISTRIBUSI 2

a. Kualitas tegangan dan arus

b. Efisiensi trafo

c. Pengukuran energi

2. Adapun upaya untuk mengatasi arus netral tinggi dapat melakukan

langkah-langkah, yaitu :

a. Pemerataan beban

b. Memperbaiki sambungan netral

c. Menurunkan kapasitas trafo

d. Minimisator arus netral

I.3. PRA ANGGAPAN

Timbulnya arus netral pada pembeban sekunder trafo distribusi

dapat mempengaruhi system distribusi. Kesalahan pengukuran energi ,

penurunan kualitas peralatan distribusi PLN antara lain ditimbulkan dari

hal tersebut.

Arus netral yang tinggi dapat muncul akibat dari pembebanan

yang tak seimbang. Perbedaan pembebanan antar fasa akan

menimbulkan perbedaan sudut tegangan dan arus yang akhirnya

menimbulkan arus netral.

Beban non linier juga memberikan andil terhadap tingginya arus

netral. Hal ini terjadi pada beban non linier akan muncul arus urutan nol

yang memicu keluarnya arus netral.



TRAFO DISTRIBUSI 3

BAB II

TRAFO DISTRIBUSI

II.1. HUBUNGAN DELTA TRAFO

Transformator tiga fasa digunakan ketika daya tiga fasa di

rekomendasikan untuk kebanyakan beban seperti di motor-motor

industri. Ada dua dasar hubungan transformator tiga fasa, delta dan

bintang. Transformasi delta digunakan dimana jarak sumber dengan

beban pendek. Delta disukai oleh transformator satu fasa maupun tiga

fasa. Transformator delta di digambarkan dalam segitiga.

Tegangan transformator tiga fasa dengan kumparan yang

dihubungkan secara delta, yaitu VAB, VBC, dan VCA, masing-masing

berbeda fasa 1200.

VAB + VBC + VCA = 0

II.2.1. KESEIMBANGAN ARUS DELTA

Untuk beban yang seimbang :

IA = IAB – ICA

IB = IBC – IAB

IC = ICA – IBC

II.2.2. KETAKSEIMBANGAN ARUS DELTA

Pada rangkaian delta beban tak seimbang arus pada kawat

fasa (IL) sama dengan selisih vektoris dari arus IPH. Pada sirkuit tak

seimbang Cos φ setiap fasa tidak sama dengan Cos φ pada tiap alat

pemakai.

Perbandingan IL/IPH tidak sama dengan √3.



TRAFO DISTRIBUSI 4

II.3. HUBUNGAN BINTANG

Arus transformator tiga fasa dengan kumparan yang dihubungkan

secara bintang yaitu; IA, IB, dan IC masing-masing berbeda fasa 1200.

IN = IA + IB + IC

VAB = VAN + VBN = VAN – VBN

VBC = VBN – VCN

VCA = VCN - VAN

B IA

VBC

A IB VAN VBN

IN VAB

C IC VCN VCA

(a)

(b)

Gambar 2

Dari gambar 2a dan 2b diketahui bahwa untuk hubungan bintang

berlaku hubungan:

LLLL

PP

LP

LP

ANAB

IVIV

IVangbVAhubungan

Jadi

II

lalu

VV

atau

VV

33

3

3int

,

3

3

=

=

=

=

=

=



TRAFO DISTRIBUSI 5

II.3.1. KESEIMBANGAN ARUS BINTANG

Pada transformator distribusi pusat beban terhubung langsung

dengan transformator. Pada umumnya trasformator distribusi

terhubung secar bintang. Arus pada penghantar netral sama dengan

nol. Besarnya arus pada kawat netral sama dengan jumlah vektoritas

dari tiga arus pada kawat-kawat fasa, karena ketiga arus ini sama

besarnya, tetapi berbeda fasa 1200 satu sama lain, maka

resultantenya nol.

IN = I1 + I2 + I3 = 0

Pada percobaan diatas dimana alat pemakai adalah beban resistif

maka arus I sefasa dengan tegangan fasa netral.

U3

I3

IN=0 I1 U1

I2

I1+I2

U2

Pada sambungan bintang seimbang penghantar netral dapat

ditiadakan (dihilangkan).

Ph1 A

P=1

P=2 P=3

Ph2 A

Ph3 A



TRAFO DISTRIBUSI 6

Maka titik bersama dari ketiga alat pemakai disebut “ titik netral

buatan “. Tegangan titik bintang adalah sama dengan ‘ tegangan

penghantar netral “.

II.3.2. KETAKSEIMBANGAN ARUS BINTANG

Bila sirkuit tak seimbang, penghantar netral dilalui arus. Dalam hal ini

penghantar netral tidak boleh dihilangkan.

Ph1 A I1

P1

Ph2 A I2 P2 P3

Ph3 A I3

N A I4

Ketiga arus fasa tidak sama besarnya, jumlah vektoris dari ketiga

arus, sama dengan arus yang mengalir pada penghantar netral.

IN = I1 + I2 + I3

U3

I3

IN I1 U1

I2

U2



TRAFO DISTRIBUSI 7

BAB III

SEBAB DAN AKIBAT ARUS NETRAL PADA SEKUNDER

TRAFO DISTRIBUSI

III.1. PEMBEBANAN TRAFO DISTRIBUSI

Pembebanan trafo distribusi sangat tergantung dari sifat

beban di pelanggan. Beban dikenal dalam dua bagian, yakni beban

linier dan beban non linier.

Beban linier adalah beban yang memberikan bentuk

gelombang keluaran yang linier artinya arus yang mengalir

sebanding dengan impedensi dan perubahan tegangan. Beban linier

berasal dari peralatan listrik yang tidak mengandung rangkaian

elektronika di dalamnya. Sehingga menghasilkan keluaran

gelombang tegangan dan arus berbentuk sinusoidal. Ini bisa dilihat

pada grafik di bawah ini.

V Zlinier

I

Beban non linier adalah bentuk gelombang keluarannya

tidak sebanding dengan tegangan dalam setiap setengan siklus

sehingga bentuk gelombang arus maupun tegangan keluarannya

tidak sama dengan gelombang masukannya (mengalami distorsi).

Beberapa peralatan yang merupakan beban non linier antara lain

komputer, printer, lampu fluorescent yang menggunakan elektronik

ballast, kendali kecepatan motor, motor induksi, batere charger,

proses eletroplating, dll.



TRAFO DISTRIBUSI 8

V

Znonlinier

III.2. PENYEBAB TINGGINYA ARUS NETRAL

III.2.1. PENGARUH BEBAN TAK SEIMBANG

Diketahui pembebanan pada gardu COM , Penyulang Cempaka tidak

seimbang. Untuk fasa R = 269,3 A , fasa S = 138,2 A , fasa T = 284,9

sedangkan N = 156 A. Besarnya Inetral dipengaruhi oleh karakteristik

beban. Pada hal ini akan dibuktikan dengan bantuan excel.

Rumusan Inetral :

θθ

sinIm

cos

×=

×=

Ifasaaj

IfasaIriel

22 ImajIrielInetral +=

GARDU COM, PENYULANG CEMPAKA

Pembacaan arus Netral

Sisi TR

Fasa Arus (A) Sudut Iriel (A) Imaj (A)

Fasa R 269,3 19 254,63 87,68

Fasa S 138,2 155 -125,25 58,41

Fasa T 284,9 260 -49,47 -280,57

Netral 156,44 -59,28 79,90 -134,49

III.2.2. PENGARUH BEBAN NON LINIER



TRAFO DISTRIBUSI 9

Diketahui : Io =

Arus netral yang ditimbulkan adalah ;

Io(riil) = Io x cos Ө

Io(maj) = Io x sin Ө

Ifasa(riil) = 3 x Io(riil)

Ifasa(maj) = 3 x Io(maj)

Sehingga 22 ))(())(( majIrielIfasaInetral +=

Pada keadaan normal, arus beban setiap phase dari beban linier

yang seimbang pada frekuensi dasarnya akan saling mengurangi

sehingga arus netralnya menjadi nol. Sebaliknya beban tidak linier satu

phase akan menimbulkan harmonik kelipatan tiga ganjil. Harmonik ini tidak

menghilangkan arus netral tetapi dapat menghasilkan arus netral yang

lebih tinggi dari arus phase.

III.3. AKIBAT TINGGINYA ARUS NETRAL

III.3.1. KUALITAS TEGANGAN DAN ARUS

A. PEMBEBANAN SEIMBANG, BEBAN LINIER

Gelombang Arus beban 3 Fasa

-300,0

-200,0

-100,0

0,0

100,0

200,0

300,0

400,0

500,0

0,000 0,005 0,010 0,015 0,020 0,025 0,030 0,035 0,040 0,045 0,050t (detik)

Amper

Ibr Ibs Ibt Ir

Is It Io

B. PEMBEBANAN TAK SEIMBANG, BEBAN LINIER



TRAFO DISTRIBUSI 10

C. PEMBEBANAN SEIMBANG, BEBAN NON LINIER


-300,0

-200,0

-100,0

0,0

100,0

200,0

300,0

400,0

500,0

0,000 0,005 0,010 0,015 0,020 0,025 0,030 0,035 0,040 0,045 0,050t (detik)

Amper

Ibr Ibs Ibt Ir

Is It Io

D. PEMBEBANAN TAK SEIMBANG, BEBAN NON LINIER


-300,0

-200,0

-100,0

0,0

100,0

200,0

300,0

400,0

500,0

600,0

0,000 0,005 0,010 0,015 0,020 0,025 0,030 0,035 0,040 0,045 0,050t (detik)

Amper

Ibr Ibs Ibt Ir

Is It Io



TRAFO DISTRIBUSI 11


-300,0

-200,0

-100,0

0,0

100,0

200,0

300,0

400,0

500,0

600,0

0,000 0,005 0,010 0,015 0,020 0,025 0,030 0,035 0,040 0,045 0,050t (detik)

Amper

Ibr Ibs Ibt Ir

Is It Io

III.3.2. EFISIENSI TRAFO

Beban non linier seperti lampu hemat energi, dapat menimbulkan arus

hamonik yang menyebabkan tambahan kerugian dalam trafo distribusi

seperti:

a. Tambahan arus eddy yang mengalir di lapisan inti besi

b. Tambahan arus bocor pada isolasi

c. Menghasilkan skin effect pada penghantar di trafo distribusi

Gambar: arus urutan Nol terperangkap dalam belitan delta

IN = IAo+IBo+ICo

A

B

C

N

G

ZC0

ZN0

Ground

Beban electronic fasa-netral

Panel



TRAFO DISTRIBUSI 12

Pada gambar diatas dengan sistem 3 fasa 4 kawat, arus yang

mengalir pada penghantar netral, karena beban tidak seimbang dan

adanya beban non linier akan kembali ke transformator, arus ini

bersirkulasi di kumparan primer (hubungan delta) sehingga pemanasan

yang berlebih pada trafo distibusi.

Tambahan kerugian pada trafo distribusi antara lain:

1. Kerugian Penghantar I2R

Arus harmonik mempengaruhi pada efek kulit (skin effect), sejak

arus harmonik ini mempunyai frekwensi tinggi yang mengalir

kembali diluar/pinggir penghantar ke sisi primer, hal ini mengurangi

efektifitas dari luas penampang penghantar.

2. Kerugian Eddy Current

Kerugian arus Eddy ini disebabkan karena tertundanya medan

elektromagnetikyang dapat mengurangi sirkulasi arus dalam

belitan trafo, inti besi dan struktur lain, pada frekwensi tinggi arus

Eddy ini menghasilkan tambahan kerugian.

2

1

2

1 hIPPhmaks

h

hBCBC ∑−

−=

Dimana:

PBC = total kerugian Eddy current

PBC-1 = Kerugian Eddy current pada full load pada beban linier

Ih = Rus rms (perunit) pada harmonik h

h = harmonik

Pada beban linier arus Eddy kecil secara menyeluruh beban trafo

(± 5%) tetapi kalau bebannya non linier arus Eddy menjadi 15% s/d

20%.



TRAFO DISTRIBUSI 13

Kerugian lain yang timbul, getaran mekanis pada panel listrik yang

merupakan getaran resonansi mekanis akibat harmonik frekwensi

tinggi.

Perhitungan pada gardu COM :

RUGI-RUGI TRAFO 200 KVA

RUGI BESI 480 WATT

RUGI BELITAN 2500 WATT TOTAL RUGI-RUGI 2.98 KW

EFISIENSI = (Po)watt (Po)watt+Σrugi

EFISIENSI TRAFO BEBAN

SEIMBANG BEBAN TAK SEIMBANG

97.78344726 96.37041277

III.3.3. PENGUKURAN ENERGI

Pembebanan tak seimbang dan beban non linier dapat

menimbulkan tambahan torsi pada kWh meter jenis elektromekanis

yang menggunakan piringan induksi berputar. Sebagai akibatnya,

puratan piringan akan lebih cepat atau terjadi kesalahan ukur kWh

meter karena piringan induksi tersebut dirancang hanya untuk

beroperasi pada frekuensi dasar,

Untuk Kwh meter elektronik timbul kwh impor dan kvar

impor akibat besarnya perbedaan sudut tegangan dan arus. Seolah-

olah ada kesalahan polaritas arus di keluaran CT.



TRAFO DISTRIBUSI 14

III.4. PERHITUNGAN ENERGI DENGAN SIMULASI METER

ELEKTRONIK

III.4.1. BEBAN SEIMBANG

3Ph-4W

(Wye) T S R Agg Ferraris Agg Imp/Exp

Watt Import 0 0 0 0 0

Watt Export -43.821 -43.821 -43.821 -131.463 -131.463

Var Import 0 0 0 0 0

Var Export -25.300 -25.300 -25.300 -75.900 -75.900

Amps, Angle*

230A,-

150°

230A,-

150°

230A,-

150° 0A Neutral

Data Beban :

IR = 230 A ; IS = 230 A ; IT = 230 A ; IN = 0

Besar sudut antar fasa 1200

Volt Left Volt Center Volt RightT S R

Neutral Amp



TRAFO DISTRIBUSI 15

PEMBEBANAN TRAFO SEIMBANG

3Ph-4W (Wye) T S R TOTAL

TTL

AGGR

Watt Import

Watt Export -43,821 -43,821 -43,821

-

131,463 69.543.927

Var Import

Var Export -25,300 -25,300 -25,300 -75,900 0

Amps, Angle* 230, -154 230, -153

230, -

157

69.543.927

III.4.2. BEBAN TAK SEIMBANG

3Ph-4W

(Wye) T S R Agg Ferraris Agg Imp/Exp

Watt Import 0 2.646 0 0 2.646

Watt Export -23.488 0 -58.281 -79.123 -81.769

Var Import 0 30.244 0 0 30.244

Var Export -58.134 0 -10.277 -38.167 -68.411

Amps, Angle*

285A,-

112°

138A,-

275°

269A,-

170° 156A Neutral

Data Beban :

IR = 269,3 A ; IS = 138,2 A ; IT = 284,9 A ; IN = 156

Besar sudut fasa : R = 190 ; S = 1550 ; T = 2600



TRAFO DISTRIBUSI 16

Volt Left Volt Center Volt RightT S R

Neutral Amp

PEMBEBANAN TRAFO TAK SEIMBANG

3Ph-4W (Wye) T S R TOTAL

TTL

AGGR

Watt Import 2,646 2,646

Watt Export -58,281 -23,488 -81,769 -79,123 41.856.067

Var Import 30,244 30,244

Var Export -10,277 -58,134 -68,411 -38,167 0

Amps, Angle* 269.3, -170 138.2, -275 284.0, -112

41.856.067

Dari hal diatas terlihat bahwa pengukuran meter elektronik pada

beban seimbang lebih akurat dibandingkan pada pembebanan tak

seimbang. Hal ini terjadi diakibatkan adanya energi yang import baik

energi aktif (kwh) dan energi reaktif (kvar). Selisih yang terjadi sebesar :

27.687.860. (kondisi gardu COM 200 KVA) atau sebesar 39,81%.



TRAFO DISTRIBUSI 17

BAB IV


TRAFO DISTRIBUSI

IV.1. PEMERATAAN BEBAN

Pembebanan yang tak seimbang mengakibatkan arus netral sekunder

trafo distribusi menjadi tinggi.

Pemerataan beban dilakukan untuk memperbaiki kualitas beban yang

dikirim.

Terlihat dengan beban seimbang dengan menghasilkan pergeseran sudut

antar fasa sebesar 1200. Hal ini berpengaruh terhadap arus netral yang

terjadi dimana arus netral yang terjadi menjadi nol.

PEMBEBANAN SEIMBANG

Pembacaan arus Netral

Sisi TR

Fasa Arus (A) Sudut Iriel (A) Imaj (A)

Fasa R 300 0 300,00 0,00

Fasa S 300 120 -150,00 259,81

Fasa T 300 240 -150,00 -259,81

Fasa-Netral 0,00 0,00 0,00 0,00

IV.2. MEMPERBAIKI SAMBUNGAN NETRAL

Setiap sistem distribusi biasanya memakai sistem 3 phase

empat kawat, yaitu 3 kawat untuk ketiga phase dan 1 kawat lagi

untuk netral. Apabila beban yang dipasok non linier sehingga

pengaruh harmonik lebih dominan maka untuk mengatasi panas

lebih pada kawat netral akibat pengaruh harmonik sebaiknya ukuran

kawat netral diperbesar dari ukuran standarnya. Begitu juga pada



TRAFO DISTRIBUSI 18

panel-panel listrik disarankan kawat netral untuk sistem

pentanahannya diperbesar dari ukuran standarnya.

Sambungan netral diketanahkan tanpa impedansi pada sistem

transformasi D-Y juga bisa berguna untuk membatasi atau

mencegah naiknya tegangan phasa yang sehat, seandainya terjadi

gangguan salah satu phasa, misal hubung singkat ke tanah. Besar

kenaikkan tegangan saluran jaringan ke netral menjadi sebesar ÷3

Ephasa andaikata tanpa adanya sambungan netral dan tanpa

impedansi ke tanah. Untungnya hal ini tak terjadi karena ada

sambungan netral tersebut ke tanah, sehingga tegangan saluran

jaringan ke netral phasa yang sehat tetap sebesar tegangan Ephasa.

Uraian perhitungan mengenai hal tersebut seperti persamaan 1.

ZO = ZOT + 3Zn ..............................(1)

Persamaan di atas adalah harga impedansi urutan nol dari

transformator yang titik netralnya diketanahkan. Oleh karena

diketanahkan secara langsung tanpa impedansi maka, jadi :

ZO = ZOT .......................................(2)

Pada transformator, harga semua impedansi urutan (urutan nol,

urutan positif, urutan negatif) adalah sama sehingga dapat dituliskan

:



TRAFO DISTRIBUSI 19

ZOT = Z1T = Z2T .............................(3)

jadi impedansi urutan positif transformator adalah :

Z1 = Z1T = ZOT ................................(4)

Pada saat terjadi hubung singkat satu phasa ke tanah maka harga

konstanta k adalah :

.....................(5)

Harga kenaikan tegangan akibat hubung singkat adalah :

...............(6)

Jadi harga tegangan phasa yang sehat adalah :

Ephasa-sehat = Ephasa + A

= Ephasa .......................(7)

Jelah nampak hasilnya bahwa, harga tegangan phasa yang sehat

tetap naik. Jadi hubungan netral ke tanah pada transformasi D-Y

bukanlah dimaksudkan untuk mencegah atau membatasi kenaikan

tegangan pada phasa yang tidak terganggu. Tetapi, hubungan netral

ke tanah tersebut hanya mempunyai tujuan yang utama, yakni

memberi jalur kepada arus harmonisa guna bersirkulasi agar

tegangan harmonisa terhapuskan atau tertindas sehingga tidak

menyebabkan distorsi.

IV.3. MENURUNKAN KAPASITAS TRAFO



TRAFO DISTRIBUSI 20

Salah satu cara yang dapat dilakukan untuk mengurangi

pengaruh harmonik pada sistem distribusi adalah dengan

mengurangi kapasitas suplai daya transformator (derating

fransformator). Dalam menentukan besarnya pengurangan kapasitas

transformator ada metode sederhana yang dapat dipergunakan yaitu

dengan memakai persamaan sebagai berikut:

KVA baru = THDF x KVA pengenal ..................persamaan (1)

di mana THDF adalah Transformator Harmonic Derating Factor,

THDF = [1,414 x (arus phase rms) / (arus puncak phase sesaat)] x

100%

= [(1,414 x 1/3 x (Ir + Is + It)rms / 1/3 x (Ir + Is + It)puncak] x 100%

HASIL PENGUKURAN PENGARUH HARMONIK

PADA UPJ BOGOR KOTA

No. Nama Trafo Kapasitas THD (%) Arus rms

Lama (KVA) R S T R S T

1 DD 200 1.44 1.45 1.14 196.2 204.6 172.3

2 MLL 400 1.15 1.06 0.89 98.15 88.94 79.4

3 KDK 630 0.88 0.63 0.63 154.9 133.7 133.7

4 KDK 400 1.72 1.71 1.86 50.31 49.91 76.3

5 JMD 630 0.94 0.92 0.88 260.9 248.1 146.1

6 COM 315 2.11 2.39 1.74 43.92 70.88 58.79

Arus Puncak THD Kapasitas

R S T N Baru (KVA)

288 302.3 257.3 2.12 0.96 191.24

152.77 136.94 120.96 18.79 0.92 367.08

248.1 210.3 210.3 21.29 0.89 562.65

82.74 74.96 114.6 20.72 0.92 366.71

430.7 389.4 238.4 5.51 0.88 551.4

72.12 107.63 100.06 2.12 0.88 276.36



TRAFO DISTRIBUSI 21

IV.4. MINIMISATOR ARUS NETRAL

Untuk instalasi konsumen yang memerlukan kualitas listrik

yang lebih baik dan handal, untuk mengurangi pengaruh

pembebanan tak seimbang dan beban yang non linier maka pada

transformator distribusi atau panel kontrol utama perlu dipasang

peralatan untuk membuat pembebanan menjadi seimbang. Hal ini

dapat dilakukan dengan menggunakan alat untuk meminimisator

arus netral. Alat dipasang pada sambungan sekunder rak TR yang

arah pelanggan.

Keuntungan yang dapat diperoleh antara lain

- memperkecil arus netral sekunder

- beban menjadi seimbang

- kualitas arus dan tegangan menjadi baik

Prinsip kerja alat ini menyeimbangkan beban per fasa dengan

mengkompensator dengan arus fasa yang lain. Ini bisa kita lihat dalam

pembebanan gardu COM :

Arus beban tiap fasa tidak seimbang

Fasa I (A) φ (rad) Iriel (A) Iimjnr (A)

IA 269.04 -1.21 94.029 -252.076 IB 138.20 -3.22 -137.780 10.788 IC 284.59 0.90 176.397 223.333 In 133.86 132.646 -17.954



TRAFO DISTRIBUSI 22

Arus kompensator Arus fasa penyeimbang

Fasa I (A) φ (rad) Iriel (A) Iimjnr (A)

IfA 39.114 -1.371 7.766 -38.335

IfB 92.948 -0.232 90.456 -21.376

IfC 54.117 0.881 34.424 41.757

sumIf 133.855 -0.135 132.646 -17.954

SumIf

Va1

Ia1

Ifa

IfB

Ifc

Ia

Ib

Ic

Isa

Isb

Isc

Vsa

VsbVsc

-300.000

-200.000

-100.000

0.000

100.000

200.000

300.000

-300.000 -200.000 -100.000 0.000 100.000 200.000 300.000

Va1 Ia1 Ifa Ifb IfcIa Ib Ic Isa Isb

Isc Vsa Vsb Vsc SumIf

Sinus tegangan & arus fasa A

-500.000

-400.000

-300.000

-200.000

-100.000

0.000

100.000

200.000

300.000

400.000

500.000

detik

Volt or Amp

Vsa Ia Isa Ifa



TRAFO DISTRIBUSI 23

Sinus tegangan & arus fasa B

-400.000

-300.000

-200.000

-100.000

0.000

100.000

200.000

300.000

400.000

detik

Volt or Amp

Vsb Ib Isb Ifb

Sinus tegangan & arus fasa C

-500.000

-400.000

-300.000

-200.000

-100.000

0.000

100.000

200.000

300.000

400.000

500.000

detik

Volt or Amp

Vsc Ic Isc Ifc

Dari tampilan grafik diatas terlihat Isa, Isb, Isc dikompensator

sehingga pada akhirnya besar dari ketiga pembebanan arus sama atau

seimbang. Dengan minimisator arus netral perubahan pembebanan yang

statis dapat diatasi karena bila ada pembebanan tak seimbang secara

otomatis akan dikompensator.



TRAFO DISTRIBUSI 24

BAB VI

KESIMPULAN DAN SARAN

V.1. KESIMPULAN

Timbulnya arus netral pada pembebanan sekunder trafo

distribusi hampir semua ditemukan di gardu PLN. Pembebanan tak

seimbang dan tegangan dan beban yang non linier memunculkan arus

netral. Hal ini akan berakibat pada penurunan kualitas arus dan tegangan

dari sekunder trafo, efisiensi trafo serta pengukuran energi.

Pemasangan titik sambung JTR yang tidak disesuaikan data

penyambungan merupakan awal pembebanan tak seimbang. Karena

makin lama makin banyak yang tidak mempedulikan sehingga prosentase

pembebanan tak seimbang makin besar.

Beban yang non linier muncul akibat pemakaian pelanggan

yang menggunakan peralatan-peralatan listrik yang mengandung

rangkaian elektronika. Seperti komputer, lampu hemat energi, motor

induksi, soft starter motor, dll. Akibat dari beban yang non linier akan

menimbulkan arus urutan nol dan arus netral pada pembebanan sekunder

trafo.

Pembebanan tak seimbang dan beban non linier akan

mempengaruhi kualiatas arus dan tegangan dari sekunder trafo, efisiensi

trafo, serta pengukuran energi.

Kualitas arus dan tegangan tidak lagi baik karena munculnya

arus urutan nol yang mendistorsi gelombang dasar sehingga menjadi

cacat. Pada rangkaian delta akan bersirkulasi dan menimbulkan panas

yang berlebih pada trafo. Untuk rangkaian bintang dapat hilang apabila

kawat netral yang ada di sekunder trafo ditanahkan dengan baik. Panas

yang berlebih ini akan mengurangi efisiensi trafo.

Adanya perbedaan pengukuran antara beban seimbang dan

tak seimbang terjadi karena besarnya perbedaan sudut antara arus dan



TRAFO DISTRIBUSI 25

tegangan. Hal ini akan membuat selisih antara daya aktif dan reaktif pada

pemakaian.

V.2. SARAN

1. Untuk memasang titik sambung JTR harus memperhatikan data-data

yang ada. Supaya dalam pelaksanaan penyambungan, beda

pembebanan pada salah satu fasa tidak terlalu besar atau

pembebanan yang tak seimbang.

2. Perbaikan sambungan netral dapat dilakukan apabila kabel netral yang

ada lebih kecil daripada kabel fasa.

3. Pengurangan kapasitas pembebanan gardu dilakukan bila jarak antara

gardu yang lain berdekatan dengan pelanggan.

4. Untuk gardu distibusi umum yang memberikan andil dalam beban non

linier digunakan minimisator arus netral.

5. Agar kerugian energi di pengukuran gardu dapat diminimalisasi maka

pembebanan gardu mutlak dipantau. Meter kwh makin presisi maka

makin kecil pula kerugian.

bab arus netral - · pdf filebab i pendahuluan i.1. ... transformator tiga fasa digunakan...

Documents