dasar-dasar teori listrik

9/29/2015 DASARDASARTEORILISTRIK

http://muchammadsalim.blogspot.co.id/ 1/54

21stJuly2012

Sistem3phasa.

Padasistemtenagalistrik3fase,idealnyadayalistrikyangdibangkitkan,disalurkandandiserapolehbebansemuanyaseimbang,Ppembangkitan=Ppemakain,danjuga pada tegangan yang seimbang. Pada tegangan yang seimbang terdiri daritegangan 1 fase yang mempunyai magnitude dan frekuensi yang sama tetapiantara 1 fase dengan yang lainnya mempunyai beda fase sebesar 120listrik,sedangkan secara fisik mempunyai perbedaan sebesar 60, dan dapatdihubungkansecarabintang(Y,wye)atausegitiga(delta,,D).

[http://1.bp.blogspot.com/_jqFxKzwEbD8/SXsaI0m8fUI/AAAAAAAAAp8/9Ub_eA5BpLA/s1600h/sistem+3+fase.jpg]Gambar1.sistem3fase.

Gambar 1 menunjukkan fasor diagram dari tegangan fase. Bila fasorfasortegangantersebutberputardengankecepatansudutdandenganarahberlawananjarumjam(arahpositif),makanilaimaksimumpositifdarifaseterjadiberturutturutuntukfaseV1,V2danV3.sistem3faseinidikenalsebagaisistemyangmempunyaiurutanfasaabc.sistemtegangan3fasedibangkitkanolehgeneratorsinkron3fase.

HubunganBintang(Y,wye)

Padahubunganbintang(Y,wye),ujungujungtiapfasedihubungkanmenjadisatudanmenjadi titik netral atau titik bintang.Teganganantaradua terminal dari tigaterminal a b c mempunyai besar magnitude dan beda fasa yang berbedadengan tegangan tiap terminal terhadapa titik netral. Tegangan Va, Vb dan VcdisebutteganganfaseatauVf.

SISTEM3PHASA.



[http://3.bp.blogspot.com/_jqFxKzwEbD8/SXsaJEBVhyI/AAAAAAAAAqE/dPi9lT7xHAo/s1600h/hubung+bintang.png]

Gambar2.HubunganBintang(Y,wye).

Dengan adanya saluran / titik netral maka besaran tegangan fase dihitungterhadap saluran / titik netralnya, jugamembentuk sistem tegangan 3 fase yangseimbangdenganmagnitudenya(akar3dikalimagnitudedariteganganfase).Vline=akar3Vfase=1,73Vfase

Sedangkan untuk arus yang mengalir pada semua fase mempunyai nilai yangsama,ILine=IfaseIa=Ib=Ic

HubunganSegitiga

Pada hubungan segitiga (delta, , D) ketiga fase saling dihubungkan sehinggamembentukhubungansegitiga3fase.

[http://1.bp.blogspot.com/_jqFxKzwEbD8/SXsaJJMz7yI/AAAAAAAAAqM/XOncd6yP1jM/s1600h/hubung+segitiga.png]Gambar3.HubunganSegitiga(delta,,D).

Dengan tidakadanya titiknetral,makabesarnya tegangansalurandihitungantarfase, karena tegangan saluran dan tegangan fasa mempunyai besar magnitudeyangsama,maka:Vline=Vfase

Tetapi arus saluran dan arus fasa tidak sama dan hubungan antara kedua arustersebutdapatdiperolehdenganmenggunakanhukumkirchoff,sehingga:



Iline=akar3Ifase=1,73Ifase

DayapadaSistem3Fase

1.Dayasistem3fasePadaBebanyangSeimbang

Jumlahdayayangdiberikanolehsuatugenerator3 faseataudayayangdiserapolehbeban3fase,diperolehdenganmenjumlahkandayadaritiaptiapfase.Padasistemyangseimbang,dayatotaltersebutsamadengantigakalidayafase,karenadayapadatiaptiapfasenyasama.

[http://1.bp.blogspot.com/_jqFxKzwEbD8/SXvLY6LxI/AAAAAAAAAqk/g0RW2L7vVUk/s1600h/hubung+bintang+dan+segitiga+yang+seimbang.png]Gambar4.HubunganBintangdanSegitigayangseimbang.

Jika sudut antara arus dan tegangan adalah sebesar , maka besarnya dayaperfasaadalah

Pfase=Vfase.Ifase.cos

sedangkanbesarnyatotaldayaadalahpenjumlahandaribesarnyadayatiapfase,dandapatdituliskandengan,

PT=3.Vf.If.cos

Pada hubungan bintang, karena besarnya tegangan saluran adalah 1,73Vfasemaka tegangan perfasanya menjadi Vline/1,73, dengan nilai arus saluran samadenganarusfase,IL=If,makadayatotal(PTotal)padarangkaianhubungbintang(Y)adalah:

PT=3.VL/1,73.IL.cos=1,73.VL.IL.cos

Dan pada hubung segitiga, dengan besaran tegangan line yang sama denganteganganfasanya,VL=Vfasa,danbesaranarusnyaIline=1,73Ifase,sehinggaarusperfasanya menjadi IL/1,73, maka daya total (Ptotal) pada rangkaian segitigaadalah:PT=3.IL/1,73.VL.cos=1,73.VL.IL.cos

Dari persamaan total daya pada kedua jenis hubungan terlihat bahwa besarnya

Klasik KartuLipat Majalah Mozaik BilahSisi Cuplikan Kronologis

DASARDASARTEO telusuri



daya pada kedua jenis hubungan adalah sama, yangmembedakan hanya padategangankerjadanarusyangmengalirinyasaja,danberlakupadakondisibebanyangseimbang.

2.Dayasistem3fasepadabebanyangtidakseimbang

Sifatterpentingdaripembebananyangseimbangadalahjumlahphasordariketigategangan adalah sama dengan nol, begitupula dengan jumlah phasor dari aruspada ketiga fase juga sama dengan nol. Jika impedansi beban dari ketiga fasetidak sama,maka jumlah phasor dan arus netralnya (In) tidak sama dengan noldan beban dikatakan tidak seimbang. Ketidakseimbangan beban ini dapat sajaterjadikarenahubungsingkatatauhubungterbukapadabeban.

Dalamsistem3faseada2jenisketidakseimbangan,yaitu:1.Ketidakseimbanganpadabeban.2.ketidakseimbanganpadasumberlistrik(sumberdaya).

Kombinasi dari kedua ketidakseimbangan sangatlah rumit untuk mencaripemecahan permasalahannya, oleh karena itu kami hanya akan membahasmengenaiketidakseimbanganbebandengansumberlistrikyangseimbang.

[http://4.bp.blogspot.com/_jqFxKzwEbD8/SXsaJR5peiI/AAAAAAAAAqc/mU0Lkbd_Hb4/s1600h/hubung+bintang+dan+segitiga+yang+tidak+seimbang.jpg]

Gambar5.Ketidakseimbanganbebanpadasistem3fase.

Pada saat terjadi gangguan, saluran netral pada hubungan bintang akan teraliriaruslistrik.Ketidakseimbanganbebanpadasistem3fasedapatdiketahuidenganindikasinaiknyaaruspadasalahsatufasedengantidakwajar,aruspadatiapfasemempunyai perbedaan yang cukup signifikan, hal ini dapat menyebabkankerusakanpadaperalatan.

Untukcontohkasusnyasilahkanlihatelectricalsciencehandbookvolume3.

Diposkan21stJuly2012olehmuchammadsalim.blogspot.com

0 Tambahkankomentar

TemplateDynamicViews.DiberdayakanolehBlogger.



17thJuly2012

PerbaikanFaktorDayamenggunakanKapasitor.

Sebelum membahas tentang perbaikan faktor daya dengan menggunakankapasitor, ada baiknya kita mengingat kembali tentang pengertian umum dariDayaSemu,DayaAktifdanDayaReaktif.

Dalam sistem listrik AC/Arus BolakBalik ada tiga jenis daya yang dikenal,khususnyauntukbebanyangmemilikiimpedansi(Z),yaitu:Dayasemu(S,VA,VoltAmper)Dayaaktif(P,W,Watt)Dayareaktif(Q,VAR,VoltAmperReaktif)

Untuk rangkaian listrik AC, bentuk gelombang tegangan dan arus sinusoida,besarnyadayasetiapsaattidaksama.MakadayayangmerupakandayarataratadiukurdengansatuanWatt,Dayainimembentukenergiaktifpersatuanwaktudandapatdiukurdengankwhmeterdanjugamerupakandayanyataataudayaaktif(dayaporos,dayayangsebenarnya)yangdigunakanolehbebanuntukmelakukantugastertentu.

Sedangkandaya semu dinyatakan dengan satuanVoltAmpere (disingkat,VA),menyatakan kapasitas peralatan listrik, seperti yang tertera pada peralatangenerator dan transformator. Pada suatu instalasi, khususnya di pabrik/industrijuga terdapat beban tertentu sepertimotor listrik, yangmemerlukan bentuk laindaridaya,yaitudayareaktif(VAR) untukmembuatmedanmagnet atau dengankata lain daya reaktif adalah daya yang terpakai sebagai energi pembangkitanfluxmagnetik sehingga timbulmagnetisasi dan daya ini dikembalikan ke sistemkarena efek induksi elektromagnetik itu sendiri, sehingga daya ini sebenarnyamerupakanbeban(kebutuhan)padasuatusistimtenagalistrik.

[http://3.bp.blogspot.com/_jqFxKzwEbD8/SVU1BoX1PI/AAAAAAAAAj0/FhcYJ1pdL64/s1600h/Gb+1.+Segitiga+Daya.jpg]

Gambar1.SegitigaDaya.

PengertianFaktorDaya/FaktorKerja

Faktor daya atau faktor kerja adalah perbandingan antara daya aktif (watt)dengan daya semu/daya total (VA), atau cosinus sudut antara daya aktif dandayasemu/dayatotal(lihatgambar1).Dayareaktifyangtinggiakanmeningkatkansudutinidansebagaihasilnyafaktordayaakanmenjadilebihrendah.Faktordayaselalulebihkecilatausamadengansatu.

PerbaikanFaktordayaListrikdenganKapasitor.



Secara teoritis, jika seluruh beban daya yang dipasok oleh perusahaan listrikmemiliki faktor daya satu, maka daya maksimum yang ditransfer setara dengankapasitassistimpendistribusian.Sehingga,denganbebanyangterinduksidanjikafaktor daya berkisar dari 0,2 hingga 0,5,maka kapasitas jaringan distribusi listrikmenjaditertekan.Jadi,dayareaktif(VAR)harusserendahmungkinuntukkeluarankWyangsamadalamrangkameminimalkankebutuhandayatotal(VA).

FaktorDaya /Faktor kerjamenggambarkan sudut phasa antara daya aktif dandaya semu. Faktor daya yang rendah merugikan karena mengakibatkan arusbebantinggi.Perbaikanfaktordayainimenggunakankapasitor.

KapasitoruntukMemperbaikiFaktorDaya

Faktor daya dapat diperbaiki denganmemasang kapasitor pengkoreksi faktordaya pada sistim distribusi listrik/instalasi listrik di pabrik/industri. Kapasitorbertindaksebagaipembangkitdayareaktifdanolehkarenanyaakanmengurangijumlahdayareaktif,jugadayasemuyangdihasilkanolehbagianutilitas.

Sebuahcontohyangmemperlihatkanperbaikan faktordayadenganpemasangankapasitorditunjukkandibawahini:

Contoh 1. Sebuah pabrik kimia memasang sebuah trafo 1500 kVA. Kebutuhanparikpadamulanya1160kVAdenganfaktordaya0,70.Persentasepembebanantrafosekitar78persen(1160/1500=77.3persen).Untukmemperbaikifaktordayadanuntukmencegahdendaolehpemasoklistrik,pabrikmenambahkansekitar410kVAr pada beban motor. Hal ini meningkatkan faktor daya hingga 0,89, danmengurangikVAyangdiperlukanmenjadi913kVA,yangmerupakanpenjumlahanvektor kW dankVAr. Trafo 1500 kVA kemudian hanya berbeban 60 persen darikapasitasnya. Sehingga pabrik akan dapat menambah beban pada trafonyadimasamendatang.(StudilapanganNPC)

[http://4.bp.blogspot.com/_jqFxKzwEbD8/SVU17xcI/AAAAAAAAAj8/SQTdffkGDhg/s1600h/faktor+daya+setelah+kompensasi.jpg]

Contoh 2. Sekelompok lampu pijar dengan tegangan 220V/58 W, digabungkandengan12 lampuTL11W,ada30buah lampupijardan lampuTL.Faktordayaterukur sebesar cosalpha1=0,5.Hitunglahdayasemudari bebandanbesarnyaarusI1sebelumkompensasi,Jikadiinginkanfaktorkerjamenjadicosalpha2=0,9.hitungbesarnyaarusI2(setelahkompensasi).a)BesarnyadayalampugabunganPG=(58Wx18)+(11Wx12)=1176watt=1,176kWCosphi1=PG/S1>>S1=Pg/Cosphi1=1,176kW/0,5=2,352kVA.I1=S1/U=2,352kVA/220V=10,69ampere(A)>sebelumkompensasib)besarnyadayasetelahkompensasi(cosphi=0,9)S2=PG/Cosphi2=1,176kW/0,9=1,306kVAmakaI2=S2/U=1,306kVA/220V=5,94A>setelahkompensasi

KeuntunganPerbaikanFaktorDayadenganPenambahanKapasitor



Keuntunganperbaikanfaktordayamelaluipemasangankapasitoradalah:1.BagiKonsumen,khususnyaperusahaanatauindustri: Diperlukan hanya sekali investasi untuk pembelian dan pemasangan kapasitordantidakadabiayaterusmenerus.Mengurangibiayalistrikbagiperusahaan,sebab:(a) daya reaktif (kVAR) tidak lagi dipasok oleh perusahaan utilitas sehinggakebutuhantotal(kVA)berkurangdan(b) nilai denda yang dibayar jika beroperasi pada faktor daya rendah dapatdihindarkan.Mengurangikehilangandistribusi(kWh)dalamjaringan/instalasipabrik. Tingkat tegangan pada beban akhir meningkat sehingga meningkatkan kinerjamotor.

2.BagiutilitaspemasoklistrikKomponenreaktifpadajaringandanarustotalpadasistimujungakhirberkurang.KehilangandayaIkwadratRdalamsistimberkurangkarenapenurunanarus. Kemampuan kapasitas jaringan distribusi listrik meningkat, mengurangikebutuhanuntukmemasangkapasitastambahan.

METODAPEMASANGANINSTALASIKAPASITOR

Carapemasanganinstalasikapasitordapatdibagimenjadi3bagianyaitu:

1.GlobalcompensationDenganmetodeinikapasitordipasangdiindukpanel(MDP)Arus yang turun dari pemasangan model ini hanya di penghantar antara panelMDP dan transformator. Sedangkan arus yang lewat setelah MDP tidak turundengan demikian rugi akibat disipasi panas pada penghantar setelahMDP tidakterpengaruh. Terlebih instalasi tenaga dengan penghantar yang cukup panjangDeltaVoltagenyamasihcukupbesar.

2.SectoralCompensationDenganmetoda ini kapasitoryang terdiridaribeberapapanelkapasitordipasangdipanel SDP. Cara ini cocok diterapkan pada industri dengan kapasitas bebanterpasangbesarsampairibuankvadanterlebihjarakantarapanelMDPdanSDPcukupberjauhan.

3.IndividualCompensationDengan metoda ini kapasitor langsung dipasang pada masing masing bebankhususnya yang mempunyai daya yang besar. Cara ini sebenarnya lebih efektifdan lebih baik dari segi teknisnya. Namun ada kekurangan nya yaitu harusmenyediakan ruang atau tempat khusus untuk meletakkan kapasitor tersebutsehinggamenguranginilaiestetika.Disampingitujikamesinyangdipasangsampairatusanbuahberartitotalcostyangdiperlukanlebihbesardarimetodediatas

Komponenkomponenutamayangterdapatpadapanelkapasitorantaralain:



1.Mainswitch/loadBreakswitchMainswitchinisebagaiperalatankontroldanisolasijikaadapemeliharaanpanel.Sedangkan untuk pengaman kabel / instalasi sudah tersedia disisi atasnya (dari)MDP.Mainsswitchatau lebihdikenal loadbreakswitchadalahperalatanpemutusdanpenyambungyangsifatnyaonloadyaknidapatdiputusdandisambungdalamkeadaan berbeban, berbeda dengan onoff switch model knife yang hanyadioperasikanpadasaattidakberbeban.Untukmenentukankapasitasyangdipakaidenganperhitunganminimal25%lebihbesardariperhitunganKVarterpasangdarisebagaicontoh:

Jika daya kvar terpasang400Kvar denganarus 600Ampere ,maka pilihan kitaberdasarkan600A+25%=757Ampereyangdipakaisize800Ampere.

2.KapasitorBreaker.KapasitorBreakerdigunkakanuntukmengamankaninstalasikabeldaribreakerkeKapasitor bank dan juga kapasitor itu sendiri. Kapasitas breaker yang digunakansebesar1,5kalidariarusnominaldenganIm=10xIr.Untukmenghitungbesarnyaarusdapatdigunakanrumus

In=Qc/3.VL

Sebagai contoh : masing masing steps dari 10 steps besarnya 20 Kvar makadenganmenggunakan rumusdiatasdidapat besarnyaarus sebesar29ampere ,makapemilihankapasitasbreakersebesar29+50%=43Aatauyangdipakai40Ampere.

SelainbreakerdapatpuladigunakanFuse,PemakaianFuse inisebenarnya lebihbaik karena respon dari kondisi over current dan Short circuit lebih baik namuntidak efisien dalam pengoperasian jika dalam kondisi putus harus selalu adapenggantian fuse. Jika memakai fuse perhitungannya juga sama denganpemakaianbreaker.

3.MagneticContactorMagnetic contactor diperlukan sebagai Peralatan kontrol.Beban kapasitormempunyai arus puncak yang tinggi , lebih tinggi dari beban motor. Untukpemilihanmagneticcontactorminimal10%lebihtinggidariarusnominal(padaAC3denganbebaninduktif/kapasitif).Pemilihanmagneticdenganrangeamperelebihtinggiakanlebihbaiksehinggaumurpemakaianmagneticcontactorlebihlama.

5.KapasitorBankKapasitorbankadalahperalatan listrikyangmempunyaisifatkapasitif..yangakanberfungsi sebagai penyeimbang sifat induktif. Kapasitas kapasitor dari ukuran 5KVarsampai60Kvar.Daritegangankerja230Vsampai525VoltatauKapasitorBank adalah sekumpulan beberapa kapasitor yang disambung secara paralleluntuk mendapatkan kapasitas kapasitif tertentu. Besaran yang sering dipakaiadalahKvar(Kilovoltamperereaktif)meskipundidalamnyaterkandung/tercantumbesaran kapasitansi yaitu Farad atau microfarad. Kapasitor ini mempunyai sifat



listrik yang kapasitif (leading). Sehingga mempunyai sifat mengurangi /menghilangkanterhadapsifatinduktif(leaging)

6.ReactivePowerRegulatorPeralataniniberfungsiuntukmengaturkerjakontaktoragardayareaktifyangakandisupply ke jaringan/ system dapat bekerja sesuai kapasitas yang dibutuhkan.Denganacuanpembacaanbesaranarus dan teganganpada sisi utamaBreakermakadaya reaktif yangdibutuhkandapat terbacadan regulator inilahyangakanmengaturkapandanberapadayareaktifyangdiperlukan.Peralataninimempunyaibermacammacamstepsdari6steps,12stepssampai18steps.

Peralatantambahanyangbiasadigunakanpadapanelkapasitorantaralain:

Push button on dan push button off yang berfungsi mengoperasikanmagneticcontactorsecaramanual.Selektorautooffmanualyangberfungsimemilihsystemoperasionalautodarimodulataumanualdaripushbutton. Exhaust fan + thermostat yang berfungsimengatur ambeint temperature (suhuudarasekitar)dalamruangpanelkapasitor.Karenakapasitor,kontaktordankabelpenghantarmempunyaidisipasidayapanasyangbesarmakatemperatureruangpanelmeningkat.setelahsettingdarithermostat.

Diposkan17thJuly2012olehmuchammadsalim.blogspot.com

0 Tambahkankomentar

17thJuly2012

ProteksiGenerator.

PERAN GENERATOR DALAM SISTEM DAN SYARAT PROTEKSIGENERATOR

Sebagai sumber energi listrik dalam suatu sistem tenaga, generator memilikiperan yang penting, sehingga tripnya PMT/CB generator sangat tidakdikehendakikarenasangatmengganggusistem,terutamageneratoryangberdayabesar.Danjugakarenaletaknyadihulu,PMT/CBgeneratortidakbolehmudah

ProteksiGenerator.



trip tetapi juga harus aman bagi generator, walaupun didalam sistem banyakterjadigangguan

Untukmenjaga keandalan dari kerja generator, maka dilengkapilah generatordenganperalatanperalatanproteksi.Peralatanproteksigenerator harus betulbetul mencegah kerusakan generator, karena kerusakan generator selain akanmenelan biaya perbaikan yang mahal juga sangat mengganggu operasi sistem.Proteksi generator juga harus mempertimbangkan pula proteksi bagi mesinpenggeraknya,karenageneratordigerakkanolehmesinpenggerakmula.

GANGGUANGENERATORGangguanGeneratorrelatifjarangterjadikarena:a. InstalasiListrik tidak terbuka terhadap lingkungan, terlindung terhadap petirdantanaman.b. Ada Transformator Blok dengan hubungan WyeDelta, sehingga mencegaharus(gangguan)urutannoldariSaluranTransmisimasukkeGenerator.c. InstalasiListrik dari Generator ke Rel umumnyamemakai Cable Duct yangkemungkinannyamengalamigangguankecil.d. Tripnya PMT Generator sebagian besar (lebih dari 50%) disebabkan olehgangguanmesinpenggerakgenerator.

Namunadajugagangguangangguanyangseringterjadipadagenerator,meliputigangguanpada:StatorRotor(SistemPenguat)MesinPenggerakBackupinstalasidiluarGenerator

Pengamanterhadapgangguanluargenerator

Generator umumnya dihubungkan ke rel (busbar). Beban dipasok oleh saluranyangdihubungkankerel.Gangguankebanyakanadadisaluranyangmengambildayadarirel.Instalasi penghubung generator dengan rel umumnya jarang mengalamigangguan.Karenareldansaluranyangkeluardarirelsudahmempunyaiproteksisendiri,maka proteksi generator terhadap gangguan luar cukup dengan relay arus lebihdengantimedelayyangrelatiflamadandenganvoltagerestrain.VoltageRestrainArusHubungSingkatGeneratorturunsebagaifungsiwaktu.



Hal ini disebabkan oleh membesarnya arus stator yang melemahkan medanmagnitkutub(rotor)sehinggaggldanteganganjepitGeneratorturun.UntukmenjaminkerjanyaRelaysehubungandenganmenurunnyaarushubungsingkatGenerator,diperlukanVoltageRestrainCoil. Mengingat karakteristik hubung singkat Generator yang demikian, padaGeneratorbesardipakaijugaRelayImpedansi.

PENGAMANTERHADAPGANGGUANDALAMGENERATORa.Hubungsingkatantarfasab.Hubungsingkatfasaketanahc.Suhutinggid.Penguatanhilange.Arusurutannegatiff.Hubungsingkatdalamsirkitrotorg.OutofSteph.Overflux

HubungsingkatantarfasaUntukproteksidipergunakanrelaydifferensial. Kalau relay ini bekerjamaka selainmentripkan PMT generator, PMTmedanpenguatgeneratorharustripjuga.Selainitumelaluirelaybantu,mesinpenggerakharusdihentikan.

HubungSingkatFasaTanaha.DipakaiRelayHubungTanahterbatas.b.RelayinimemerintahkanPMTGeneratorTripPMTMedanPenguatMesinPenggerakberhenti(melaluiRelayBantu)c.,sehinggaarusurutannolPadaGeneratoryangmemakaiTrafoBlokY darigangguanhubungtanahdiluarGeneratortidakmasuk,bisadipakaipula:RelayTeganganyangmengukurpergeserantegangantitikNetralterhadaptanah. Relay Arus yang mengukur arus titik Netral ke tanah lewat tahanan ataukumparan.

PenguatanHilangPenguatanhilangataupenguatanmelemah(underexitation)bisamenimbulkanpemanasanyangberlebihanpadakepalakumparanstatorPenguatanhilangmenyebabkangayamekanikpadakumparanarussearahrotorhilang, terjadi out of step, menjadi Generator Asinkron, timbul arus pusarberlebihandirotor,selanjutnyarotormengalamipemanasanberlebihan.RelaypenguatanhilangakanmentripkanPMTGenerator



PenggunaanRelayMhoDalamkeadaaneksitasirendah/hilang,GeneratorakanmengambildayaReaktifdarisistem.Oleh karenanya dipakai RelayMho yang bekerja pada kwadran 3 dan 4 dariKurvaKemampuanGenerator.PerluperhatianpadaBebanKapasitif,misalnyaSaluranKosong,DayaReaktifakanmasukkeGeneratordanmenyebabkanRelayinibekerja.

HubungSingkatdalamSirkitRotorHubungsingkatdalamsirkitrotorbisamenyebabkanpenguatanhilang.Karenahubungsingkatdalamsirkitrotorini,bisatimbuldistorsimedanmagnetdanselanjutnyatimbulgetaranberlebihan. Cara mendeteksi gangguan sirkit rotor : Potentio Meter, AC Injection, DCInjection.

RelayNegatifSequence Gangguan yang menimbulkan ketidaksimetrisan Tegangan maupun arus,menimbulkanNegatifSequenceCurrent,tetapitidakdapatdideteksiolehRelayrelayyangtelahdisebutkansebelumnya,makasebelumNegatifSequenceCurrentterjadidiharapkandapatdideteksiolehRelayini.Gangguangangguantersebutdiatasmisalnyaadalah:HubungSingkatantarlilitansatufasa.HubungTanahdidekattitikNetral.Adasambungansalahsatufasayangkendor.NegativeSequenceCurrentbisamenimbulkanpemanasanberlebihanpadarotor.

GangguanInternalGeneratorYangSulitDideteksi1.Hubungsingkatantarlilitansatufasa,tidakterdeteksiolehrelaydiferensial.2.Hubung tanah di dekat titikNetral, tidak terdeteksi oleh relay hubung tanahterbatas.3.Lilitanputusatausambungankendor,tidakterlihatolehrelaydiferensial.4.Diharapkan relay suhu dan relayNegatif Sequence bisa ikutmendeteksi duagangguanini.

UntukExciter berupa generator arus bolak balik yangmemakai diode berputar,deteksigangguanrotorhanyabisalewat:a.ArusmedanPilotExciteryangmelewatisikat,bisaditapuntukdiamati.Arusiniakanmembesarkalauadagangguankumparanrotor.b. Gangguan Kumparan rotor menimbulkan vibrasi yang bisa dideteksi olehdetektorvibrasi.



GangguandalammesinpenggerakGangguangangguanyangdemikianadalah:TekananminyakpelumasterlalurendahSuhuairpendinginatausuhubantalanterlalutinggiDayabalik,

Adakalanya gangguan dalam mesin penggerak generator memerlukan tripnyaPMTGenerator.

SuhuTinggiSuhutinggibisaterjadipadabantalangeneratorataupadakumparanstator.Halinimasingmasingdideteksiolehrelaysuhuyangmulamulamembunyikanalarm kemudian mentripkan PMT generator dan memberhentikan mesinpenggerakapabilayangbekerjaadalahrelaysuhubantalan.PenyebabSuhuTinggiA.LilitanStator,penyebabnya:1.BebanLebih2.Bebantidaksimetris,arusurutannegatif3.Hubungsingkatyangtidakterdeteksi4.PenguatanHilang/Lemah5.Ventilasikurangbaik,hidroginbocor6.Kotoran/debumelekatpadalilitan

B.KumparanRotor,penyebabnya:1.Bebanstatortidakseimbang,arusurutannegatif2.Hubungsingkatyangtidakterdeteksi3.Outofstep4.Ventilasikurangbaik,hidroginbocor5.Kotoran/debumelekatpadalilitan

C.BantalanGenerator,penyebabnya:1.Pelumasankuranglancar,tekanannyakurangtinggi2.Kerusakanpadabagianyangbergeseran

Tekananminyakterlalurendah Tekanan minyak pelumas yang terlalu rendah bisa merusak bantalan, olehkarenanya jika hal ini terjadiMesin Penggerak perlu segera dihentikanmelaluiprosesalarmterlebihdahuluapabilatekananiniturunsecarabertahapBerhentinyaMesinPenggerakharusbersamaandengantripnyaPMTGenerator



SuhuAirPendinginatauSuhuBantalanterlalutinggiSamasepertitekananterlalurendah

DayaBalikDaya balik dimana generator menjadi motor dapat menimbulkan kerusakankarena pemanasan berlebihan pada sudusudu tekanan rendahTurbin uap. PadaTurbin air dapat meningkatkan kavitasi. Oleh karenanya diperlukan relay dayabalik pada generator yang digerakkan oleh turbin uap atau turbin air denganmelaluiAlarmterlebihdahulu.UntukTurbinGasmasalahnyasamadenganuntukTurbinUap.

PutaranLebih Apabila PMT generator trip, maka akan terjadi putaran lebih yangmembahayakangeneratordanmesinpenggeraknya. Untuk ini diperlukan relay putaran lebih yang memberhentikan mesinpenggerak.

TeganganLebihApabilaPMTgeneratortrip,makabisaterjaditeganganlebih.Untukinidiperlukanrelayteganganlebih.

TekanandanKebocoranHidrogenUntuk generator yang didinginkan dengan gas Hidrogen, harus ada relay yangmendeteksi tekanan rendah dan kebocoran Hidrogen untuk memberhentikanmesinpenggerakgeneratordanmemutusarusmedan

RelayOverFluksRelay ini mengukur besaran volt per Hertz. Tegangan imbas volt dalam suatukumparan adalah sebanding dengan kerapatan fluks dan frekwensi. Over fluksbisaterjadipadaTegangannormaltetapifrekwensirendah.Halsemacaminibisaterjadipadasaatmenstartgeneratordimanafrekwensimasihrendah,karenaputaran Generator masih rendah, tetapi sudah ada arus penguat dari exciter.Kerapatan fluks yang tinggi ini akan menimbulkan arus pusar yang tinggisehingga timbulpemanasanberlebihandalam intigeneratordandalam inti trafopenaiktegangan.Begitupuladenganrugihisterisisyangmenjadimakintinggiapabila kerapatan fluksmagnetik tinggi, hal ini ikutmenambah pemanasan intistator.




0 Tambahkankomentar

8thJuly2012 TeoriDasarListrik



TeoriDasarListrik

1.ArusListrik

adalahmengalirnya elektron secara terusmenerus dan berkesinambungan padakonduktor akibat perbedaan jumlah elektron pada beberapa lokasi yang jumlahelektronnyatidaksama.satuanaruslistrikadalahAmpere.

Aruslistrikbergerakdariterminalpositif(+)keterminalnegatif(),sedangkanaliranlistrik dalam kawat logam terdiri dari aliran elektron yang bergerak dari terminalnegatif()keterminalpositif(+),araharuslistrikdianggapberlawanandenganarahgerakanelektron.

Gambar1.Araharuslistrikdanarahgerakanelektron.

1 ampere arus adalah mengalirnya elektron sebanyak 624x10^16 (6,24151 10^18) atau sama dengan 1 Coulumb per detik melewati suatu penampangkonduktor

Formulaaruslistrikadalah:

I=Q/t(ampere)

Dimana:I=besarnyaaruslistrikyangmengalir,ampereQ=Besarnyamuatanlistrik,coulombt=waktu,detik

2.KuatArusListrik

Adalaharusyangtergantungpadabanyaksedikitnyaelektronbebasyangpindahmelewatisuatupenampangkawatdalamsatuanwaktu.

Definisi : Ampere adalah satuan kuat arus listrik yang dapatmemisahkan 1,118milligramperakdarinitratperakmurnidalamsatudetik.

Rumusrumusuntukmenghitungbanyaknyamuatanlistrik,kuatarusdanwaktu:

Q=IxtI=Q/tt=Q/I

Dimana:Q=Banyaknyamuatanlistrikdalamsatuancoulomb



I=KuatArusdalamsatuanAmper.t=waktudalamsatuandetik.

Kuataruslistrikbiasajugadisebutdenganaruslistrik

muatanlistrikmemilikimuatanpositipdanmuatannegatif.Muatanpositipdibawaoleh proton, dan muatan negatif dibawa oleh elektro. Satuan muatan coulomb(C),muatan proton+1,6 x 10^19C, sedangkanmuatan elektron 1,6x 10^19C.Muatan yang bertanda sama saling tolak menolak, muatan bertanda berbedasalingtarikmenarik

3.RapatArus

Difinisi:rapatarusialahbesarnyaaruslistriktiaptiapmmluaspenampangkawat.

[http://2.bp.blogspot.com/_jqFxKzwEbD8/SX7Ito2jj5I/AAAAAAAAAq0/XgqhgRf3H78/s1600

h/kerapatan+arus.jpg] [http://3.bp.blogspot.com/_jqFxKzwEbD8/SX7Itop8OI/AAAAAAAAAqs/giIb0PleDaU/s1600h/Arah+arus+listrik+dan+arah+elektron.jpg]

Gambar2.Kerapatanaruslistrik.

Arus listrik mengalir dalam kawat penghantar secara merata menurut luaspenampangnya. Arus listrik 12 A mengalir dalam kawat berpenampang 4mm,maka kerapatan arusnya 3A/mm (12A/4 mm), ketika penampang penghantarmengecil1,5mm,makakerapatanarusnyamenjadi8A/mm(12A/1,5mm).

Kerapatan arus berpengaruh pada kenaikan temperatur. Suhu penghantardipertahankan sekitar 300C, dimana kemampuan hantar arus kabel sudahditetapkandalamtabelKemampuanHantarArus(KHA).

[http://1.bp.blogspot.com/_jqFxKzwEbD8/SX7J7LCoyZI/AAAAAAAAArc/JjvgmsFjw_4/s1600h/Tabel+Kemampuan+Hantar+Arus+%28KHA%29.png]

Tabel1.KemampuanHantarArus(KHA)

BerdasarkantabelKHAkabelpadatabeldiatas,kabelberpenampang4mm,2intikabel memiliki KHA 30A, memiliki kerapatan arus 8,5A/mm. Kerapatan arusberbanding terbalik dengan penampang penghantar, semakin besar penampangpenghantarkerapatanarusnyamengecil.

Rumusrumusdibawah ini untukmenghitungbesarnya rapat arus, kuat arus danpenampangkawat:



J=I/AI=JxAA=I/J

Dimana:J=Rapatarus[A/mm]I=Kuatarus[Amp]A=luaspenampangkawat[mm]

4.TahanandanDayaHantarPenghantar

Penghantar dari bahan metal mudah mengalirkan arus listrik, tembaga danaluminium memiliki daya hantar listrik yang tinggi. Bahan terdiri dari kumpulanatom, setiapatom terdiri protondanelektron.Aliranarus listrikmerupakanaliranelektron.Elektronbebasyangmengalirinimendapathambatansaatmelewatiatomsebelahnya.Akibatnyaterjadigesekanelektrondenganatomdaninimenyebabkanpenghantar panas. Tahanan penghantar memiliki sifat menghambat yang terjadipadasetiapbahan.

Tahanandidefinisikansebagaiberikut:

1(satuOhm)adalahtahanansatukolomairraksayangpanjangnya1063mmdenganpenampang1mmpadatemperatur0C"

Dayahantardidefinisikansebagaiberikut:

Kemampuan penghantar arus atau daya hantar arus sedangkan penyekat atauisolasiadalahsuatubahanyangmempunyai tahananyangbesarsekalisehinggatidakmempunyaidayahantarataudayahantarnyakecil yangberarti sangatsulitdialiriaruslistrik.

Rumusuntukmenghitungbesarnyatahananlistrikterhadapdayahantararus:

R=1/GG=1/R

Dimana:R=Tahanan/resistansi[/ohm]G=Dayahantararus/konduktivitas[Y/mho]



Gambar3.ResistansiKonduktor

Tahananpenghantarbesarnyaberbanding terbalik terhadap luaspenampangnyadanjugabesarnyatahanankonduktorsesuaihukumOhm.

Bila suatu penghantar dengan panjang l , dan diameter penampang q sertatahananjenis(rho),makatahananpenghantartersebutadalah:

R=xl/q

Dimana:R=tahanankawat[/ohm]l=panjangkawat[meter/m]l=tahananjeniskawat[mm/meter]q=penampangkawat[mm]

faktotfaktor yang mempengaruhi nilai resistant atau tahanan, karena tahanansuatujenismaterialsangattergantungpada:panjangpenghantar.luaspenampangkonduktor.jeniskonduktor.temperatur.

"Tahanan penghantar dipengaruhi oleh temperatur, ketika temperatur meningkatikatan atom makin meningkat akibatnya aliran elektron terhambat. Dengandemikiankenaikantemperaturmenyebabkankenaikantahananpenghantar"

5.potensialatauTegangan



potensial listrik adalah fenomena berpindahnya arus listrik akibat lokasi yangberbeda potensialnya. dari hal tersebut, kita mengetahui adanya perbedaanpotensiallistrikyangseringdisebutpotentialdifferenceatauperbedaanpotensial.satuandaripotentialdifferenceadalahVolt.

SatuVoltadalahbedapotensialantaraduatitiksaatmelakukanusahasatujouleuntukmemindahkanmuatanlistriksatucoulomb

Formulasibedapotensialatauteganganadalah:

V=W/Q[volt]

Dimana:V=bedapotensialatautegangan,dalamvoltW=usaha,dalamnewtonmeteratauNmataujouleQ=muatanlistrik,dalamcoulomb

RANGKAIANLISTRIK

Pada suatu rangkaian listrik akan mengalir arus, apabila dipenuhi syaratsyaratsebagaiberikut:1.Adanyasumbertegangan2.Adanyaalatpenghubung3.Adanyabeban

[http://2.bp.blogspot.com/_jqFxKzwEbD8/SX7It8x6mZI/AAAAAAAAArE/41r7Oq5e094/s1600h/rangkaian+listrik.jpg]

Gambar4.RangkaianListrik.

Pada kondisi sakelar S terbuka maka arus tidak akan mengalir melalui beban .ApabilasakelarSditutupmakaakanmengaliraruskebebanRdanAmperemeterakanmenunjuk.Dengankatalainsyaratmengaliraruspadasuaturangkaianharustertutup.

1.CaraPemasanganAlatUkur.PemasanganalatukurVoltmeterdipasangparaleldengansumberteganganataubeban, karena tahanan dalam dari Volt meter sangat tinggi. Sebaliknyapemasangan alat ukur Ampere meter dipasang seri, hal inidisebabkan tahanandalamdariAmpermetersangatkecil.

alat ukur tegangan adalah voltmeter dan alat ukur arus listrik adalahamperemeter



2.HukumOhmPada suatu rangkaian tertutup, Besarnya arus I berubah sebanding dengantegangan V dan berbanding terbalik dengan beban tahanan R, atau dinyatakandenganRumus:

I=V/RV = R x I[http://2.bp.blogspot.com/_jqFxKzwEbD8/SX7KMbrUYkI/AAAAAAAAArk/6XPDGruBTMc/s1600

h/segitiga+ajaib.png][http://2.bp.blogspot.com/_jqFxKzwEbD8/SX7KMbrUYkI/AAAAAAAAArk/6XPDGruBTMc/s1600h/segitiga+ajaib.png]R=V/I

DimanaI=aruslistrik,ampereV=tegangan,voltR=resistansiatautahanan,ohm

FormulauntukmenghtungDaya(P),dalamsatuanwattadalah:P=IxVP=IxIxRP=IxR

3.HUKUMKIRCHOFF

Pada setiap rangkaian listrik, jumlah aljabar dari arusarus yang bertemu di satutitikadalahnol(I=0).

[http://4.bp.blogspot.com/_jqFxKzwEbD8/SX7It5JsgzI/AAAAAAAAAq8/rPuAml3Pjlc/s1600h/Loop+arus+kirchoff.png]

Gambar5.looparusKIRChOFF

Jadi:I1+(I2)+(I3)+I4+(I5)=0I1+I4=I2+I3+I5


0 Tambahkankomentar

18thApril2012

TujuanPembumian:

PEMBUMIANNETRALPADASISTEM20KV



a.PembumiannetralgeneratoratautransformatorMembatasiarushubungsingkat1fasekebumi. danataumembatasikenaikan tegangan faseyang tidak terganggusaat terjadigangguan1fasekebumi.b.Pembumianbadanperalatanyangterbuatdarimetalyangpadakeadaannormaltidakberteganganatautidakdialiriarusdengantujuan: Untuk membatasi tegangan atara bagian peralatan yang tidak dialiri arus danatara bagian ini dengan bumi pada suatu harga yang aman (tidakmembahayakan),untuksemuakondisioperasinormalatautidaknormal. Untuk memperoleh impedansi yang kecil/rendah dari jalan balik arus hubungsingkatkebumi,sehinggabila terjadiganggguan1 fasekebadanperalatanarusgangguanyangterjadimengikutisifatpadapembumiannetral.

CarapembumianNetralpadaSTL.

APembumianmengambangDPembumianmelaluitahananBPembumiandgnkumparanPetersonEPembumianlangsungC.Pembumianmelaluireaktor.

Gangguanhubungsingkat1fasekebumi

Bermacammacampembumianpadasistemtenagalistrik.

SistemTenagaListrik.



ArusGangguan1fasekeBumi

Dimana:Eph=Teganganfasesistem.Z+=Impedansiurutanpositif.Ifg=Arusgangguan1fasekebumiZ=ImpedansiurutannegatifIa+=ArusfaseaurutanpositifZo=Impedansiurutannol.Ia=ArusfaseaurutanNegatifZn=ImpedansiPembumianIao=Arusfaseaurutannol.

KeadaanEkstrim.

a.Tidakdikebumikan.Zntidakterhingga.IfgYaituarusgangguan1fasekebumisamadengannol.

b.Dikebumikansecaraefektif/langsung.Znsamadengannol. Ifg yaitu arus gangguan 1 fase ke bumi besar dan sangan tergantung letakgangguannya.

KenaikanTeganganfaseyangtidakterganggu.

Keadaanekstrem.

Padasaatterjadigangguan1fasekebumi(faseA)

a.Tidakdibumikan.Teganganfaseyangtidakterganggunaikmenjaditeganganantarfase.

b.Dibumikanlangsung.Teganganfaseyangtidakterganggunaikpraktistetap.

Tidakdibumikan:Tidakterjadigangguan:a.TeganganfasekebumiVf=Vl/V3b.Tegangantitiknetralsamadengannol.



Tidakdibumikan:Terjadigangguan1fasekebumi:a.TeganganfaseyangsehatVf=Vlb.TegangantitiknetralVn=VfArus.Arusgangguansamadengannol.

DibumikanlangsungTidakterjadigangguan:a.TeganganfasekebumiVf=Vl/V3b.Tegangantitiknetralsamadengannol.

Dibumikanlangsung:Terjadigangguan1fasekebumi:Tegangan.a.TeganganfaseyangsehatVf=tetap.b.TegangantitiknetralVn=0Arus.Arusgangguanbesartergantungletakgangguan.

Tinjauandanperbandinganmetodemetodepembumiannetral.

Pembumianefektif/langsung.

Gangguan3fase:

Gangguan1fase:



Salurantransmisi&TransformatorZ=Z+danuntukmesinberputarZ



b.Gangguan1fasekebumifaseA.

DistribusiArusKapasitifuntukgangguandekatujungsaluran.

ArusGangguanpadaCTtoroidal(3Io)padapangkalsalurankecil.

Distribusiaruskapasitifuntukgangguandekatpangkalsaluran.

ArusgangguanpadaCTtoroidal(3Io)padapangkalsaluranrelatifbesar.selanjutnyaarusgangguanpadaCT toroidal (3 Io)padasaluranyang terganggudiambilhargayangpesimistikialahnol(gangguandiujungsaluran)

Tinjauanbilalebihdarisatupenyulang(feeder).

Distribusiaruskapasitif.

Distribusi arus kapasitif pada penyulang yang sehat dan yang terganggu,diasumsikangangguandiujungsaluran.



Ciricirisistemyangdibumikanmengambangsaatterjadigangguan1faseketanah.

Seluruhsistemyangtidakdibumikansistem6KVakanmenceng.sumber20KVtidakmerasakan. sisi tegangan rendah 230/400 V juga tidak merasakan adanya kemencengansistemdi6KV.

Pembumiandengantahanan.



Besarnyakomponenarusresistiftergantungnilaitahananpembumian.sistem20KV.

Asumsi inidianggapgangguanmetalik, tetapikenyataannyaselalusehinggaarusgangguanlebihkecil.

Pembumiandengankumparanpeterson.

Tujuan:Pada sistem pembumian mengambang saat arus gangguan (arus kapasitif Ice)masihbusurapidapatpadamdengansendirinya,tetapisetelahIcetelahlebihdari10Atidakdapatpadamsendiri.Ice kemudian dikompensir dengan Il, dengan demikian Il menjadi kecil, dengandemikianbusurapilistrikdapatpadamsendiri.

KeuntunganUtama. Pada gangguan temporer busur api listrik dapat padamdengan sendirinya atauyanglasimdisebutselfclearing.

Kerugian.Untuk gangguan permanen jika jaringannya sudah luas sukar untuk mencaripenghantaryangterganggu.

PembumiandenganP.C



Sistemdenganpembumianmengambang.a.Keuntungan:Arusgangguankecil>tidakmerusakperalatanyangdilewatigangguan. Sistem yang mengalami gangguan yang merasakan, sistem lainnya tidakmerasakansehinggadapatberoperasinormal. Sistem yang masih kecil Ice



PenerapanSistemPembumian.

Catatan:PembumiangeneratorlangsungdengantahananatautransformatordibebaniR.SalurantransmisiT.TataTETselalupembumianlangsung.TMdapatdibumikandengantahanantinggisedangataurendah.

TeganganFaseyangtidakterganggu.

Z1daZ2untuksalurantransmisidantransformatoradalahsama.Z1danZ2untukgeneratordanmotortidaksama.Zountuksalurantransmisidantransformator,generatordanmotortidaksama.Z1daZ2untuksistemdimanaimpedansitransformatordansalurantransmisiyangdominandianggapsama.

Gangguan1fase(a)kebumi.Arusurutanpositif,negatifdannol:



Berdasarkanvektordiagramurutanpositif,negatifdannol:

Berdasarkanvektordiagramurutanpositif,negatifdannolgambar(a)dapatdisusunsepertigambar(b).



Diposkan18thApril2012olehmuchammadsalim.blogspot.com

0 Tambahkankomentar

17thApril2012

TrafoArus(CT)danTrafoTegangan(PT)

TRAFOARUS(CT)DANTRAFOTEGANGAN(PT)



PengukurandayadenganCTdanPT




0 Tambahkankomentar

16thApril2012PengukuranDaya.

PENGUKURANDAYA




0 Tambahkankomentar



16thApril2012WattMeter.

WattMeterialahuntukmengukurdayaaktif.

WATTMETER.




0 Tambahkankomentar



16thApril2012

DAYA.

DayaAktifialahperkaliantegangandanarusyangsepasedengantegangannyaDaya reaktif ialah perkalian tegangan dan arus yang tegaklurus dengantegangannya.

DAYA




0 Tambahkankomentar

16thApril2012

a.Tahananmurni

VEKTORARUS,TEGANGANDANFLUKSI



b.reaktormurni



c.capasitormurni



e.Rangkaianparalel.

Tahananmurni,reaktormurni,kapasitormurni.Padarangkaianparalelyangsamaadalantegangan,sehinggategangansebagaiacuan.



f.Fluksi.




0 Tambahkankomentar

dasar-dasar teori listrik

Documents