LAPORAN HASIL PENGUKURAN

LISTIK 1 PHASE

DANIEL DAVID HARTAMA SITOMPUL

1304405070

TEKNIK ELEKTRO

UNIVERSITAS UDAYANA

2014

PENGUKURAN LISTRIK SISTEM 1 FASA

I. Latar belakang

Pengukuran merupakan hal yang penting dalam dunia ilmu pengetahuan. Umumnya, untuk

melakukan pengukuran dibutuhkan sebuah instrumen. Sebuah instrumen dapat berupa sebuah

alat yang konstruksinya sederhana dan relatif tidak rumit seperti halnya sebuah alat ukur

dasar. Tetapi dengan berkembangnya teknologi, tuntutan akan kebutuhan instrumen-

instrumen yang lebih terpercaya dan lebih teliti semakin meningkat yang kemudian

menghasilkan perkembangan perkembangan baru dalam perencanaan dan pemakaian.

II. Tujuan Pengukuran

1. Mengetahui nilai pengukuran tegangan, arus, dan daya.

2. Menerapkan materi yang di dapat dari perkuliahan

3. Dapat melakukan pengukuran menggunakan alat ukur.

4. Menganalisa hasil pengukuran menggunakan alat ukur.

III. Dasar Teori

1. Sistem Listrik 1 Phasa

Listrik 1 phasa adalah instalasi listrik yang menggunakan dua kawat penghantar yaitu

1 kawat phasa dan 1 kawat 0 (netral). Pengertian sederhananya adalah listrik 1 phasa

terdiri dari dua kabel yaitu 1 bertegangan dan 1 netral. Umumnya listrik 1 phasa

bertegangan 220 volt yang digunakan banyak orang. Biasanya listrik 1 phasa

digunakan untuk listrik perumahan, namun listrik PLN di jalanan itu memiliki 3

phasa, tetapi yang masuk ke rumah kita hanya 1 phasa karena kita tidak memerlukan

daya besar. Misalnya yang ke rumah kita adalah Phase R, tetangga kita mungkin

Phase S, dan tetangga yang lain Phase T.

a. Kekurangan sistem 1 fasa:

Hanya terdiri dari 2 penghanatar saja yaitu Fasa R dan Netral

Beban yang besar di tampung oleh 1 penghantar saja

Pada generator 1 fasa ,generator menjadi lebih besar.

b. Kelebihan sistem 1 fasa:

Lebih simpel karena terdiri hanya 2 Penghantar saja dalam jaringan

Ekonomis

2. Tegangan listrik (Voltase) adalah perbedaan potensial listrik antara dua titik dalam

rangkaian listrik, dan dinyatakan dalam satuan volt.

3. Arus listrik adalah banyaknya muatan listrik yang disebabkan dari pergerakan

elektron-elektron, mengalir melalui suatu titik dalam sirkuit listrik tiap satuan waktu.

4. Daya listrik didefinisikan sebagai laju hantaran energi listrik dalam sirkuit listrik.

Satuan SI daya listrik adalah watt yang menyatakan banyaknya tenaga listrik yang

mengalir per satuan waktu (joule/detik).

Daya aktif (Active Power) adalah daya yang terpakai untuk melakukan energi

sebenarnya. Satuan daya aktif adalah Watt.

Daya reaktif adalah jumlah daya yang diperlukan untuk pembentukan medan

magnet. Dari pembentukan medan magnet maka akan terbentuk fluks medan magnet.

Satuan daya reaktif adalah VAR.

Daya nyata (Apparent Power) adalah daya yang dihasilkan oleh perkalian antara

tegangan rms dan arus rms dalam suatu jaringan atau daya yang merupakan hasil

penjumlahan trigonometri daya aktif dan daya reaktif. Satuan daya nyata adalah VA.

5. Dalam fisika dan teknik, pengukuran merupakan aktivitas yang membandingkan

kuantitas fisik dari objek dan kejadian dunia-nyata. Alat ukur adalah alat yang

digunakan untuk mengukur benda atau kejadian tersebut.

IV. Besaran-besaran yang Diukur

Besaran-besaran listrik yang banyak dijumpai dalam bidang industri, perbengkelan ataupun

keperluan-keperluan yang lain adalah arus listrik, tegangan, tahanan, daya, dsb. Dalam

pemakaian besaran listrik diukur dalam satuan praktis dan harga efektif. Untuk memudahkan

dalam memahaminya dibuat ringkasan seperti pada tabel di bawah ini:

Besaran Simbol Satuan Singkatan

satuan Rumus

Kuat Arus 𝑖, 𝐼 𝐴𝑚𝑝𝑒𝑟𝑒 𝐴 𝐼 =𝐸

𝑅

Tegangan 𝑒, 𝐸 𝑉𝑜𝑙𝑡 𝑉 𝐸 = 𝐼 × 𝑅

Daya Listrik 𝑊 𝑊𝑎𝑡𝑡 𝑊 𝑊 = 𝐸 × 𝐼

𝑊 = 𝐼2 × 𝑅 ×

(Tabel 4.1 Besaran-besaran yang diukur)

V. Waktu dan Tempat pengukuran

a. Pengukuran I (Penggunaan minimum): Hari Senin, 5 Mei 2014 di Jalan G. Tangkuban

Perahu no.132.

b. Pengukuran II (Beban puncak): Hari Senin, 5 Mei 2014 di Jalan G. Tangkuban Perahu

no.132.

(Gambar 5.1 Rumah dinas PLN)

VI. Alat dan Bahan percobaan

1. Tang Ampere atau Clamp Meter

Tang Ampere atau Clamp Meter adalah

alat ukur listrik dua rahang yang terbuka

untuk memungkinkan menjepit sekitar

sebuah konduktor listrik. Hal ini

memungkinkan sifat arus listrik dalam

konduktor yang akan diukur, tanpa harus

melakukan kontak fisik dengan konduktor,

atau putuskan aliranlistrik dulu baru di

masukkan dengan tang ampere.

Untuk mengukur arus listrik caranya cukup

masukkan salah satu kabel (positif atau

negative) ke dalam mulut tang ampere.

Lihat hasil yang terukur pada skala tang

ampere.

(Gambar 6.1 Kyoritsu Digital Clamp Meter)

2. MCB (Miniature Circuit Breaker) 1 Fasa

MCB merupakan kependekan dari Miniature Circuit Breaker (bahasa Inggris).

Biasanya MCB digunakan oleh pihak PLN untuk membatasi arus sekaligus sebagai

pengaman dalam suatu instalasi listrik. MCB berfungsi sebagai pengaman hubung

singkat (konsleting) dan juga berfungsi sebagai pengaman beban lebih. MCB akan

secara otomatis dengan segera memutuskan arus apabila arus yang melewatinya

melebihi dari arus nominal yang telah ditentukan pada MCB tersebut.

(Gambar 6.2.a MCB 1 Fasa rumah (Gambar 6.2.b MCB 1 Fasa rumah

tampak luar) tampak dalam)

3. KWH Meter Digital (Prabayar)

Kwh meter adalah alat yang digunakan oleh pihak PLN untuk menghitung besar

pemakaian daya konsumen. Alat ini sangat umum dijumpai di masyarakat.

Kwh meter prabayar ini dirancang denngan menggunakan kwh meter elektrik yang

baru. Sistem pembayaran atau pengisian rekening listrk adalah dengan menggunakan

aplikasi chip card. Aplikasi ini sangat memudahkan masyarakat dan PLN dalam hal

proses pengisian rekening listrik yang efektif. Chip card adalah suatu jenis kartu alat

pembayaran yang semakin populer seiring dengan kemajuan teknologi

mikroelektronika serta semakin meningkatnya tuntutan masyarakat terhadap alat

pembayaran yang praktis. Kehadiran chip card tidak dapat dihindari dimana

penggunaannya semakin luas baik volume maupun lingkup aplikasinya. Salah satu

kemungkinan aplikasi chip card adalah sebagai alat bayar konsumsi energi listrik.

(KWH Meter Digital Prabayar rumah)

VII. Hasil Percobaan

A. Percobaan I (Penggunaan minimum)

i. Menghitung Kuat Arus

(Proses pengukuran kuat Arus dengan (Hasil pengukuran kuat Arus dengan

Clam meter) Clam meter)

AC-A: 0.1 Ampere

ii. Menghitung Tegangan

(Proses pengukuran kuat Tegangan dengan (Hasil pengukuran kuat Tegangan

Clam meter) dengan Clam meter)

AC-V: 229.1 Volt

B. Percobaan II (Beban Puncak)

i. Menghitung Kuat Arus

(Proses pengukuran kuat Arus dengan (Hasil pengukuran kuat Arus dengan

Clam meter) Clam meter)

AC-A: 1.3 Ampere

ii. Menghitung Tegangan

(Proses pengukuran kuat Tegangan dengan (Hasil pengukuran kuat Tegangan

Clam meter) dengan Clam meter)

AC-V: 224.4 Volt

VIII. Menghitung Daya

𝑆 = 𝑃 + 𝑗𝑄

𝑆 = 𝑉. 𝐼

𝑃 = 𝑉. 𝐼 𝐶𝑜𝑠 ∅

𝑄 = 𝑉. 𝐼 𝑆𝑖𝑛 ∅

(Gambar 8.1 Penjumlahan trigonometri daya aktif, reaktif dan semu)

A. Percobaan I (Penggunaan minimum)

i. Daya Semu

𝑆 = 𝑉. 𝐼

𝑆 = 229.1 × 0.1

𝑆 = 22.91 𝑉𝐴

ii. Daya Aktif

𝑃 = 𝑉. 𝐼 𝐶𝑜𝑠 ∅

𝑃 = 229.1 × 0.1 × 0.85

𝑃 = 22.91 × 0.85

𝑃 = 19.473 𝑊𝑎𝑡𝑡

iii. Daya Reaktif

𝑆 = 𝑃 + 𝑗𝑄

𝑄 = 𝑃 − 𝑆

𝑄 = 19.473 − 22.91

𝑄 = 3.437 𝑉𝐴𝑅

B. Percobaan II (Beban Puncak)

i. Daya Semu

𝑆 = 𝑉. 𝐼

𝑆 = 224.4 × 1.3

𝑆 = 291.72 𝑉𝐴

ii. Daya Aktif

𝑃 = 𝑉. 𝐼 𝐶𝑜𝑠 ∅

𝑃 = 224.4 × 1.3 × 0.85

𝑃 = 291.72 × 0.85

𝑃 = 247.96 𝑊𝑎𝑡𝑡

iii. Daya Reaktif

𝑆 = 𝑃 + 𝑗𝑄

𝑄 = 𝑃 − 𝑆

𝑄 = 247.96 − 291.72

𝑄 = 43.76 𝑉𝐴𝑅

IX. Tarif Penggunaan

Biaya per KWH adalah 1000 rupiah/kWH

A. Percobaaan I

𝐷𝑎𝑦𝑎 𝐴𝑘𝑡𝑖𝑓 (𝑃) = 19,473 𝑊𝑎𝑡𝑡

𝑃 = 19.473 × 1

1000

𝑃 = 0.019 𝑘𝑊𝐻

𝐵𝑖𝑎𝑦𝑎 = 𝑃 × 1000

𝐵𝑖𝑎𝑦𝑎 = 0.019 × 1000

𝐵𝑖𝑎𝑦𝑎 = 19 𝑟𝑢𝑝𝑖𝑎ℎ/𝑘𝑊𝐻

B. Percobaaan II

𝐷𝑎𝑦𝑎 𝐴𝑘𝑡𝑖𝑓 (𝑃) = 247.96 𝑊𝑎𝑡𝑡

𝑃 = 247.96 × 1

1000

𝑃 = 0.247 𝑘𝑊𝐻

𝐵𝑖𝑎𝑦𝑎 = 𝑃 × 1000

𝐵𝑖𝑎𝑦𝑎 = 0.247 × 1000

𝐵𝑖𝑎𝑦𝑎 = 247 𝑟𝑢𝑝𝑖𝑎ℎ/𝑘𝑊𝐻

X. Rekening Listrik Prabayar

XI. Kesimpulan

Dari hasil pengukuran saat penggunaan minimum dan beban puncak memberikan

hasil daya yang berbeda. Dimana hasil pengukuran pada saat beban puncak lebih

besar dari saat penggunaa minimum. Hal ini disebabkan penggunaaan alat elektronik

semakin banyak di saat malam hari atau beban puncak.

Hasil pengukuran manual menggunakan alat ukur memberikan hasil yang berbeda

dengan yang terterah pada struk pembelian token listrik dikarenakan pengukuran

manual hanya dilakukan sesaat tidak selama penggunaan dari awal sampai habis.