standart pengukuran

31

Upload: nia-cullen

Post on 30-Dec-2015

97 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

menjelaskan tentang dasar-dasar pengukuran tenaga listrik

TRANSCRIPT

Page 1: Standart Pengukuran
Page 2: Standart Pengukuran

1. A.S. Pabla, Ir. Abdul hadi, 1986, Sistem Distribusi

Daya Listrik, Jakarta: Erlangga.

2. Bonggas L. Tobing, 2003, Dasar Teknik

Pengujian Tegangan Tinggi, Jakarta: PT.

Gramedia Pustaka Utama.

3. Bonggas L. Tobing, 2003, Peralatan Tegangan

tinggi. Jakarta: PT. Gramedia Pustaka Utama.

4. Djiteng Marsudi, 2005, Pembangkitan Energi

Listrik, Jakarta: Erlangga.

5. Trevor Linsley, 2004. Instalasi Listrik Tingkat

Lanjut. Jakarta: Erlangga.

Page 3: Standart Pengukuran
Page 4: Standart Pengukuran

Pengukuran : usaha membandingkan suatu besaran

dengan besaran lain secara eksperimen

dan salah satu besaran dianggap

sebagai standart.

Page 5: Standart Pengukuran

Sistem analog berhubungan

dengan informasi dan data

analog (skala). Sinyal analog

berbentuk fungsi kontinyu,

misalnya penunjukan

temperatur dalam ditunjukkan

oleh skala, penunjuk jarum

pada skala meter, atau

penunjukan skala elektronik

Penunjukan angka digital

berupa angka diskret dan

fungsi/pulsa diskontinyu

berhubungan dengan waktu.

Penunjukan display dari

tegangan atau arus dari meter

digital berupa angka tanpa

harus membaca dari skala

meter. Sakelar pemindah

frekuensi pada pesawat HT

juga merupakan angka digital

dalam bentuk digital

sistem analog sistem digital

Page 6: Standart Pengukuran

BESARAN DAN SIMBOL NAMA DAN SIMBOL PERSAMAAN

Arus listrik, I amper A -

Gaya gerak listrik, E volt, V V -

Tegangan, V volt, V V -

Resistansi, R ohm, Ω R = V/I

Muatan listrik, Q coulomb C Q = It

Kapasitansi, C farad F C = Q/V

Kuat medan listrik, E - V/m E = V/l

Kerapatan fluk listrik, D - C/m2 D = Q/I2

Permittivity, c - F/m c = D/E

Kuat medan magnet, H - A/m I Hdl = nI

Fluk magnet, cD weber Wb E =dcD/dt

Kerapatan medan magnet, B tesla T B = cD/I2

Induktansi, L, M henry H M = cD/I

Permeability, t - H/m µ = B/H

Page 7: Standart Pengukuran
Page 8: Standart Pengukuran

SISTEM YANG

MEMBANGKITKAN,

MENGATUR,

MENYALURKAN/ME

MBAGI DAN

AKHIRNYA

MENGGUNAKAN/ME

MANFAATKAN

TENAGA LISTRIK

TERSEBUT

Page 9: Standart Pengukuran

• Sistem tenaga listrik tidak dapat menyimpan energi ataupun bukan merupakan sumber energi

• Sistem tenaga listrik hanya mengubah energi yang tersedia dari sumber-sumber alam menjadi energi listrik dan sistem tersebut mengatur pemakaian energi listrik secara efisien

Page 10: Standart Pengukuran

SISTEM TENAGA LISTRIK YANG PERTAMA-TAMA DIBANGUN

TERDIRI DARI PUSAT-PUSAT PEMBANGKIT YANG TERPISAH-

PISAH DAN MASING-MASING PEMBANGKIT MENCATU

BEBANNYA JUGA SECARA TERPISAH.

SAAT INI SISTEM TENAGA LISTRIK TERDIRI DARI SEJUMLAH

PUSAT-PUSAT PEMBANGKIT YANG BEKERJA PARALEL DAN

MENCATU SEJUMLAH PUSAT-PUSAT BEBAN MELALUI SALURAN

TRANSMISI TEGANGAN TINGGI.

SISTEM TENAGA LISTRIK TERSEBUT BIASANYA DIHUBUNGKAN

SECARA INTERKONEKSI DENGAN BEBERAPA SISTEM TENAGA

LISTRIK YANG LAIN SEHINGGA BERBENTUK MULTI AREA

SYSTEM

Page 11: Standart Pengukuran

HAL INI DILAKUKAN AGAR

SISTEM TENAGA LISTRIK

DAPAT BEKERJA SECARA

EKONOMIS DAN UNTUK

MENAIKKAN KEANDALAN

SISTEM

PERSOALAN-PERSOALAN

OPERASI :

• LOAD FORECASTING

• UNIT COMITMENT

• ECONOMIC DISPATCH

• ANALISIS ALIRAN DAYA

• ANALISIS HUBUNG SINGKAT

• ANALISIS STABILITAS

• LOAD FREQUENCY CONTROL

(LFC)

• AUTOMATIC GENERATION

CONTROL (AGC)

Page 12: Standart Pengukuran

ARUS

ENERGI

TEGANGAN

DAYA

Page 13: Standart Pengukuran

Arus listrik adalah jumlah total muatan yang

melewati suatu lokasi PENGHANTAR per satuan

waktu .

Tegangan adalah jumlah

muatan yang berada

pada suatu lokasi

PENGHANTAR

Page 14: Standart Pengukuran

R

Sifat-sifat arus searah (DC) :

• Arah arusnya tetap

• Besarnya arus tetap

• Besarnya tegangan tetap

Sifat-sifat tersebut merupakan DC yang ideal, artinya

tidak terpengaruh oleh turunnya GEM atau besarnya

beban.

R

Sifat-sifat arus bolak balik (AC) :

• Arah arusnya berubah-ubah

• Besarnya arus setiap saat berubah

• Besarnya tegangan setiap saat berubah

Diatas sumbu horisontal mempunyai harga positif

(+), sedangkan dibawah harga negatif (-).

Page 15: Standart Pengukuran

1. Tegangan ekstra rendah (ekstra low voltage) : 50

VAC dan 120 VDC

2. Tegangan rendah (low voltage) : 50 V sampai 1000

V (1 kV) AC dan 120 sampai 1500 V (1,5 kV) DC

3. Tegangan menengah (middle voltage) : 1000 V

sampai 20000 V (1 – 35 kV) AC

4. Tegangan tinggi (high voltage) : 20000 V sampai

275000 V (35 – 275 kV) AC

5. Tegangan ekstra tinggi (ekstra high voltage) :

275000 V sampai 625000 V (275 – 625 kV) AC

6. Tegangan ultra tinggi (ultra high voltage) : belum

ada standar yang jelas, tegangan ini masih dalam

tahap uji coba (misalnya dilakukan di Amerika

Serikat sedang dilakukan uji coba tegangan 750

kV)

Page 16: Standart Pengukuran

Semua tegangan yang dianggap cukup tinggi oleh para

teknisi listrik sehingga diperlukan pengujian dan

pengukuran dengan tegangan tinggi yang semuanya

bersifat khusus dan memerlukan teknik-teknik tertentu

(subyektif), atau dimana gejala-gejala tegangan tinggi

mulai terjadi (objektif).

High Voltage (HV) : 20 – 150 kV

Extra High Voltage (EHV) : 500 kV

Ultra High Voltage (UHV) : 750 kV

Page 17: Standart Pengukuran

Banyaknya energi listrik yang

digunakan oleh suatu alat

listrik setiap satuan waktu

disebut daya listrik (P)

A B C

V

I

Banyaknya muatan listrik

yang dihasilkan dalam

suatu aliran listrik

tertutup untuk dapat

dimanfaatkan disebut

energi listrik (W)

Page 18: Standart Pengukuran

DIMANA :

S : DAYA LISTRIK (VA)

cosIVP : DAYA AKTIF (WATT) ;

Q : DAYA REAKTIF (Var) ; sinIV

IV & : HARGA EFEKTIF TEGANGAN dan ARUS

: SUDUT PHASA

“-“ I LAGGING TERHADAP V

“+” I LEADING TERHADAP V

cos : FAKTOR KEJAR

jQPS

Page 19: Standart Pengukuran

RL

W

Page 20: Standart Pengukuran

ELECTRIC METER

ACTIVE ENERGY REACTIVE ENERGY

Page 21: Standart Pengukuran
Page 22: Standart Pengukuran

• Membandingkan dengan alat ukur tertentu.

• Membandingkan besaran yang telah diukur dengan skala yang telah ditera

atau dikalibrasikan. (TABEL)

• Ketelitian (accuracy) : harga terdekat dari suatu pembacaan, yang mana

harga tersebut mendekati nilai sebenarnya dari

variabel yang diukur.

• Ketepatan (precision) : kemampuan untuk mendapatkan hasil pengukuran

yang serupa.

• Sensitivitas ( sensitivity) : perbandingan antara sinyal keluaran atau respon

instrumen terhadap perubahan masukan atau

variabel yang diukur.

• Resolusi (resolution) : perubahan terkecil dari alat ukur, dimana instrumen

akan memberikan respons (tanggapan).

• Kesalahan (error) : penyimpangan variabel yang diukur dari harga

sebenarnya.

Karakteristik alat ukur meliputi :

Hasil pengukuran dapat dicapai melalui :

Page 23: Standart Pengukuran

Standar Resistansi

menurut ketentuan SI adalah kawat alloy manganin resistansi 1Ω yang

memiliki tahanan listrik tinggi dan koefisien temperatur rendah,

ditempatkan dalam tabung terisolasi yang menjaga dari perubahan

temperatur atmosfer.

Standar Tegangan

ketentuan SI adalah tabung gelas Weston mirip huruh H memiliki dua

elektrode, tabung elektrode positip berisi elektrolit mercury dan tabung

elektrode negatip diisi elektrolit cadmium, ditempatkan dalam suhu

ruangan. Tegangan elektrode Weston pada suhu 20°C sebesar

1.01858 V.

Ukuran Standar Kelistrikan

Page 24: Standart Pengukuran

Standar Kapasitansi

menurut ketentuan SI, diturunkan dari standart resistansi SI dan standar

tegangan SI, dengan menggunakan sistem jembatan Maxwell, dengan

diketahui resistansi dan frekuensi secara teliti akan diperoleh standar

kapasitansi (farad).

Standar Induktansi

menurut ketentuan SI, diturunkan dari standar resistansi dan standar

kapasitansi, dengan metode geometris, standar induktor akan

diperoleh.

Standart Temperatur

menurut ketentuan SI, diukur dengan derajat kelvin besaran derajat

kelvin didasarkan pada tiga titik acuan air saat kondisi menjadi es,

menjadi air dan saat air mendidih. Air menjadi es sama dengan 0°

celsius = 273,160 kelvin, air mendidih 100°C.

Page 25: Standart Pengukuran

Standarisasi atau pembakuan adalah penetapan

dan/atau penyesuaian bentuk, ukuran dan kualitas

sebagai pedoman untuk melakukan pekerjaan.

Standarisasi ditetapkan oleh instansi atau lembaga

yang berwenang.

Standarisasi bertujuan untuk :

Menjamin mutu/kualitas peralatan karena telah

melalui proses pengujian

Mencapai keseragaman mengenai :

Ukuran

Bentuk

Mutu

Cara menggambar

Cara kerja

Page 26: Standart Pengukuran

Dua organisasi internasional yang bergerak di bidang

standarisasi (GENEWA-SWISS) :

1. International Electrotechnical Commison (IEC)

2. International Organization for Standardization (ISO)

Adalah sebuah komisi internasional yang bertugas

mempublikasikan standar atau norma di bidang ketenagalistrikan.

International Commision on Rule for The Approval of Electrical

Equpment (ICRAEE)

Adalah sebuah komisi internasional yang bersama-sama dengan

IEC yang menerbitkan publikasi aturan dan persyaratan untuk segi

keamanan peralatan listrik.

Adalah organisasi internasional yang memberikan sertifikasi

standarisasi kepada badan, lembaga, industry yang telah

memenuhi seluruh persyaratan atau ketentuan standarisasi. ISO

memberikan sertifikat standarisasi di berbagai bidang, misalnya

ISO 9000 di bidang Sistem Standar Manajemen Mutu, ISO 14000 di

bidang Sistem Majemen lingkungan, dan lai-lain.

Page 27: Standart Pengukuran

Pemasangan terminal meter tidak boleh tertukar, karena akibatnya

meter tidak berfungsi. Untuk pengukuran daya besar, di mana arus

beban besar dapat digunakan trafo CT untuk menurunkan arus yang

mengalir belitan arus wattmeter.

Page 28: Standart Pengukuran

Sebagai pengukur energi listrik kWhmeter mengukur daya pada

interval waktu tertentu dalam konversi waktu jam. Setiap kWh-

meter memiliki angka konstanta jumlah putaran /kWh.

Dimana :

Cz = Konstanta jumlah putaran/kWh

n = Putaran

P = Daya listrik kW

Contoh : kWh-meter satu phasa memiliki konstanta putaran 600

putaran/kWh dalam waktu 1 menit tercatat 33 putaran

piringan. Hitunglah beban daya listrik !

Jawaban :

Page 29: Standart Pengukuran

Alat ukur elektrode memiliki dua jenis

belitan kawat, yaitu belitan kawat

arus yang dipasang, dan belitan

kawat tegangan sebagai kumparan

putar terhubung dengan poros dan

jarum penunjuk

Interaksi medan magnet belitan arus

dan belitan tegangan menghasilkan

sudut penyimpangan jarum penunjuk

sebanding dengan daya yang dipakai

beban:

Pemakaian alat ukur elektrodinamik sebagai pengukur daya listrik

atau wattmeter

Page 30: Standart Pengukuran
Page 31: Standart Pengukuran

1. KWh-meter satu phasa memiliki konstanta putaran 600 putaran/kWh

dalam waktu 2 menit tercatat 80 putaran piringan. Hitunglah beban

daya listrik ?

2. Mengapa pengukuran 3 fasa lebih stabil dari pada pengukuran 1 fasa ?

3. Gambarkan skematik pengawatan pengukuran Kwh meter 3 phasa

dengan menggunakan tiga buah trafo arus (CT) 200A / 5A. Jelaskan

cara kerja pengukuran tersebut.

4. Daya motor 3 phasa 55 kW dengan tegangan 400 V akan menarik arus

jala-jala 100 A. Kemampuan kWh meter maksimal dilalui arus hanya

10 A, berapa amper besar trafo arus CT yang disediakan agar

pengukuran dapat dilaksanakan