Rangkaian Tiga Fasa

Rangkaian Tiga Fasa
1
Rangkaian Tiga Fasa
Sistem dihubungankan Wye
O Titik netral di-tanahkan
Va n
O Tegangan 3-fasa mempunyai
a
magnitudo yg sama.
Vb n
O Perbedaan fasa antar
tegangan adalah 120°.
Va b
n
Vc a
b
Vc n
Van  V 0   V
Vb c
c
Vbn  V   120 
Vcn  V   240 
2
3
4
Rangkaian Tiga Fasa
Ia
Sistem dihubungkan Wye
O Tegangan LINE to LINE
Va n
berbeda dg tegangan FASA
Va b
n
Vb n
Vab  Van - Vbn  3 Van   30
Vbc  Vbn - Vcn  3 Vbn  - 90

Vc a
Ib
Vc n
Vb c
Vca  Vcn - Van  3 Vcn   150
Besar Tegangan LINE to LINE adalah  tegangan FASA
(rms)
Ic
5
Rangkaian Tiga Fasa
Sistem Wye Berbeban
O Impedansi beban adalah Za, Zb, Zc
O Setiap sumber tegangan
Van
mensuplai ARUS LINE ke beban.
O Arus dinyatakan sebagai:
Ia 
Van
Za
Ib 
Vbn
Zb
Ic 
Vcn
Zc
O Pada sistem mengalir ARUS KE-
Za
a
Ia
Vab
Vbn
b
n
Vcn
Vca
Vbc
c
Ib
Zc
Ic
TANAH sebesar:
I0  Ia  Ib  Ic
Zb
Io
6
Rangkaian Tiga Fasa
Sistem Wye Berbeban
O Jika BEBAN SETIMBANG (Za = Zb =
Van
Zc) maka:
Za
a
Ia
I0  Ia  Ib  Ic  0
O Dlam hal ini rangkaian ekivalen
satu fasa dapat digunakan (fasa a,
sebagai contoh)
O Fasa b dan c di-”hilangkan”
n
Io
7
Rangkaian Tiga Fasa
Sistem Terhubung Delta
O Sistem hanya punya satu
macam tegangan, yakni LINE
to LINE ( VLL )
Ia
a
O Sistem mempunyai dua arus :
Vca
V
I bc  bc
Z bc
Ib
b
Vbc
c
V
I bc  bc
Z bc
Zb
b
I bc
O Arus FASA adalah:
V
I ab  ab
Z ab
Iab
Vab
O Arus LINE
O Arus FASA
Za
a
Ic
c
Zc
Ica
8
Rangkaian Tiga Fasa
Sistem Terhubung Delta
Arus LINE :
Ia Iab  Ica
Ia
a
a
Ib Ibc  Iab
Ic  Ica  Ibc
Vab
Zab
Iab
Zca
b
O Pada beban setimbang:
Ia 3 Iab 30
Vca
Vbc
Ic

Ica
Ibc
Ib
b
c
Zbc
c
9
Rangkaian 3‐Fasa dengan Beban Impedansi
Sumber 3-fasa 480 terhubung Wye dengan titik netral ditanahkan
mensuplai impedansi 3-fasa
Za = 70 + j 60, Zb = 43 - 60j, Zc = j 80 + 30 ohm
Beban dihubungkan:
1. Wye, grounded (sistem 4-kawat)
2. Wye, ungrounded ( sistem 3-kawat)
3. Delta
a) Gambarkan rangkaiannya.
b) Hitung: arus pada konfigurasi beban Wye, arus fasa Delta, arus line
Delta, arus sumber, Daya sumber (apparent, real and reactive
powers), Faktor Daya.
10
Rangkaian Tiga Fasa
 adalah beda fasa antara Vfasa dg Ifasa
Perhitungan Daya 3-Fasa
O Daya 3-Fasa merupakan jumlahan dari daya 1-Fasa
P  Pa  Pb  Pc
O Jika beban setimbang:
P  3 Pphase  3 Vphase I phase cos  
O Sistem Wye:
Vphase  VLN
I phase  I L VLL 
P  3 Vphase I phase cos   
O Sistem Delta:
I Line 
3 VLN
3 VLL I L cos  
3 I phase VLL  Vphase
P  3 Vphase I phase cos   
3 VLL I L cos  
11
Rangkaian Tiga Fasa
Pengukuran Daya
O Pada sistem 4-kawat, daya
nyata (P) diukur dengan tiga
buah watt-meter 1-fasa.
Total daya adalah penjumlahan dari
pembacaan dua watt-meter.
Load
Watt meter 1
O Dalam sistem 3-kawat, daya
nyata diukur dengan dua
buah watt-meter 1-fasa.
Watt-meter disuplai oleh tegangan
LINE to LINE.
Wattmeter 2
12
Sistem Per-unit
•
Dalam Power engineering sistem satuan sering dinyatakan dalam prosentase
dari suatu BASE. Harga (ohms, amperes, volt, watts, etc.) dibagi dg BASEnya dan dinyatakan sebagai nilai antara 0.0 s/d 1.0. Sistem ini disebut
sebagai “Per-unit”(pu).
Spu 
Sreal
Sbase
Vpu 
Vreal
Vbase
Ipu 
Ireal
Ibase
Zpu 
Zreal
Zbase
13
Sistem Per-unit
Penurunan Per-unit (pu)
Yang dijadikan BASE adalah rating tegangan (V) dan daya komplek (S).
Vrated V 2rated
Zbase 

I rated Srated
karena
Srated  Irated Vrated
14
Sistem Per-unit
Penurunan Per-unit (pu)
•
Impedansi per-unit (Z pu) sama dengan rasio impedansi dlm OHM (Z ohm)
danimpedansi BASE (Zbase)
Zpu 
•
Zohm
 S

 Zohm  2rated 
Zbase
 V rated 
Untuk mengkonversi impedansi dari per-unit ke harga SEBENARNYA
(Z ohm )
 V 2rated 

Zohm  Zpu Zbase  Zpu 
 Srated 
15
Sistem Per-unit
Contoh
Generator 3-Fasa mensuplai beban melalui sebuah transformator. Data
sistem sbb :
Generator:
Transformer:
450 MVA
500 MVA
25 kV
25 kV /120 kV
Xgen= 85%
Xtr= 13 %
• Hitung harga “sebenarnya” reaktansi generator dan transformator.
• Gambar diagram impedansi (dlm ohm).
• Hitung arus di jaringan jika pada terminal primer transformator
terjadi hubung singkat. Tegangan generator pada saat terjadi
hubung singkat adalah 30 kV.
16
Pertanyaan ….
O Mengapa sistem 3-Fasa banyak digunakan?
O Berapa kawat listrik yang masuk ke rumah-rumah
Anda? Berapakah tegangannya?
O Jadi, rumah Anda memakai sistem 1-Fasa atau 3-
Fasa?
O Mengapa titik netral dari sistem diketanahkan?
O Mengapa stop-kontak yang ada dirumah Anda
mempunyai tiga terminal/colokan? Apa sajakah
tiga terminal tsb?
17