Kelompok 4 - 3Phase Circuit

Paper Teknik Tenaga Listrik
RANGKAIAN TIGA FASA
Dosen Pembimbing :
Chairul Hudaya
Disusun Oleh :
Kelompok 4
Ahmad Fahlufi
(0806365444)
Arif Budiman
(0806365495)
Budi Prayitno
(0806365564)
Ilma Ainur Riza
(0806365936)
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS INDONESIA
DEPOK
2010
Rangkaian Tiga Fasa
Gambar di bawah ini menunjukkan system penyaluran energy listrik mulai pembangkit sampai
konsumen.
Listrik Arus Bolak Balik 3 Fasa
PENGERTIAN :
Yang dimaksud dengan listrik arus bolak – balik 3 fasa adalah arus bolak – balik yang terdiri dari
3 ( tiga ) keluaran fasa, dengan bentuk sinusiode dimanan besar / nilai tegangannya sama,
frekwensi sama tetapi masing – masing berbeda 1/3 periode ( 120 derajad )
Hubungan listrik pada system 3 fasa bisa berupa :
1. hubungan bintang
2. hubungan delta
Hubungan Bintang
•
Titik netral di-tanahkan
•
Tegangan 3-fasa mempunyai magnitudo yg sama.
•
Perbedaan fasa antar tegangan adalah 120°.
Van = V ∠0 ° = V
Vbn = V ∠ − 120 °
Vcn = V ∠ − 240 °
•
Tegangan LINE to LINE berbeda dg tegangan FASA
Vab = Van - Vbn = 3 Van ∠ + 30o
Vbc = Vbn - Vcn = 3 Vbn ∠ - 90o
Vca = Vcn - Van = 3 Vcn ∠ + 150o
Besar Tegangan LINE to LINE adalah √3 tegangan FASA (rms)
Sistem Berbeban
Impedansi beban adalah Za, Zb, Zc
Setiap sumber tegangan mensuplai ARUS LINE ke beban.
Arus dinyatakan sebagai:
Ia =
Van
Za
Ib =
Vbn
Zb
Ic =
Vcn
Zc
Pada sistem mengalir ARUS KE-TANAH sebesar:
I0 = Ia + Ib + Ic
Jika BEBAN SETIMBANG (Za = Zb = Zc) maka:
I0 = Ia + Ib + Ic = 0
Dlam hal ini rangkaian ekivalen satu fasa dapat digunakan (fasa a, sebagai contoh)
Fasa b dan c di-”hilangkan”
Hubungan Delta
•
Sistem hanya punya satu macam tegangan, yakni LINE to LINE ( VLL )
•
Sistem mempunyai dua arus :
– Arus LINE
– Arus FASA
•
Arus FASA adalah:
I ab =
Vab
Z ab
I bc =
Arus LINE :
I a = I ab − I ca
I b = I bc −
Ic =
I ab
I ca − I bc
Pada beban setimbang:
Ia =
3 I ab ∠ − 30o
Vbc
Z bc
I bc =
Vca
Z ca
Perhitungan Daya 3-Fasa
Daya 3-Fasa merupakan jumlahan dari daya 1-Fasa
P = Pa + Pb + Pc
Jika beban setimbang:
P = 3 Pphase = 3 Vphase I phase cos (φ )
Sistem Bintang:
Vphase = VLN
I phase = I L VLL = 3 VLN
P = 3 Vphase I phase cos (φ ) = 3 VLL I L cos (φ )
Sistem Delta:
I Line = 3 I phase VLL = Vphase
P = 3 Vphase I phase cos (φ ) = 3 VLL I L cos (φ )
Pengukuran
•
Pada sistem 4-kawat, daya nyata (P) diukur dengan tiga buah watt-meter 1-fasa.
•
Dalam sistem 3-kawat, daya nyata diukur dengan dua buah watt-meter 1-fasa. Wattmeter disuplai oleh tegangan LINE to LINE.
Metode Pengukuran :
1. Pengukuran Langsung
2. Pengukuran Tak Langsung
Pertanyaan dan jawaban sircuit tiga phase
1. ihin sholihin: mengapa jaringan tiga pase banyak di gunakan?
2. nahar: bisakah motor tiga phase di geraka dengan 1 phase?
3. wawan: apa akibatnta bila 1 phase pada generator rusak?
4. benson: tolong uraikan beberapa perbedaan jaringan listrik di beberapa Negara?
5. manakah yang sering di gunakan di industri, motor hubung bintang atau delta?
Jawaban :
1. karena jaringan tiga phaselebih efisien di banding jaringan satu phase
2. pada dasarnya motor tiga phase dapat di jalankan dengan sumber satu phase namun dengan
beberapa modifikasi dan tidak dapat bekerja secara maksimum.
Metode pengoperasian motor induksi 3-fasa pada sistem tenaga listrik 1-fasa dengan
menggunakan kapasitor telah berkembang dengan baik. Metode ini digunakan karena
mempunyai respon kecepatan yang cepat pada motor, arus start yang kecil dan perbaikan faktor
daya hingga mendekati satu. Karakteristik motor saat beroperasi tergantung dari letak dan nilai
kapasitor jalan yang digunakan pada motor. Penelitian ini dimaksudkan untuk membuatkan
metode baru dalam meletakkan dan memilih kapasitor jalan untuk mengoperasikan motor
induksi 3-fasa pada sistem tenaga listrik 1-fasa.
Kata kunci: rangkaian kapasitor, nilai kapasitansi, daya semu pada motor (VA)
Pengoperasian motor induksi 3-fasa pada sistem tenaga listrik AC 1-fasa sangat dibutuhkan pada
daerah pertanian, industri kecil dan daerah tertentu yang hanya mempunyai sistem tenaga
listrik 1-fasa, sedangkan mereka membutuhkan motor penggerak dengan daya yang besar
(motor induksi 3-fasa) yang secara normal harus dioperasikan pada sistem tenaga
listrik 3-fasa . Salah satu cara agar motor induksi 3-fasa dapat digunakan dengan baik pada
kondisi ini adalah dengan mengoperasikan motor induksi 3-fasa pada sistem tenaga listrik 1-fasa
dengan menggunakan kapasitor
Contoh gambar rangkaian motor 3 phase menjadisatu phase
3. pada saat ini,apabila ada salah satu phase pada generator rusak, atau terbakar,maka secara
otomatis proteksi generator aqkan menghentikan generator karena jika tidak akan merusak
generator itu sendiri. Dan untuk mengatasinya semeentara maka akan di gunakan generator
cadangan.
4. pada dasarnya indonesiamemiliki beberapa perbedaan dengan amerika dan jepang khususnya,
yaitu jika di indonesia SUTET ( saluran udara tegangan extra tinggi) adalah 500 kV, maka di
amerika 600 kV kemudian jika di indonesia tegangan rendah saat ini 220 volt dengan 50 Hz,
maka di jepang menggunakan 115 volt dengan 50/60 Hz.
Olehkarena itu, apabila kita membeli produk asli dari jepang, semisal motor dengan tegangan
nominal 115 volt dan ingin di gunakan di indonesia, maka biasanya pada motor tersebut
terdapat swiching yang dapat di ubah dari 115 volt menjadi 220 volt. Jika tidak ada maka harus
ada yang di rubah pada motor tersebut, atau menambah rangkaian tambahan.
5. pada dasarnya kedua-duanya sering di gunakan diindustri, sesuai kebutuhan.
Suatu motor 3 phasa dengan hubunggan delta dan star memiliki kelebihan dan kekurangan
masing-masing saat starting. Untuk operasional di industri tentunya motor yang digunakan
diinginkan mengkonsumsi arus starting yang kecil sehingga mendapatkan rpm yang nominal,
dengan begitu akan mendapatkan efisiensi daya kerja motor. Rotor induksi 3 phasa harus
dijalankan dengan alat pengasut. Hal ini disebabkan motor induksi 3 phasa memiliki gulungan
stator yang tahanannya rendah. Karena tahanannya rendah motor akan mengambil arus besar
pada saat starting. Untuk industri yang mengoperasikan beberapa motor secara bersamaan arus
starting yang besar dari motor tersebut dapat menyebabkan terjadinya overload disamping akan
merusak gulungan stator itu sendiri. Untuk itu pada saat menjalankan motor induksi 3 phasa
harus
menggunakan
alat
pengasut.
Pada kasus yang dibahas disini merupakan kontrol motor 3 phasa star delta artinya sebuah
motor akan dihubungkan star saat starting kemudian dengan timer pada mikrokontroler akan
dialihkan menjadi hubungan delta sehingga akan didapatkan arus starting yang relatif kecil.,
pada saat starting motor dihubungkan pada kondisi hubungan bintang, pada saat running motor
dialihkan pada kondisi hubungan delta.
Daftar Pustaka
Zein, Hermagasantos. 1996. Teknik Tenaga Listrik. Bandung : Rosda Jayaputra
http://soemarno.org/
http://ardyekoc.blogspot.com
Diktat PT. PLN
dan referensi-referensi lain yg mungkin belum disebutkan.