kk09 - menggunakan instrumen kontrol2009-08
advertisement
MENGGUNAKAN INSTRUMEN KONTROL Mengklasifikasikan alat ukur kontrol Teknik Pembangkit Listrik 1st Class Semester 2 Pengertian Mengukur Mengukur adalah membandingkan suatu besaran dengan satuannya. Pemilihan alat ukur listrik adalah upaya untuk mendapatkan alat ukur yang sesuai dengan besaran - besaran listrik yang hendak diketahui nilai besarannya. Teknologi dan Rekayasa Syarat pengukuran Ketentuan pengukuran 1. Memahami terlebih dahulu karakteristik obyek yang akan diukur. 2. Memilih alat ukur yang tepat dan menggunakan dengan metode yang benar, sehingga dalam pelaksanaannya tidak terjadi kesalahan dan diperoleh hasil pengukuran dengan akurasi dan optimasi yang tinggi. Teknologi dan Rekayasa Jenis peralatan ukur Beberapa alat ukur, berdasarkan arus yang diukur: Teknologi dan Rekayasa Type Pembacaan Alat Ukur 1. TIPE JARUM PETUNJUK (Analog) Harga yang dibaca adalah yang ditunjuk oleh jarum petunjuk, harga tersebut adalah harga sesaat pada saat meter tersebut dialiri arus listrik. Teknologi dan Rekayasa Type Pembacaan Alat Ukur 2. TIPE RECORDER. Harga yang dibaca adalah harga yang tertulis/tercatat pada kertas , pencatatan ini dilakukan secara otomatis dan terus menerus selama meter tersebut dialiri arus listrik. Teknologi dan Rekayasa Type Pembacaan Alat Ukur 3. TIPE INTEGRATOR (Counter) Harga yang dibaca adalah harga dari hasil penjumlahan yang dicatat pada selang waktu tertentu selama alat tersebut digunakan misal : KWH meter. Teknologi dan Rekayasa Type Pembacaan Alat Ukur 4. TIPE DIGITAL (Elektronic) Penunjukan harga sesaat pada saat pengukuran dilakukkan Teknologi dan Rekayasa Prinsip kerja alat ukur PRINSIP KERJA BESI PUTAR (ELEKTROMAGNIT) Alat ukur dengan prinsip kerja besi putar, disebut sistem elektromagnit, adalah alat ukur yang mempunyai kumparan tetap dan besi putar. Dua batang besi yang diletakkan di dalam tabung kumparan akan menjadi magnit dengan kutub senama pada saat kumparan dialiri arus, oleh karena salah satu batang besi terpasang permanen maka besi yang terpasang pada jarum akan tertolak sehingga jarum ikut bergerak kearah skala maksimum sesuai besaran listriknya. Arah arus 2 batang besi berdampingan Teknologi dan Rekayasa Prinsip kerja alat ukur PRINSIP KERJA KUMPARAN PUTAR Alat ukur sistem kumparan ini adalah alat ukur yang mempunyai kutub magnit permanen berbentuk kaki kuda dan kumparan putar. Pada saat arus melalui kumparan putar maka timbul magnet, kutub utara / selatan yang berdekatan dengan utara dan selatan magnit permanen terjadi saling tarik – menarik atau tolak – menolak sehingga menyebabkan jarum pada poros kumparan bergerak. + + - S S U U - a b Teknologi dan Rekayasa Prinsip kerja alat ukur SISTEM INDUKSI ( Kwh meter ) Alat ukur dengan sistem induksi atau dikenal juga dengan sistem ferraris ini mempunyai prinsip kerja sebagai berikut : Bila didalam medan magnit dengan garis gaya magnit arah yang berputar, dipasang sebuah tromol berbentuk silinder, tromol tersebut akan berputar menurut arah putaran garis-garis gaya magnit tadi, medan magnit ini dinamakan alat ukur medan putar atau induksi, biasa disebut alat ukur ferraris. I2 Tromol B I1 A Q1 Q2 C Q D Gambar - Azas alat ferraris atau alat induksi Teknologi dan Rekayasa Prinsip kerja alat ukur SISTEM ELEKTRO DINAMIS Alat ukur electro dinamis yang mempunyai kumparan tetap dan kumparan putar. Sistem kerjanya sama dengan sistem kumparan berputar tetapi magnit tetap diganti dengan magnit listrik. + Arah gerakan ++ S + - U jarum U Arah gerakan U + - S S jarum - Bila arah arus terbalik Bila arah arus terbalik Tegangan benar Tegangan terbalik Teknologi dan Rekayasa Prinsip kerja alat ukur PRINSIP KAWAT PANAS 1. Bila media penghantar atau kawat panas dilalui arus akan memuai, maka tali pengikat yang terlilit pada roller akan menarik kawat oleh kekuatan pegas dan memutar roller sehingga jarum bergerak. 0 A X a P B m D n Teknologi dan Rekayasa Prinsip kerja alat ukur PRINSIP KAWAT PANAS 2. Jika kita alirkan arus searah dari A – B sehingga kawat A – B menjadi memuai dan lebih panjang, ternyata tidak menunjuk 0, tetapi menyimpang kearah kanan ( sesuai gambar ) . 3. Hal ini disebabkan karena kawat A – B menjadi lebih panjang dan ditarik oleh pegas sehingga memutar poros jarum. Baik arus searah tersebut mengalir dari A – B maupun dari B – A jarum tetap menyimpang kearah kekanan . Teknologi dan Rekayasa Posisi pengoperasian 1. Dipasang untuk posisi mendatar Posisi Mendatar Teknologi dan Rekayasa Posisi pengoperasian 2. Dipasang untuk posisi tegak Posisi tegak Teknologi dan Rekayasa Posisi pengoperasian 3. Dipasang untuk miring 600 600 Posisi miring Teknologi dan Rekayasa Alat ukur menurut sifat penggunaan Menurut sifat penggunaan dibagi 2 yaitu : 1. Portable : Alat ini mudah dipergunakan dan dapat dibawa kemana - mana sesuai kebutuhan. 2. Papan penghubung / panel : Alat ini dipasang pada panel atau tempat - tempat tertentu secara permanen Teknologi dan Rekayasa BATAS UKUR PADA ALAT UKUR LISTRIK Batas ukur, artinya alat ukur tersebut hanya mampu mengukur sampai harga max tertentu dimana jarum penunjuk akan menyimpang penuh sampai pada batas maximal dari pada skala yang tersedia. Teknologi dan Rekayasa Beberapa macam alat ukur Tabel macam – macam alat ukur listrik No Nama Besaran listrik Satuan Simbol Arus Ampere A AC / DC 1 Ampere Meter Arus 2 Volt Meter Tegangan Volt E AC / DC 3 Watt Meter Daya Aktif Watt W AC / DC 4 Var Meter Daya Reaktif VAr Var AC / DC 5 Cos Phi Meter Faktor Daya - Cos φ AC 6 Frekeunsi Meter Getaran Hz f AC 7 Ohm meter Tahanan Listrik Ohm Ω AC / DC 8 Megger Tahanan Isolasi Mega Ohm MΩ AC / DC 9 Earth Tester Tahanan Tanah Ohm Ω AC / DC 10 KWh, MWh, GWh Energi Aktif K / M / G, Wh K/M/G.Wh AC / DC 11 Kvarh Meter Energi Reaktif KVarh Kvarh AC / DC 12 Drivel Urutan Fase Warna / R-S-T /1-2-3 AC Teknologi dan Rekayasa MENGGUNAKAN INSTRUMEN KONTROL Menjelaskan teknik pemeliharaan alat ukur kontrol pembangkit. Apa pemeliharaan itu? Pemeliharaan adalah Kegiatan untuk menjaga atau memelihara fasilitas dan atau peralatan serta mengadakan perbaikan atau penyesuaian dan atau mengganti yang diperlukan sehingga terdapat suatu keadaan operasi produksi yang memuaskan. Teknologi dan Rekayasa Jenis pemeliharaan Dua macam Jenis pemeliharaan, yaitu: 1. Pemeliharaan pencegahan (Preventive Maintenance) Tujuan pemeliharaan pencegahan untuk membangun system yang mengetahui kerusakan potensial dan membuat pergantian atau perbaikan yang akan mencegah kerusakan. Teknologi dan Rekayasa Jenis pemeliharaan 2. Pemeliharaan perbaikan (corrective atau breakdown maintenance) Adalah perbaikan secara remedial ketika terjadi peralatan yang rusak dan kemudian harus diperbaiki atas dasar prioritas atau kondisi darurat. Teknologi dan Rekayasa Ruang lingkup pemeliharaan Ruang lingkup pemeliharaan 1. Penempatan penyimpanan alat-alat 2. Posisi letak penyimpanan 3. Menejemen penggunaan alat 4. Pembersihan alat perlindungan peralatan dari pengaruh suhu dan lingkungan 5. Pengecekan kondisi peralatan secara berkala Teknologi dan Rekayasa Posisi letak penyimpanan alat Letak Alat alat harus diletakkan tegak lurus, mendatar, atau posisi lain sesuai dengan petunjuk cara meletakkannya. Apabila petunjuk cara meletakkan penyimpanan alat dilanggar maka cepat atau lambat akan berpengaruh pada tingkat ketelitian hasil pengukuran. Teknologi dan Rekayasa MENGGUNAKAN INSTRUMEN KONTROL Mendeskripsikan standar operasi normal instrumen kontrol Standar Kelistrikan STANDAR KELISTRIKAN Standar ampere Standar resistansi Standar tegangan Standar Kapasitansi Standar Induktansi Standart temperatur Standar luminasi cahaya Teknologi dan Rekayasa Standar Kelistrikan Standar ampere • menurut ketentuan Standar Internasional (SI) adalah arus konstan yang dialirkan pada dua konduktor dalam ruang hampa udara dengan jarak 1 meter, di antara kedua penghantar menimbulkan gaya = 2 × 10-7 newton/m panjang. Standar resistansi • menurut ketentuan SI adalah kawat alloy manganin resistansi 1 Ω yang memiliki tahanan listrik tinggi dan koefisien temperatur rendah, ditempatkan dalam tabung terisolasi yang menjaga dari perubahan temperatur atmosfer. Teknologi dan Rekayasa Standar Kelistrikan 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. 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). Teknologi dan Rekayasa Standar Kelistrikan 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. Teknologi dan Rekayasa Sistem Pengukuran Penunjuk jarum pada skala meter. misalnya penunjukan temperatur Sistem pengukuran Pengukuran sistem analog Pengukuran sistem digital Penunjukan angka digital berupa angka diskret dan pulsa diskontinyu berhubungan dengan waktu Teknologi dan Rekayasa Penunjukan meter Teknologi dan Rekayasa MENGGUNAKAN INSTRUMEN KONTROL Mengkalibrasi instrumen kontrol Pengertian pengukuran Pengukuran adalah Suatu pembandingan antara suatu besaran dengan besaran lain yang sejenis secara eksperimen dan salah satu besaran dianggap sebagai standart. Teknologi dan Rekayasa Pengelompokkan alat ukur listrik Alat ukur listrik dikelompokkan menjadi dua, yaitu : 1. Alat ukur absolut: alat ukur yang menunjukkan besaran dari komponen listrik yang diukur dengan batas-batas pada konstanta dan penyimpangan pada alat itu sendiri 2. Alat ukur sekunder semua alat ukur yang menunjukkan harga besaran listrik yang diukur dan dapat ditentukan hanya dari simpangan alat ukur tersebut. Sebelumnya alat ukur sudah dikalibrasi dengan membandingkan pada alat ukur standar/absolut. Teknologi dan Rekayasa Unsur penting dalam pengukuran Tiga unsur penting yang perlu diperhatikan : Teknologi dan Rekayasa Apa itu kalibrasi ? Kalibarasi pengukuran adalah prosedur pembuktian ketepatan penujukan dan kehandalan suatu pengukuran dengan membandingkan dengan instrumen standar. Teknologi dan Rekayasa Contoh Kalibrasi Ampermeter Kalibrasi ampermeter arus searah Pengukuran arus, ampermeter terhubung Seri dengan beban + - IS + Beban - IA Beban Bahwa IS adalah arus yang terukur pada meter yang akan dikalibrasi IA adalah arus standar yang dianggap sebagai harga arus sebenarnya Teknologi dan Rekayasa Contoh Kalibrasi Ampermeter Harga koreksi Perbandingan harga koreksi terhadap arus yang terukur (k / IA ) disebut rasio koreksi atau koreksi relatif dinyatakan dalam persen Teknologi dan Rekayasa Contoh Kalibrasi Voltmeter Kalibrasi Volt Meter arus searah Pengukuran tegangan, Voltmeter terhubung paralel dengan beban + - v vs Beban V adalah tegangan yang terukur pada meter yang dikalibrasi, sedangkan Vs adalah tegangan standar yang dianggap sebagai harga tegangan sebenarnya. Teknologi dan Rekayasa Contoh Kalibrasi Voltmeter Kesalahan Koreksi Teknologi dan Rekayasa MENGGUNAKAN INSTRUMEN KONTROL Mengoperasikan instrumen kontrol Beberapa macam alat ukur listrik Tabel macam – macam alat ukur listrik No Nama Besaran listrik Satuan Simbol Arus Ampere A AC / DC 1 Ampere Meter Arus 2 Volt Meter Tegangan Volt E AC / DC 3 Watt Meter Daya Aktif Watt W AC / DC 4 Var Meter Daya Reaktif VAr Var AC / DC 5 Cos Phi Meter Faktor Daya - Cos φ AC 6 Frekeunsi Meter Getaran Hz f AC 7 Ohm meter Tahanan Listrik Ohm Ω AC / DC 8 Megger Tahanan Isolasi Mega Ohm MΩ AC / DC 9 Earth Tester Tahanan Tanah Ohm Ω AC / DC 10 KWh, MWh, GWh Energi Aktif K / M / G, Wh K/M/G.Wh AC / DC 11 Kvarh Meter Energi Reaktif KVarh Kvarh AC / DC 12 Drivel Urutan Fase Warna / R-S-T /1-2-3 AC Teknologi dan Rekayasa Pengunaan dan rangkaian Ampere Meter Ampere Meter Pemasangan dihubungkan seri dengan beban Ampermeter adalah alat untuk mengukur mengalir pada rangkaian berbeban. besarnya arus yang Pengukuran Langsung Ampere Meter Pengukuran Tidak Langsung Teknologi dan Rekayasa Pengunaan dan rangkaian Ampere Meter 1. Pengukuran langsung Besaran arus listrik yang akan diukur harus lebih kecil dari batas standat kemampuan arus ampere meter (≤5A) Pengukuran secara langsung apabila Amper meter rusak atau putus maka suplai listrik ke beban akan terputus, juga sangat membahayakan keselamatan manusia dan peralatan. Teknologi dan Rekayasa Pengunaan dan rangkaian Ampere Meter 2. Pengukuran tidak langsung Pengukuran ini menggunakan trafo arus atau current transformator (CT) Teknologi dan Rekayasa Pengunaan dan rangkaian Ampere Meter Fungsi current transformator (CT) : 1. Mentransformasikan dari arus yang besar ke arus yang kecil 2. Untuk unit pengukuran dan prateksi sebagai berikut : CT untuk pengukuran (pelengkap unit alat ukur) CT untuk Proteksi (Pengaman unit sistem) 3. Sebagai isolator sisi sekunder dari sisi primer (standar arus pengenal peralatan pada sisi sekunder) Teknologi dan Rekayasa Pengunaan dan rangkaian Volt Meter Volt Meter Pemasangan dihubungkan paralel dengan beban Pengukuran Langsung Volt Meter Pengukuran Tidak Langsung Teknologi dan Rekayasa Pengunaan dan rangkaian Volt Meter 1. Pengukuran langsung Pengukuran pada tegangan rendah yang terhubung paralel dengan sumber. Teknologi dan Rekayasa Pengunaan dan rangkaian Volt Meter 2. Pengukuran tidak langsung Pengukuran tidak langsung dilakukan pada jaringan tegangan tinggi 20 KV ke atas. Untuk melakukan pengukuran tegangan tinggi digunakan alat bantu transformator tegangan (PT). Teknologi dan Rekayasa Pengunaan dan rangkaian Frequensi Meter Frekuensi meter Pemasangan dihubungkan paralel dengan beban Digunakan untuk mengetahui banyaknya getaran listrik dengan kesatuan Herzt dari sumber pembangkit tenaga listrik. Teknologi dan Rekayasa Pengunaan dan rangkaian Watt Meter Pengukuran Daya Listrik (Watt Meter) Pemasangan dihubungkan kombinasi paralel dan seri terhadap beban (kombinasi dari Volt meter dan Ampere meter. Digunakan untuk mengetahui besaran daya nyata / aktif Untuk daya besar Kilo watt meter Mega watt Meter Teknologi dan Rekayasa Pengunaan dan rangkaian Megger Megger Digunakan untuk mengukur tahanan isolasi pada sistem dan peralatan listrik. Hasil pengukuran tahanan isolasi dalam satuan Mega Ohm (MΩ) Tahanan Isolator Minimum = 1000 x Tegangan kerja peralatan yang akan diuji Contoh : E = 380 V R isolasi = 1000 . 380 = 380.000 Ω = 0.38 M Ω Bila hasil pengukuran ≥ 0.38 M Ω maka alat tersebut masih bisa dikatakan baik Teknologi dan Rekayasa Jenis Megger Megger dengan engkol sebagai pembangkit tegangan Teknologi dan Rekayasa Jenis Megger Megger dengan sumber tenaga dari baterai Teknologi dan Rekayasa Pengunaan dan rangkaian Earth Tester Earth Tester Digunakan untuk mengukur tahanan tanah pada pentanahan sistem Pelaksanaan pengoperasian Earth Tester sbb: Prop (A) di hubungkan dengan electrode (di bak kontrol). Prop (B) dan (C) ditancapkan ketanah dengan jarak antara 5 sd. 10 m. Maka alat ukur akan menunjukan besar dari R-tanah. Teknologi dan Rekayasa Pengunaan dan rangkaian Earth Tester Standar besar R-tanah untuk electrode pentanahan ±5 Ohm. apabila belum mencapai nilai 5 Ohm, maka electrode bisa ditambah dan dipasang diparalel. Pentanahan paling ideal apabila electrode bias mencapai sumber air atau R-tanah = 0. PUIL 2000-3.19.1.4 : Apabila hasil pengukurannya belum mencapai 5 Ω, Maka Ground rood ditambah, dengan jarak 2 x panjangnya. Teknologi dan Rekayasa Pengunaan Phase Sequence Tester Phase Sequence Tester / Drivel Digunakan untuk mencari urutan fase pada sistem 3 fase (R,S,T) suatu sumber listrik. Teknologi dan Rekayasa Teknologi dan Rekayasa
