Minggu, 06 November 2011

ALAT- ALAT KONTROL LISTRIK

 


(Elektronika Industri)



ALAT- ALAT KONTROL LISTRIK



(LAPORAN PRAKTIKUM)



 



 






 



 



 



clip_image001



 



 



 



 



 



 





LABORATORIUM ELEKTRONIKA INDUSTRI



JURUSAN TEKNIK PERTANIAN



FAKULTAS PERTANIAN



UNIVERSITAS LAMPUNG



2010



 



I.                  PENDAHULUAN



             



            Latar Belakang



Bila ditengok dalam keseharian, daya listrik yang dihasilkan pada stasiun pembangkit harus mengalami beberapa tahap pendistribusian sebelum daya itu dapat digunakan oleh beban listrik. Alat yang membantu dalam mendistribusikan daya listrik biasa dikenal transformator yang memungkinkan kita untuk mengirimkan daya listrik jarak jauh dan mendistribusikannya secara aman sampai tujuan.



Pembangkit dan pendistribusi daya dari sistem stasiun pusat memungkinkan daya dihasilkan pada satu lokasi untuk penggunaan setiap saat pada lokasi lain beberapa mil jauhnya. Pentransmisian energi listrik dalam jumlah yang sangat besar melalui jarak yang sangat jauh paling efisien dengan menggunakan tegangan tinggi. Tegangan tinggi digunkan pada saluran transmisi untuk mengurangi jumlah aliran arus sampai sebesar yang dikehendaki



Daya yang ditransmisikan pada sistem sebanding dengan tegangan dikalikan arus. Namun adanya peralatan kontrol listrik seperti transformasi dan pengaturan yang ada pada sistem distribusi daya dapat membantu pentahapan yang umum pada sistem distribusi sehingga dapat mencapai pengiriman daya seperti yang diharapkan oleh pengguna industri. Karena itu butuh pengenalan lanjut dan mendetail tentang alat kontrol listrik.  



            Tujuan Percobaan



Adapun tujuan  dari terlaksananya praktikum ini adalah



a.       Mengenal macam dan kegunaan peralatan kontrol listrik



b.      Melihat cara kerja peralatan kontrol listrik



c.       Mengenal bagian- bagian perlengkapan dari peralatan kontrol listrik






 



II.               TINJAUAN PUSTAKA



 



Transformator adalah alat statis yang digunakan untuk mentransfer energi dari satu rangkaian ac kerangkaian yang lain. Transfer energi tersebut kemungkinan menaikkan atau menurunkan tegangan, namun frekuensinya akan sama pada kedua rangkaian. Jika transformasi terjadi degan kenaikkan tegangan disebut transformator step-up. Apabila tegangan diturunkan disebut transformator step-down. Tanpa transformator, distribusi daya listrik yang luas menjadi tidak praktis. Transformator dapat membangkitkan daya pada tegangan yang cocok, menaikkan sampai tegangan yang sangat tinggi untuk transmisi jarak jauh dan kemudian menurunkan pada distribusi yang praktis.



(Milman dan Christos, 1997)



Sebuah trafo atau transformator terdiri dari dua buah kumparan yang dililitkan pada sebuah inti. Inti trafo ini dibentuk dari lapisan- lapisan besi. Kumparan- kumparan yang digunakan pada trafo umumnya memiliki jumlah lilitan yang jauh lebih banyak. Ketika arus mengalir melewati kumparan primer, akan dihasilkan sebuah medan magnet. Inti besi trafo menyediakan sebuah jalur untuk dilalui oleh garis- garis gaya magnet sehiungga hampir semua garis gaya yang terbentuk dapat sampai kekumparan sekunder. Induksi terjadi hanya ketika terdapat suatu perubahan pada medan magnet. Dengan demikian, sebuah transformator tidak dapat bekerja dengan arus DC. Ketika arus Ac mengalir melewati kumparan primer, dibangkitkanlah sebuah medan magnet bolak- balik. Medan manet ini menginduksikan arus bolak balik pada kumparan sekunder.



(William Hayt, 1997)



Transformator memiliki prinsip kerja didasarkan pada induksi bersama . induksi bersama terjadi ketika medan magnet disekitar satu penghantar memotong melintang penghantar yang lai, yang menginduksikan tegangan didalamnya. Efek ini dapat ditingkatkan dengan membentuk penghantar- penghantar menjadi lilitan dan kumparan pada inti magnet bersama. Bila kumparan primer transformator dihubungkan pada tegangan AC, akan ada arus pada umparan primer yang disebut arus penguat. Arus penguat tersebut menimbulkan fluks yang berubah- ubah yang mencangkup lilitan- lilitan dan menginduksikan tegangan pada kedua kumparan. Tegangan yang diinduksikan pada kumparan sekunder adalah akibat dari induksi bersama. Karena daya transformator umumnya mempunyai fluks gabungan hampir sebesar seratus persen, maka tegangan yang sama akan terinduksi pada tiap lilitan kumparan. Oleh karena itu, tegangan total yang diinduksikan akan berbanding lurus dengan lilitan pada kumparan.



                                                                                                          (Schuler, 1994)



Ada dua kelompok transformator yaitu sebagai penaik(step-up) dan penurun (step-down) sehubungan dengan pengaruhnya pada tegangan. Transformator penaik tegangan adalah transformator yang output kumparan sekunder lebih besar dibandingkan tegangan input kumparan primer. Jenis transformator yang mempunyai lilitan pada kumparan sekunder lebih banyak dibandingkan pada kumparan sekunder. Perbandingan lilitan primer dengan lilitan seunder menentukan perbandingan tegangan input dengan output transformator. Sedangkan transformator  penurun tegangan (step-down) adalah transformator pada tegangan output kumparan sekunder yang lebih rendah dibandingkan dengan tegangan input kumparan primer. Jenis transformator ini mempunyai lilitan sekunder lebih sedikit atau kurang dibandingkan dengan lilitan pada kuparan primer. Perbandingan jumlah lilitan primer dengan sekundeer menentukan perbandingan tegangan primer dengan sekunder dari transformator.



(William Hayt, 1997)



 Transformator 3 fasa pada dasarnya merupakan Transformator 1 fase yang disusun menjadi 3 buah dan mempunyai 2 belitan, yaitu belitan primer dan belitan sekunder. Ada dua metode utama untuk menghubungkan belitan primer yaitu hubungan segitiga dan bintang (delta dan wye). Sedangkan pada belitan sekundernya dapat dihubungkan secara segitiga, bintang dan zig-zag (Delta, Wye dan Zig-zag). Ada juga hubungan dalam bentuk khusus yaitu hubungan open-delta (VV connection). Ketika transformator dihubungkan secara bintang-bintang, yang perlu diperhatikan adalah mencegah penyimpangan dari tegangan line ke netral (fase ke netral). Cara untuk mencegah menyimpangan adalah menghubungkan netral untuk primer ke netral sumber yang biasanya dengan cara ditanahkan (ground), Pada hubungan segitiga-bintang (delta-wye), tegangan yang melalui setiap lilitan primer adalah sama dengan tegangan line masukan. Tegangan saluran keluaran adalah sama dengan 1,73 kali tegangan sekunder yang melalui setiap transformator. Arus line pada phasa A, B dan C adalah 1,73 kali arus pada lilitan sekunder. Arus line pada fasa 1, 2 dan 3 adalah sama dengan arus pada lilitan sekunder.



(Owen Bishop, 2004)






 



III. METODE PELAKSANAAN



 



3.1 Tempat dan Waktu Pelaksanaan



Praktikum kali ini bertempat di Laboraturium Elektronika  Jurusan Teknik Pertanian pada tanggal 7 Oktober 2009 pada pukul 15.00 WIB.



3.2 Alat dan Bahan



Adapun peralatan yang dipakai pada praktikum kali ini adalah




  1. Obeng plus (untuk membuka mur)


  2. Obeng minus (untuk membuka mur)


  3. Tang


  4. Trafo tiga- fase



3.3 Metode Praktikum



Sedangkan jalan yang  digunakan dalam praktikum kali ini adalah




  1. Mengenalkan traafo tiga- fase yang ada disekitar


  2. Membuka perlengkapan trafo tiga- fase yang ada dibengkel


  3. Mengenalkan satu- persatu rangkaian apa saja yang ada didalam trafo tiga- fase


  4. Mengenalkan rangkaian apa saja yang ada didalam trafo satu- fase sebagai pembanding


  5. Membandingkan komponen apa saja yang ada didalam trafo tiga- fase dengan komponen apa saja yang ada pada trafo satu-fase


  6. Menyimpulkan apa yang telah dijelaskan dalam jalannya perkenalan






 



IV.                       PEMBAHASAN



 



Praktikum kali ini mengakat tentang alat kontrol listrik yang merupakan kepala pendistribusian dalam jelannya daya listrik yang digunakan. Ada dua kelompok transformator yaitu sebagai penaik (step-up) dan penurun (step-down) sehubungan dengan pengaruhnya pada tegangan. Transformator penaik tegangan adalah transformator yang output kumparan sekunder lebih besar dibandingkan tegangan input kumparan primer. Jenis transformator yang mempunyai lilitan pada kumparan sekunder lebih banyak dibandingkan pada kumparan sekunder. Perbandingan lilitan primer dengan lilitan seunder menentukan perbandingan tegangan input dengan output transformator. Sedangkan transformator  penurun tegangan (step-down) adalah transformator pada tegangan output kumparan sekunder yang lebih rendah dibandingkan dengan tegangan input kumparan primer. Jenis transformator ini mempunyai lilitan sekunder lebih sedikit atau kurang dibandingkan dengan lilitan pada kuparan primer. Perbandingan jumlah lilitan primer dengan sekundeer menentukan perbandingan tegangan primer dengan sekunder dari transformator.



Ada dua jenis distribusi yaitu satu- fase dan dua- fase. Adapun satu- fase ada yang dua kawat dan ada tiga kawat. Satu- fase dua kawat terdiri dari kawat beraliran (hot) dan netral, sedangkan tiga kawat terdiri dari dua kawat beraliran (hot) dan kawat netral. Namun demikian jenis satu- fase dua kawat beraliran pada jenis tersebut tidak dikatakan sebagai jenis dua- fase. Satu- fase tiga kawat 240/120 Volt adalah jenis distribusi yang digunakan di rumah- rumah. Dan dapat dihubungkan antara kawat beraliran kenetral.



Transformator 3 fasa pada dasarnya merupakan Transformator 1 fase yang disusun menjadi 3 buah dan mempunyai 2 belitan, yaitu belitan primer dan belitan sekunder. Ada dua metode utama untuk menghubungkan belitan primer yaitu hubungan segitiga dan bintang (delta dan wye). Sedangkan pada belitan sekundernya dapat dihubungkan secara segitiga, bintang dan zig-zag (Delta, Wye dan Zig-zag). Ada juga hubungan dalam bentuk khusus yaitu hubungan open-delta (VV connection). Pada belitan primer dan sekunder dihubungkan secara delta. Belitan primer terminal 1U, 1V dan 1W dihubungkan dengan suplai tegangan 3 fasa. Sedangkan belitan sekunder terminal 2U, 2V dan 2W disambungkan dengan sisi beban. Pada hubungan Delta (segitiga) tidak ada titik netral, yang diperoleh ketiganya merupakan tegangan line ke line, yaitu L1, L2 dan L3. Dalam hubungan delta-delta (lihat gambar 1), tegangan pada sisi primer (sisi masukan) dan sisi sekunder (sisi keluaran) adalah dalam satu fasa. Dan pada aplikasinya (lihat gambar 2), jika beban imbang dihubungkan ke saluran 1-2-3, maka hasil arus keluaran adalah sama besarnya. Hal ini menghasilkan arus line imbang dalam saluran masukan A-B-C. Seperti dalam beberapa hubungan delta, bahwa arus line adalah 1,73 kali lebih besar dari masing-masing arus Ip (arus primer) dan Is (arus sekunder) yang mengalir dalam lilitan primer dan sekunder. Power rating untuk transformator 3 fasa adalah 3 kali rating transformator tunggal Ketika transformator dihubungkan secara bintang-bintang, yang perlu diperhatikan adalah mencegah penyimpangan dari tegangan line ke netral (fase ke netral). Cara untuk mencegah menyimpangan adalah menghubungkan netral untuk primer ke netral sumber yang biasanya dengan cara ditanahkan (ground), Cara lain adalah dengan menyediakan setiap transformator dengan lilitan ke tiga, yang disebut lilitan ” tertiary”. Lilitan tertiary untuk tiga transformator dihubungkan secara delta yang sering menyediakan cabang. melalui tegangan dimana transformator dipasang. Tidak ada beda fasa antara tegangan line transmisi masukan dan keluaran (primer & sekunder) untuk transformator yang dihubungkan bintang-bintang. Pada hubungan segitiga-bintang (delta-wye), tegangan yang melalui setiap lilitan primer adalah sama dengan tegangan line masukan. Tegangan saluran keluaran adalah sama dengan 1,73 kali tegangan sekunder yang melalui setiap transformator. Arus line pada phasa A, B dan C adalah 1,73 kali arus lilitan sekunder. Arus line pada fasa 1, 2 dan 3 adalah sama dengan arus pada lilitan sekunder. Hubungan delta-bintang menghasilkan beda fasa 30° antara tegangan saluran masukan dan saluran transmisi keluaran. Maka, tegangan line keluaran E12 adalah 30° mendahului tegangan line masukan EAB, seperti dapat dilihat dari diagram phasor. Jika saluran keluaran memasuki kelompok beban terisolasi, beda fasanya tidak masalah. Tetapi jika dihubungkan paralel dengan saluran masukan dan sumber lain, beda phasa 30° mungkin membuat hubungan paralel tidak memungkinkan.





Keuntungan penting dari hubungan bintang adalah bahwa akan menghasilkan banyak isolasi/penyekatan yang dihasilkan di dalam transformator. Lilitan HV (high Voltage/tegangan tinggi) telah diisolasi/dipisahkan hanya 1/1,73 atau 58% dari tegangan saluran. sedangkan Hubungan open-delta ini untuk merubah tegangan sistem 3 fasa dengan menggunakan hanya 2 transformator yang dihubungkan secara open–delta. Rangkaian open–delta adalah identik dengan rangkaian delta–delta, kecuali bahwa satu transformer tidak ada. Bagaimanapun, hubungan open-delta jarang digunakan sebab hanya mampu dibebani sebesar 86.6% (0,577 x 3 x rating trafo) dari kapasitas transformator yang terpasang. Sebagai contoh, jika 2 transformator 50 kVA dihubungkan secara open–delta, kapasitas transformator bank yang terpasang adalah jelas 2x50 = 100kVA. karen terhubung open-delta, maka transformator hanya dapat dibebani 86.6 kVA sebelum transformator mulai menjadi overheat (panas berlebih). Hubungan open–delta utamanya digunakan dalam situasi darurat. Maka, jika 3 transformator dihubungkan secara delta–delta dan salah satunya rusak dan harus diperbaiki/dipindahkan, maka hal ini memungkinkan. Berbeda dengan Transformator dengan hubungan Zig-zag memiliki ciri khusus, yaitu belitan primer memiliki tiga belitan, belitan sekunder memiliki enam belitan dan biasa digunakan untuk beban yang tidak seimbang  artinya beban antar fasa tidak sama, ada yang lebih besar atau lebih kecil.



 



 



 



 



V KESIMPULAN



Adapun kesimpulan yang diperoleh dari praktikum kali ini yaitu :




  1. Transformator adalah alat statis yang digunakan untuk mentransfer energi dari satu rangkaian ac kerangkaian yang lain.


  2. Tegangan tinggi digunkan pada saluran transmisi untuk mengurangi jumlah aliran arus sampai sebesar yang dikehendaki


  3. Daya yang ditransmisikan pada sistem sebanding dengan tegangan dikalikan arus.


  4. Transformator memiliki prinsip kerja didasarkan pada induksi bersama . induksi bersama terjadi ketika medan magnet disekitar satu penghantar memotong melintang penghantar yang lai, yang menginduksikan tegangan di dalamnya.


  5. Perbandingan jumlah lilitan primer dengan sekundeer menentukan perbandingan tegangan primer dengan sekunder dari transformator.


  6. Transformator memiliki prinsip kerja didasarkan pada induksi bersama .



 






         



DAFTAR PUSTAKA



 



          Bishop, Owen. 2004. Dasar- Dasar Elektronika. Jakarta: Erlanga.        



Halkias, Milman dan Christos. 1997. Elektronika Rangkaian dan Sistem Analog. Jakarta: Erlangga.



          Hayt, William. 1997. Elektronika Teknologi. Jakarta: Erlangga.



          Schuler. 1994. Electronics Principles and Application. California: McGraw- Hill International



www.GrameenFoundation.orgwww.GrameenFoundation.org



http://www.kompas.co.id/ver1/Iptek/0704/02/114707.htm



http://www.national.com/pf/LM/LM2825.html



Http://www.national.com/pf/LM/LM2825.html



http://oetjipop.multiply.com


 


Related Article:

 
Copyright 2010 ARTIKEL. All rights reserved.
Themes by Bonard Alfin l Home Recording l Distorsi Blog