TUJUAN MATA PELAJARAN :Diharapkan Peserta memahami Fungsi pengukuran dan cara menggunakan Alat Ukur baik listrik maupun mekanik yang berhubungan dengan Pemeliharaan Gardu Induk dan Transmisi

PENGUKURAN LISTRIK

TUJUAN POKOK BAHASAN :

Diharapkan peserta memahami : Pengertian dan tujuan pengukuran Besaran , Satuan dan Dimensi Klasifikasi dan Kalibrasi Alat Ukur Pengukuran Besaran Listrik Error / kesalahan dalam pengukuran

Alat standard Alat yang dibandingkan

Besaran skala yang telah dikalibrasi

Besaran yang dibandingkan

1. PENGERTIAN DAN TUJUAN PENGUKURAN

Pengertian Pengukuran

Mengukur adalah : - Membandingkan alat tertentu dengan yang dianggap standard

- Membandingkan besaran yang akan diukur dengan suatu skala tertentu yang telah ditera.

Tujuan Pengukuran

untuk mendapatkan hasil suatu kondisi / keadaan yang sebenarnya dalam bentuk data (angka atau harga).

BESARANsesuatu yang dapat diukur

2. BESARAN, SATUAN DAN DIMENSI

Besaran dasar Besaran turunan Besaran pelengkap

adalah cara penulisan dari besaran-besaran dengan menggunakan simbol-simbol (lambang-lambang) besaran dasar.

DIMENSI

Kegunaan Dimensi Untuk menurunkan satuan dari suatu besaran untuk meneliti kebenaran suatu rumus atau persamaan.

adalah ukuran dari pada suatu besar.

SATUAN

BESARAN

No. Besaran Simbol Dimensi

Satuan Simbol

1.2.3.4.5.6.7.

a.b.

PanjangMassaWaktuKuat ArusTemperaturIntensitas CahayaBanyaknya ZatBesaran PelengkapSudut datar (plane angle)Sudut ruang (solid angle)

LMTIӨJN--

MeterKilogramSekon (detik)AmpereKelvinCandelaMolRadianSteradian

MKg

S (dt)AK

Cd-

radSr

Besaran dasar dan Satuan SI (Sistem Internasional)

Besaran listrik Satuan Alat Ukur

Arus Amper Ampermeter

Tegangan Volt Voltmeter

Tahanan Ohm Ohm meter

Daya Semu VA VA meter

Daya Aktif Watt Watt meter

Daya Reaktif Var VAr meter

Energi Aktif Wh kWh meter

Energi Reaktif Varh kVAr meter

Faktor Daya - Cos φ meter

Frekuensi Hz Frekuensi meter

Macam-macam Besaran Listrik

Pengukuran besaran non listrik :

- Suhu - Kuat cahaya - Tekanan, dll

Pada pengukuran listrik dapat dibedakan antara 2 (dua) hal :

Pengukuran besaran listrik : - Arus (Ampere) - Tegangan (Volt) - Daya (Watt) , dll

t

QI

Q

WV cos..IVP

3 (tiga) unsur penting dalam Pengukuran : Alat ukur yang digunakan Orang yang melakukan pengukuran Cara Pengukuran

3. KLASIFIKASI DAN KALIBRASI ALAT UKUR

Fungsi penting dari alat ukur baik alat ukur listrik maupun mekanik adalah untuk mengetahui nilai yang telah ditentukan sebagai batasan laik atau tidaknya peralatan / jaringan akan dioperasikan.

KLASIFIKASI alat ukur :

Menyatakan persesuaian antara nilai pembacaan pada instrumen dan nilai sebenarnya (True value) dari besaran yang diukur ketelitian instrumen diukur dengan derajat kesalahannya.

KETELITIAN ( ACCURACY )

E = I - T

C = T - I

Kesalahan (Error)

Menyatakan selisih antara nilai pembacaan pada instrumen dan nilai sebenarnya dari besaran yang diukur

I = Nilai pembacaanT = Nilai sebenarnya

Adalah selisih antara nilai sebenarnya dari besaran yang diukur dan nilai pembacaan

Koreksi ( Correction )

Menyatakan pertambahan terkecil dari besaran yang diukur yang dapat dideteksi instrumen dengan teliti

DISKRIMINASI ( RESOLUTION )

127,2 volt

Pada alat-alat (instrumen ) dengan sistem digital , digit terakhir menyatakan DISKRIMINASI

Diskriminasi 0,1 volt

Adalah perbandingan (ratio) antara besaran akibat (respons) dan besaran yang diukurnya , misalnya milimeter per microampere

KEPEKAAN ( SENSITIVITY )

ALAT UKUR LISTRIK

Menurut macam arus : o Arus searaho Arus bolak baliko Arus searah dan arus bolak balik

= Pengukuran untuk kebesaran-kebesaran arus searah

DC

Pengukur untuk kebesaran arus bolak-balik

AC

= Pengukur untuk kebesaran arus searah dan bolak-balik

DC/AC

3 Pengukur phasa tiga AC 3

Tipe Jarum Petunjuk Harga / nilai hasil ukur yang dibaca adalah yang ditunjuk oleh jarum petunjuk, harga tersebut adalah harga sesaat pada waktu meter tersebut dialiri arus listrik

Menurut tipe / jenis :

Digital Harga / nilai hasil ukur yang dibaca adalah harga

sesaat

Tipe RecorderHarga / nilai hasil ukur yang dibaca adalah harga yang ditulis / dicatat pada kertas, pencatat ini dilakukan secara otomatis dan terus menerus selama meter tersebut dialiri arus listrik.

Tipe IntegratorHarga / nilai hasil ukur yang dibaca adalah harga dari hasil penjumlahan yang dicatat pada selang waktu tertentu selama alat tersebut digunakan

SIMBOL-SIMBOL ALAT UKUR

2

4

3

Tegangan uji 2 kV

Tegangan uji 3 kV

Tegangan uji 4 kV

Menurut tegangan pengujiannya

60o

Menurut Posisi Pengoperasian

Dipasang posisi mendatar

Di pasang posisi tegak.

Di pasang posisi miring 60o

Besi putar, tanda ( S )Prinsip kerja : gaya elektromagnetik pada suatu inti besi dalam suatu medan magnet. (kumparan tetap, besi yang berputar) penggunaan pada rangkaian AC/DC.

Prinsip kerja : gaya elektromagnetik antar medan magnet suatu tetap dan arus (kumparan berputar magnit tetap), pengunaan pada rangkaian DC,alat ukur yang menggunakan sistem ini VA/Ω.

Menurut prinsip kerja :

Kumparan putar, tanda (M)

Elektrodinamik, tanda (D) Prinsip kerja: gaya elektromagnetik antar arus-arus. (kumparan tetap & kumparan berputar), pemakaian pada rangkaian AC/DC, alat yang menggunakan system ini V / A / W / F.

Prinsip kerja : gaya elektromagnetik yang ditimbulkan oleh medan magnit bolak-balik dan arus yang terimbas oleh medan magnet, (arus induksi dalam hantaran).

Prinsip kerja : gerakan jarum diakibatkan oleh pemuaian panas dan tarikan pegas, (pemakaian pada rangkaian AC/DC, alat yang menggunakan sistem ini A/V/.

Kawat panas

Induksi, tanda (I)

SYARAT – SYARAT ALAT UKUR LISTRIK

• Alat ukur tidak boleh membebani / mempengaruhi yang diukur

• Mempunyai keseksamaan yang tinggi

• Mempunyai kepekaan (sensitifitas) yang tinggi

• Mempunyai stabilitas yang tinggi

• Kemampuan baca (readibilitas) yang baik,

• Kemantapan (reliabilitas) alat yang tinggi

KESALAHAN PADA PENGUKURAN

• Kesalahan sistem (systematic error) disebut pula kesalahan tetap :– Kesalahan kalibrasi – Kesalahan manusia (human error)– Experimental error– Kesalahan teknik (error of technique) – Kesalahan statistik (random error)

• Kesalahan karena salah (illegitimate error)– Blunder– Computational error – Chaotic error

Ketelitian hasil ukur ditentukan oleh

Kondisi alat ukur, yaitu ketelitiannya harus sesuai dengan yang dipersyaratkan untuk pengukuran pada pemeliharaan kubikel. Ketelitian alat ukur dapat berkurang disebabkan antara lain, umur alat ukur yang memang sudah melebihi yang direncanakan.

Operator atau pengguna alat ukur tidak memahami cara yang benar, sehingga terjadi kesalahan pemakaian atau cara membaca skala salah padahal alat ukur pada kondisi yang baik.

CARA PENGUKURAN

• Posisi pembacaan

• Memahami simbol-simbol alat ukur

Angka yang sebenarnya

Angka yang terlihat

Jarum penunjuk

KELAS KETELITIAN

• Alat cermat atau alat presisi (< 0,5%).

• Alat kerja (± 1 ÷ 2 %).

• Alat ukur kasar (> 3 %).

BATAS UKURKemampuan maksimal penunjukan alat ukur

• Alat ukur terpasang tetap mempunyai satu batas ukur

• Alat ukur kerja mempunyai lebih dari satu batas ukur

Batas Ukur yang dipilih

Harga sebenarnya

Penunjukan jarum

Hs = -------------------------- x Batas Ukur

Skala maksimal

7

Hs = ------------ x 5 = 3,5 Amper

10

ALAT UKUR SISTEM ELEKTRONIK

Keuntungan alat ukur elektronik :

• Portable • Kecermatan tinggi mencapai factor kesalahan 0,1 – 0,5 %• Kedudukan atau posisi alat ukur tidak mempengaruhi penunjukan

Kelemahannya.

• Dapat dipengaruhi oleh temperature ruangan yang tinggi • Tidak boleh ditempatkan pada ruangan yang lembab / basah• Harga relative mahal

PENGGUNAAN ALAT UKUR

MENURUT SIFAT PENGGUNAAN.

Portable Alat ini mudah dipergunakan dan dibawa pergi kemana-mana sesuai kehendak hati kita dalam pengukuran.

Papan hubung/panelAlat ini dipasang pada panel secara permanent atau tempat-tempat tertentu, sehingga tidak dapat dibawa pergi untuk mengukur

MENURUT MACAM ALAT UKUR U

Nama Alat UkurBesaran yang

di UkurTanda Satuan

RangkaianPenggunaan

Keterangan

Amper Meter Volt Meter Watt MeterKwh MeterKvarh MeterFrekwensiDan sebagainya

ArusTeganganDayaEnergiEnergi Getaran/detik-

AEWKwhKvarhHz-

AC & DCAC & DCAC & DCAC & DCAC & DC

AC -

RI.RU.RU.I.t cosφU.I.tU.I.t cosφU.I.tU.I.t sinφ--

PENGGUNAAN ALAT UKUR

Ampere Meter .Digunakan untuk mengetahui besarnya arus/aliran listrik baik berupa :

- Arus listrik yang diproduksi mesin pembangkit- Arus listrik yang didistribusikan ke jaringan distribusi- Cara penyambungan dari ampere meter adalah dengan menghubungkan seri

dengan sumber daya listrik (power source).

PENGGUNAAN ALAT UKUR

~P

Sumber dayabeban

AV

Menurut pengawatannya

PENGGUNAAN ALAT UKUR

Volt-meter Meter • Digunakan untuk mengetahui besarnya tegangan

• Cara penyambungan dari Volt-meter adalah dengan menghubungkan parallel dengan sumber daya lsitrik (power source )

~ V

PSmber Daya

beban

Menurut pengawatannya

Cosphi meter (Cos φ).

~P

sumber daya

beban

Cos φ

~P

sumber daya

beban

Cos

Frekwensi Meter

~ HzP

sumber daya

beban ~P

sumber daya

beban Hz

Watt Meter

~P

sumber daya

beban

W

~P

sumber daya

beban

W

KWH – Meter

~P

sumber daya

beban : Spoel Arus

: Spoel Tegangan

1.Megger Megger dipergunakan untuk mengukur tahanan isolasi dari alat-alat listrik maupun instalasi-intalasi, Megger dengan bateri umumnya membangkitkan tegangan tinggi yang jauh lebih stabil dibanding megger dengan generator yang diputar dengan tangan.

Phasa Squence

RST

Phasa Squence

Sumber Daya/

tegangan

R

S

T

.Type pembacaan tidak langsung.

Alat ukur type pembacaan tidak langsung adalah :Untuk mengukur besaran arus yang melebihi kemampuan batas kuat hantaran arus dari peralatan alat ukur tersebut.

Untuk mendapatkan nilai pengukuran maka perlu alat ukur tersebut ditambah dengan suatu alat yang kita namakan CT = Current Transformer.

ALAT UKUR DENGAN MENGGUNAKAN CT

Current Transformer pada prinsipnya adalah suatu alat untuk mendapatkan besaran arus sesuai dengan batas mampu hantar arus dari alat ukur seperti 400/5, 100/5, 60/5, 150/5 yang dimaksud adalah :

Max 400 A Arus primer Max 5 A Arus sekunderMax 100 A Arus primer Max 5 A Arus sekunderMax 60 A Arus primerMax 5 A Arus sekunder

POSISI PENGOPERASIAN

Dipasang untuk posisi mendatar .

60o

Di pasang dengan posisi tegak.

Di pasang dengan posisi miring 60o

Meter Tahanan Isolasi Biasa disebut Meger, untuk mengukur tahanan isolasi instalasi tegangan menengah maupun tegangan rendah.

Untuk instalasi tegangan menengah digunakan Meger dengan batas ukur Mega sampai Giga Ohm dan tegangan alat ukur antara 5.000 sampai dengan 10.000 Volt arus searah.

Untuk instalasi tegangan rendah digunakan Meger dengan batas ukur sampai Mega Ohm dan tegangan alat ukur antara 500 sampai 1.000 Volt arus searah.

Ketelitian hasil ukur dari meger juga ditentukan oleh cukup tegangan batere yang dipasang pada alat ukur tersebut.

Berdasarkan fungsinya pada kegiatan pemeliharaan alat ukur yang digunakan antara lain :

Meter Tahanan Pentanahan

Biasa disebut dengan Meger Tanah atau Earth Tester, digunakan untuk mengukur tahanan pentanahan kerangka kubikel dan pentanahan kabel. Terminal alat ukur terdiri dari 3 ( tiga ) buah, 1 ( satu ) dihubungkan dengan elektroda yang akan diukur nilai tahanan pentanahannya dan 2 ( dua ) dihubungkan dengan elektroda bantu yang merupakan bagian dari alat ukurnya. Ketelitian hasil tergantung dari cukupnya energi yang ada pada batere.

Biasa disebut dengan Micro Ohm meter dan digunakan untuk mengukur tahanan antara terminal masuk dan terminal keluar pada alat hubung utama kubikel. Nilai yang dihasilkan adalah dalam besaran micro atau sepersatu juta ohm.

Dua terminal alat ukur yang dihubungkan ke terminal masuk dan keluar akan mengalirkan arus searah dengan nilai minimal 200 Amper. Sebenarnya yang terukur pada alat ukurnya adalah jatuh tegangan antara 2 ( dua ) terminal yang terhubung dengan alat ukur, tetapi kemudian nilainya dikalibrasikan menjadi satuan micro ohm.

Meter Tahanan Kontak

Banyak nama yang dipakai untuk menyebutkan alat ini, misalnya : Phase Squence Indicator, Drivelt meter, meter medan putar.Gunanya untuk memeriksa urutan fasa pada saat tegangan sudah masuk ke kubikel. Ada 3 ( tiga ) terminal yang masing dihubungkan ke terminal kontrol tegangan yang biasanya menjadi satu dengan lampu indikator.Diagram pengawatan

Meter Urutan Fasa

Tester Tegangan Tinggi Arus Searah ( HVDC Test )

Test terhadap bagian yang bertegangan terhadap kerangka / body kubikel dengan tegangan listrik arus searah 40 KV selama 1 menit. Kubikel dinyatakan laik operasi bila arus yang mengalir tidak lebih dari 1 mili amper.

Tester 20 KV

Untuk memeriksa adanya tegangan pada kabel masuk / keluar kubikel

Test Keserempakan Kontak Alat Hubung

Alatnya disebut Breaker Analizer , yaitu untuk mengukur waktu pembukaan atau penutupan Kontak ketiga fasa Alat Hubung.

Test Tegangan Tembus ( Dielectricum Test )Untuk menguji tegangan tembus minyak isolasi bagi PMT atau LBS yang menggunakan media peredam berupa minyak.Kemampuan Alat Test minimal sampai 60 KV arus searah dengan arus minimal 1 mA.

Untuk mengukur tekanan Gas SF 6 yang berada didalam tabung Alat Hubung LBS atau PMT. Dapat dilakukan bila disediakan Klep / pentil dan indikator penunjuk tekanan tidak ada.

ALAT UKUR MEKANIKManometer

Alat ini merupakan alat untuk mengencangkan pengikatan mur – baut yang sekaligus mengukur momen yang terjadi. Ada beberapa macam bentuknya : antara lain dikencangkan sambil dibaca momennya, disetel momennya terlebih dulu baru dilakukan pengencangan. Besarnya torsi yang dibutuhkan untuk pengencangan mur – baut sebanding dengan diameter ulir baut. Untuk mengukur diameter ulir digunakan jangka sorong ( sitmat )

Kunci Momen ( Torque Wrench )

Untuk mengukur dan mengatur posisi kubikel di atas manhole agar tegak lurus

Waterpas