Dasar-dasar perhitungan

Pada Sistem Distribusi AC

Oleh :

Dr.Ir. Margo Pujiantara, MT.

Dasar Perhitungan :

• Perhitungan arus pada masing-masing

seksi adalah penjumlahan vektor.

• Tiap beban bisa memiliki power faktor

yang berbeda

• Besarnya drop tegangan tergantung dari

besarnya R, XL dan Xc.

sincos XRI

Metode Perhitungan :

• Harga tegangan, dan impedansi

dinyatakan dalam bentuk kompleks

• Harga arus beban dipisahkan dalam

bentuk komponen aktif dan reaktif.

• Harga pendekatan dengan cara mencari

“pusat distribusi” atau Center of Gravity

Contoh soal :

Suatu saluran distribusi AC satu phasa, panjang 500 m,

mempunyai impedansi saluran (0,02 + j 0,04) disupply dari satu

titik ujung dengan tegangan 250 V. Pembebanan diatur seperti

tampak pada gambar berikut :

Tentukan besarnya drop tegangan total dan besar tegangan di titik

ujung akhir (terjauh)

200 m 200 m100 m

A BCD

50 Amp

PF=1100 Amp

PF=0,8 lag

50 Amp

PF=0,6 lag

METODE 1( Voltage Drop )

200 m 200 m100 m

A BCD

50 Amp

PF=1100 Amp

PF=0,8 lag

50 Amp

PF=0,6 lag

AmpjjjI AD 1001608,06,0506,08,010050

016,0008,004,002,0500/200 jjZAD

voltjjjVAD 76,188,2016,0008,0100160

Saluran AD :

200 m 200 m100 m

A BCD

50 Amp

PF=1100 Amp

PF=0,8 lag

50 Amp

PF=0,6 lag

AmpjjIDC 10011050100160

008,0004,0 jZDC

voltjjjVDC 48,024,1008,0004,0100110

100160 jIAD

Saluran DC :

AmpjjICB 40308,06,050

016,0008,0 jZCB

voltjjjVCB 016,088,0016,0008,04030

Saluran CB :

200 m 200 m100 m

A BCD

50 Amp

PF=1100 Amp

PF=0,8 lag

50 Amp

PF=0,6 lag

76,188,2 jVAD 48,024,1 jVDC 016,088,0 jVCB

voltj

jjjVAB

4,25

16,088,048,024,176,188,2

voltjjjVB 4,22454,250250

voltVB 2454,2245 22

METODE 2( Momen Current )

200 m 200 m100 m

A BCD

50 Amp

PF=1100 Amp

PF=0,8 lag

50 Amp

PF=0,6 lag

Komponen Aktif :

50 x 1 = 50 Amp

100 x 0,8 = 80 Amp

50 x 0,6 = 30 Amp

Komponen Reaktif :

50 x 0 = 0 Amp

100 x 0,6 = 60 Amp

50 x 0,8 = 40 Amp

A D C B

50 A 80 A 30 A

0,008

0,012 0,02

A D C B

0 A 60 A 40 A

0,024 0,04

Drop Tegangan (berdasarkan teori momen arus) adalah :

voltV aktifAB 96,102,030012,080008,050)(

voltV reaktifAB 04,304,040024,060)(

voltVAB 504,396,1

voltVB 2455250

A D C B

50 A 80 A 30 A

0,008

0,012 0,02

A D C B

0 A 60 A 40 A

0,024 0,04

METODE 3( Center of Gravity )

200 m 200 m100 m

A BCD

50 Amp

PF=1100 Amp

PF=0,8 lag

50 Amp

PF=0,6 lag

mloadofCG 325200

5005030010020050distanceThe

013,0500

02,0325CGR 026,0

500

04,0325CGX

6,08,08,0200

6,0508,0100150

SinCosPFavg

voltVAB 2,56,0026,08,0013,0200

voltvoltVB 2458,2442,5250

Distribusi AC 3 Phasa50A, 0,8 pf. Lag.

70A, 0,8660 pf. lag.

(1+j0,6) (1,2+j0,9)

(3+j2)(0,8+j0.5)

A

B

C

DHitung Besarnya arus pada

masing-masing percabangan

120, upf.

Jawab :Dimisalkan Arus yang melalui A ke B adalah IAB = (x+jY)

IBC = (X+jY) – 50(0,8-j0,6) = (X-40)+j(Y+30)

ICD = (X-40)+j(y+30) - (120+j0) = (X-160) + j(Y+30)

IDA = (X-160)+j(Y+30) - 70(0,866-j0,5) = (X-220,6) + j(Y+65)

Dengan Menggunakan hukum tegangan Kirchoff pada rangkaian

tertutup ABCDA, maka diperoleh

(X+jY)(1+j0,6)+((X-40)+j(Y+30)*(1,2+j0,9))+((X-160)+j(Y+30)*(0,8+j0,5))+

((X-220,6)+j(Y+65)*(3+j2)) = 0

Active 6X - 4Y + 1009,8 = 0

Reaktif 4X + 6Y - 302,2 = 0

Maka diperoleh X = 139,7 dan Y = -42,8

50A, 0,8 pf. Lag.

70A, 0,8660 pf. lag.

(1+j0,6) (1,2+j0,9)

(3+j2)(0,8+j0.5)

A

B

C

D

IAB = (139,7- j42,8)

IBC = (139,7 - 40) + j(-42,8 + 30) = 99,7- j12,8

ICD = (139,7 - 160) + j(-42,8 + 30) = -120- j12,8

IDA = (139,7 – 220,6) + j(-42,8 + 65) = -80,9+ j22,2

Active 6X - 4Y + 1009,8 = 0

Reaktif 4X + 6Y - 302,2 = 0

Maka diperoleh X = 139,7 dan Y = -42,8