Jawaban End Test SATRIYARSA

PROSEDUR MUTU No. PM 7.5.29/L1

FORM SOAL UJIANRevisi 2

Tanggal 1 Juli 2010

Halaman 1/2

UJIAN AKHIR SEMESTER GASAL TAHUN AKADEMIK 2013/2014POLITEKNIK NEGERI SEMARANG

JURUSAN TEKNIK ELEKTROPROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK

Mata Kuliah : Mesin Listrik II Waktu : 90 menit Kode Mata Kuliah : ................. Sifat : Buka laptop Kelas : TL 2A/2C Pengampu : Djodi Antono, BTech.,Meng Hari/Tanggal : Januari 2015

NAMA : SATRIYARSA MAHENDRA

KELAS : LT-2B

NO : 18

Soal I (80%)

1. Jelaskan perbedaan motor dc kompon dibandingkan dengan motor dc

seri/shunt.!

Jawaban:

Terletak pada karakteristik tegangan, Tegangan output generator kompon terlihat konstan dengan pertambahan arus beban, baik pada arus eksitasi penuh maupun eksitasi 50%. Hal ini disebabkan oleh adanya penguatan lilitan seri, yang cenderung naik tegangannya jika arus beban bertambah besar. Jadi ini merupakan kompensasi dari generator shunt, yang cenderung tegangannya akan turun jika arus bebannya naik.

2. Mengapa motor sinkron tidak punya torsi awal? Bagaimana cara

menjalankan motor sinkron dengan sumber PLN?Soal ini telah dikalibrasi/divalidasi oleh : Koord. Tim Teaching/KBK Ketua Program Studi

……………………………… ……………………………



Tanggal 1 Juli 2010

Halaman 1/2

Jawaban:

Motor Sinkron menurut penggunaannya dapat didefinisikan sebagai motor yang mendapatkan masukan dari tenaga listrik untuk menghasilkan putaran atau untuk memperbaiki cos phi. Mula-mula lilitan stator pada motor sinkron diberi arus dengan tegangan 3 phase sehingga akan membangkitkan medan magnet putar. Walaupaun sudah ada medan magnet putar pada stator, akan tetapai medan magnet tersebut tidak dapat menginduksi rotor karena adanya perbedaan kecepatan putar antara rotor dan stator. Agar rotor dapat terinduksi oleh medan magnet stator dan terjadi gaya tarik atau kopel antara stator dan rotor maka rotor dipicu gerakannya agar dapat berputar mendekati kecepatan sinkron dari stator.

3. Jelaskan mengapa motor 1 fasa memerlukan kapasitor atau inductor (belitan

bantu)?

Jawaban :

Motor 1 fasa memerlukan kapasitor atau inductor karena Motor jenis ini merupakan

motor satu fasa yang menggunakan kumparan bantu untuk menghasilkan gaya putar.

Jenis motor ini disebut juga motor fase belah, mempunyai kumparan utama dan kumparan

bantu. Kumparan bantu digunakan untuk menghasilkan medan yang berbeda fasa dengan

medan yang dihasilkan pada kumparan utama. Kumparan bantu ini dapat berupa belitan

induktor dengan resistor dan induktor dengan kapasitor

4. Mengapa generator DC memerlukan excitasi dan apa akibatnya jika tidak

diberi excitasi?

Jawaban:

Sistem eksitasi adalah sistem pasokan listrik DC sebagai penguatan pada generator listrik

atau sebagai pembangkit medan magnet, sehingga suatu generator dapat menghasilkan

Soal ini telah dikalibrasi/divalidasi oleh : Koord. Tim Teaching/KBK Ketua Program Studi

……………………………… ……………………………



Tanggal 1 Juli 2010

Halaman 1/2

energi listrik dengan besar tegangan keluaran generator bergantung pada besarnya arus

eksitasinya. Jadi apabila tidak diberi eksitasi maka tegangan keluarannya nol

5. Terangkan cara-cara mengatur kecepatan motor ac tiga fasa asinkron?

Jawaban:

A.Pengaturan arus medan (fielt current control)Metode ini paling sering digunakan dan merupakan salah satu keuntungan yang menonjol dari motor-motor B. Pengaturan tahanan rangkaian jangkar (Armature circuit resistance control)Metode ini paling umum digunakan untuk pengaturan kecepatan bagi motor , sebab akan diperoleh perubahan kecepatan yang lebar karena adanya perubahan tahanan.C. Pengaturan tegangan terminal jangkar (Armature terminal voltage control)Cara yang paling umum digunakan dalam pengaturan tegangan terminal jangkar ini adalah “sistem ward-leonard” yang merupakan himpunan genarator motor tersendiri untuk mencatu daya kejangkar dari yang kecepatannya akan diatur.Dewasa ini, kemajuan teknologi dibidang Elektronika Daya begitu pesatnya. Sehingga pengaturan kecepatan motor arus searah yang sebelumnya diatur dengan metode-metode diatas, kini telah dilakukan dengan menggunakan komponen Elektronika Daya.Maka dalam tugas akhir ini penulis akan mengetengahkan suatu penelitian mengenai “Pengaturan Kecepatan Pada Motor AC Dengan Mengatur Tegangan Menggunakan Sudut Penyalaaan SCR”

6. Jelaskan jenis gangguan yang terjadi pada generator sinkron dan cara

mengatasinya!

Jawaban:

Backup ground time-overcurrent relay (51G )Rele ini bertanggung jawab untuk memberikan proteksi back-up terhadap gangguan eksternal, yang berarti ketika rele 50G tidak melindungi generator dari gangguan eksternal maka Rele Ground time-overcurrent (Device 51G) akan memproteksi generator.


……………………………… ……………………………



Tanggal 1 Juli 2010

Halaman 1/2

Gambar Proteksi generator dengan Ground Time Overcurrent RelayKetika gangguan terjadi di dekat terminal generator ,besar kemungkinan akan terjadi kerusakan serius pada generator akibat dari arus gangguan yang besar dan berkepanjangan, terutama ketika gangguan tanah terjadi di dekat terminal generator. Kerusakan ini dapat dikurangi dengan menggunakan rele instantaneous ground overcurrent (50G). Rele instantaneous akan mendeteksi gangguan yang terjadi dekat netral generator. Hal ini juga dapat memberikan proteksi back-up untuk gangguan pada feeder. Differential Relay (87)Rele Differential (Device 87) akan memberikan kemampuan untuk mendeteksi gangguan tanah yang paling dalam, tergantung pada besarnya arus gangguan tanah. Jika maksimum arus gangguan tanah di bawah pick-up Rele Differential, Rele Differential tidak akan memberikan perlindungan terhadap gangguan tanah tersebut.

Gambar skema proteksi generator dengan differential relay Ground Differential Relay (87G)Rele diferensial dapat mendeteksi gangguan fase ke fase pada stator. Selain itu juga dapat digunakan untuk mendeteksi gangguan satu fase ke tanah, tergantung dari seberapa jauh titik gangguan dari terminal netral. Arus diferensial ke tanah dibutuhkan untuk mendeteksi gangguan satu fase ke tanah yang terjadi di dekat terminal netral (5% – 10% dari ujung kumparan netral). Rele diferensial tidak bisa mendeteksi gangguan antarbelitan di fase yang


……………………………… ……………………………

http://ugmmagatrika.files.wordpress.com/2014/03/sss1.jpg

http://ugmmagatrika.files.wordpress.com/2014/03/capture.jpg



Tanggal 1 Juli 2010

Halaman 1/2

sama. Pengaturan sebesar 0,3 A dan kemiringan 10% akan memberikan proteksi yang sensitif dan dapat mencegah terjadinya salah operasi saat ada gangguan luar karena kesalahan rasio CT. Pengaturan kemiringan mungkin bisa lebih tinggi (misal 20%) jika rele tidak otomatis meningkatkan kemiringannya pada arus yang lebih tinggi untuk mencegah terjadinya salah operasi karena saturasi CT. Rele ini biasanya tidak menggunakan tunda waktu. Namun, jika saturasi CT dapat terjadi ketika gangguan eksternal, tunda waktu diperlukan agar tidak terjadi salah operasi selama keadaan transien. IEEE 242 merekomendasikan agar zona proteksi rele diferensial juga mencakupi breaker generator.

Gambar skema proteksi generator dengan ground differential relay

7. Apa yang dimaksud dengan rotor salient pole dan apa keuntungannya?

Jawaban:

Rotor Salient-pole seringkali terdiri dari beberapa kutub yang dibelit terpisah,

dibautkan pada kerangka rotor. Salient-pole rotor mempunyai diameter yang lebih

besar dari turbine-driven rotor. Pada putaran per menit yang sama, salient-pole

memiliki gaya sentrifugal yang lebih besar. Untuk menjaga keamanan dan keselatan

sehingga belitannya tidak terlempar keluar mesin, salient-pole hanya digunakan pada

aplikasi keceparan rendah. Sehingga ke untungannya hanya bisa di gunakan untuk

kecepatan rendah.


……………………………… ……………………………

http://ugmmagatrika.files.wordpress.com/2014/03/capture1.jpg



Tanggal 1 Juli 2010

Halaman 1/2

8. Jelaskan mengapa generator asinkron jarang sekali ada dipasaran?

Jawaban:

Karena generator ansinkron sulit sekali membuatnya dan cara pengoprasianya juga

sangat sulit sehingga di pasaran jarang sekali di jual sehingga yang terdapat dalam

pasar adalah generator sinkron

9. Jelaskan pengaman generator yang anda ketahui (minimal 3)??

Jawaban:

a) Rele Tegangan Lebih (Over voltage Relay)Pada generator yang besar umumnya menggunakan sistem pentanahan netral melalui transformator dengan tahanan di sisi sekunder. Sistem pentanahan ini dimaksudkan untuk mendapatkan nilai impedansi yang tinggi sehingga dapat membatasi arus hubung singkat agar tidak menimbulkan bahaya kerusakan pada belitan dan saat terjadi gangguan hubung singkat stator ke tanah. Arus hubung singkat yang terjadi di sekitar titik netral relatif kecil sehinga sulit untuk dideteksi oleh rele differensial. Dengan dipasang transformator tegangan, arus yang kecil tersebut akan mengalir dan menginduksikan tegangan pada sisi sekunder transformator. Untuk mengatasi hal tersebut digunakan rele pendeteksi tegangan lebih yang dipasang pada sisi sekunder transformator tegangan. egangan yang muncul pada sisi sekunder transformator tegangan akan membuat rele tegangan berada pada kondisi mendeteksi apabila perubahan tegangan melebihi nilai settingnya dan generator akan trip. Rangkaian ini sangat baik karena dapat membatasi aliran arus nol yang mengalir ke dalam generator ketika terjadi hubung singkat fasa ke tanah di sisi tegangan tinggi transformator tegangan. Akan tetapi karena efek kapasitansi pada kedua belitan transformator dapat menyebabkan adanya arus bocor urutan nol yang dapat mengaktifkan rele tegangan lebih di sisi netral generator. Dengan demikian rele tegangan lebih yang dipasang harus mempunyai waktu tunda yang dapat dikoordinasikan dengan rele di luar generator. Adapun penyebab overvoltage adalah sebagai berikut:Ø Kegagalan AVR.


……………………………… ……………………………



Tanggal 1 Juli 2010

Halaman 1/2

Ø Kesalahan operasi sistem eksitasi.Ø Pelepasan beban saaat eksitasi dikontrol secara manual.Ø Pemisahan generator dari sistem saat islanding.

b) Relay DiferensialDifferential Relay untuk melindungi generator dari gangguan akibat hubung singkat (short circuit) antar fasa-fase atau fase ke tanah. Cara kerja relay differensial adalah dengan cara membandingkan arus pada sisi primer dan sisi sekunder, Dalam kondisi normal jumlah arus yang mengalir melalui peralatan listrik yang diproteksi bersirkulasi melalui loop pada kedua sisi di daerah kerja. Jika terjadi gangguan didalam daerah kerja relay differensial, maka arus dari kedua sisi akan saling menjumlah dan relay akan memberi perintah kepada PMT/CB untuk memutuskan arus.

.

c) Relay Arus Lebih Rele ini berfungsi mendeteksi arus lebih yang mengalir dalam kumparan stator generator. Arus yang berlebihan dapat terjadi pada kumparan stator generator atau di dalam kumparan rotor. Arus yang berlebihan pada kumparan stator dapat terjadi karena pembebanan berlebihan terhadap generator. Adapun single line diagram rele arus lebih adalah sebagai berikut :

Single Line Diagram Rele Arus Lebih


……………………………… ……………………………



Tanggal 1 Juli 2010

Halaman 1/2

Keterangan, CB = Circuit BreakerTC = Trip Coil CBI = Arus yang mengalir pada saluran yang diamankanCT = Transformator ArusIr = Arus yang mengalir pada releC = Rele arus lebihIp = Arus pick-up dari rele

10. Apa syarat mensinkronkan generator satu dengan yang lainnya (teknis).

Jawaban:

. Syarat mensinkronkan generator satu dengan yang lainnya (teknis)

Pada gambar 1 diperlihatkan 2 buah generator pada satu busbar, generator #1 dalam

keadaan terbuka dan akan diparalel atau disinkronkan ke busbar dimana generator #2 telah

masuk (telah sinkron dengan jaringan/busbar).

Gambar 1. 2 generator dalam satu busbar.

Untuk dapat terjadi proses sinkronisasi generator #1 ke busbar, maka dibutuhkan parameter

yang harus terpenuhi oleh generator #1, yaitu:

1. Nilai Tegangan yang sama antara tegangan Generator #1 dengan tegangan busbar.


……………………………… ……………………………

http://2.bp.blogspot.com/_vbLcDpetdkY/Sw5Cdzm-ZGI/AAAAAAAAAL4/bMQ-UeyuV30/s1600/2+generator+dalam+satu+busbar.png



Tanggal 1 Juli 2010

Halaman 1/2

2. Nilai Frekuensi yang sama antara Generator #1 dan busbar, di Indonesia digunakan

frekuensi 50 Hz.

3. Sudut phase yang sama, vector sudut phase dari generator #1 harus sama dengan vector

sudut pase pada busbar.

4. Phase Sequence yang sama, terminal RST generator #1 harus dihubungkan dengan

terminal RST busbar.

Gambar 2. 2 Sumber dengan sudut phase yang sama.


……………………………… ……………………………

http://4.bp.blogspot.com/_vbLcDpetdkY/Sw5CeCoj28I/AAAAAAAAAMA/3WOeAQZTlC8/s1600/Phase+Angle.png

http://4.bp.blogspot.com/_jqFxKzwEbD8/Sfh_ciDfLGI/AAAAAAAAA7M/DvZ-oTWcptA/s320/gb+2a.png



Tanggal 1 Juli 2010

Halaman 1/2

Gambar 3. Proses penyamaan sudut phase.

Untuk memenuhi persyaratan sinkron tersebut dilakukan dengan cara mengatur kecepatan

putar shaft generator dan tegangan keluaran generator. Circuit Breaker (PMT) dari

Generator #1 dapat dimasukan jika persyaratan sinkron terpenuhi

Soal II (20%)Soal ini telah dikalibrasi/divalidasi oleh : Koord. Tim Teaching/KBK Ketua Program Studi

……………………………… ……………………………

http://1.bp.blogspot.com/_jqFxKzwEbD8/Sfh_cuB0IzI/AAAAAAAAA7U/UHSw7Jfd5jM/s320/gb+2b.png

http://4.bp.blogspot.com/_vbLcDpetdkY/Sw5EvSuCtfI/AAAAAAAAAM4/4WN0ktJQuts/s1600/sefasa.jpg



Tanggal 1 Juli 2010

Halaman 1/2

Suatu motor DC kompon pendek dengan daya input 34,5 kW, tegangan terminal 230 V, tahanan kumparan medan shunt, medan seri dan jangkar masing2 sebesar 92 , 0,015 dan 0,03 ohm.

Hitung : a. Arus jangkar b. EMF yang dibangkitkan

c. Daya output

Jawaban :Diketahui :

V in = 230 voltRsh = 92 ohmRs = 0,015 ohmRa = 0,03 ohmPin = 34,5 KW = 34500 watt

Jawab :I =P/VtI = 34500 / 230 = 150 AIsh = Vt – Irs = 230 – ( 150 x 0,015 ) = 2, 475 A

Rsh 92a. Ia = I – Ish

Ia = 150 – 2,475Ia = 147,525 A

b. Eb = Vt – IaRa – Irs – V siEb = 230 – ( 147,525 x 0,03 ) – ( 150 x 0,015 )– 0Eb = 223, 32 Volt

c. P out put = Eb x Ia = 223,32 x 147,525 = 32,945 KW


……………………………… ……………………………



Tanggal 1 Juli 2010

Halaman 1/2


……………………………… ……………………………

Jawaban End Test SATRIYARSA

Documents

Transcript of Jawaban End Test SATRIYARSA