Makalah Cos Phi Meter

download Makalah Cos Phi Meter

of 19

  • date post

    30-Sep-2015
  • Category

    Documents

  • view

    450
  • download

    143

Embed Size (px)

description

Cos Phi Meter

Transcript of Makalah Cos Phi Meter

PENGUKURAN COS PHI METER

MAKALAH

Makalah Ini Dibuat Untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Pengukuran Besaran Listrik

Disusun Oleh :

Alvryt Ervyan (1323110529)

Saftian Davi (1323110542)

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS TRIDINANTI PALEMBANG

2014

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas segala limpahan Rahmat, Inayah, Taufik dan Hinayahnya sehingga kami dapat menyelesaikan penyusunan makalah ini dalam bentuk maupun isinya yang sangat sederhana. Semoga makalah ini dapat dipergunakan sebagai salah satu acuan, petunjuk maupun pedoman bagi pembaca dalam administrasi pendidikan dalam profesi keguruan.

Harapan kami semoga makalah ini membantu menambah pengetahuan dan pengalaman bagi para pembaca, sehingga kami dapat memperbaiki bentuk maupun isi makalah ini sehingga kedepannya dapat lebih baik.

Makalah ini kami akui masih banyak kekurangan karena pengalaman yang kami miliki sangat kurang. Oleh kerena itu kami harapkan kepada para pembaca untuk memberikan masukan-masukan yang bersifat membangun untuk kesempurnaan makalah ini.

Palembang, 28 Desember 2014

Penyusun

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Salah satu permasalahan yang sering terjadi dalam penggunaan energi listrik untuk level industri adalah masalah faktor daya atau cos yang lebih rendah daripada yang diterapkan oleh penyedia listrik. Dalam kasus ini khususnya di Indonesia, pihak industri diwajibkan membayar daya reaktif yang digunakan kepada penyedia layanan listrik, atau dalam istilah PLN-nya lebih dikenal dengan istilah denda KVAR. Penjelasan tentang kenapa hal ini dikenakan denda, gimana cara mengukurnya dan bagaimana cara mengembalikan nilai faktor daya ini ke nilai idealnya, akan coba penulis bahas pada artikel di bawah ini.

Perlu diperhatikan disini bahwa pada makalah ini, asumsi yang digunakan adalah sistem listrik dengan menggunakan sumber tegangan berbentuk sinusoidal murni dan menggunakan beban linier. Beban linier yang dimaksud disini adalah beban yang tidak merubah bentuk arus sumber, atau dengan kata lain menghasilkan bentuk arus yang sama dengan bentuk tegangan sumber.

1.2 Maksud dan Tujuan

Maksud dan tujuan dari pembuatan makalah ini adalah bahwa penulis selain untuk memenuhi tugas salah satu mata kuliah dari pengukuran besaran listrik, penulis juga berharap pembaca dapat menambah ilmu pengetahuan tentang cos phi meter ini yang mana sangat berguna di kehidupan sehari-hari dalam pengukuran besaran listrik.

II. POKOK PERMASALAH

Untuk membatasi pembahasan yang akan dibahasa dalam makalah ini kami akan membahas beberapa point-point penting yang akan dibahas diantaranya;

Dasar Teori Daya

Definisi Cos Phi Meter

Jenis-Jenis Cos Phi Meter

Teknik Pengukuran Cos Phi Meter

Prinsip Kerja Cos Phi meter

Perbaikan Faktor Daya atau Cos dan Perhitungan Kompensasi Daya Reaktif

III. PEMBAHASAN

III.1. Dasar Teori

Pada pembahasan kali ini, asumsi yang digunakan adalah sistem listrik menggunakan sumber tegangan berbentuk sinusoidal murni dan beban linier. Beban linier adalah beban yang menghasilkan bentuk arus sama dengan bentuk tegangan. Pada kasus sumber tegangan berbentuk sinusoidal murni, beban linier mengakibatkan arus yang mengalir pada jaringan juga berbentuk sinusoidal murni. Beban linier dapat diklasifikasikan menjadi 4 macam,beban resistif, dicirikan dengan arus yang sefasa dengan tegangan;beban induktif, dicirikan dengan arus yang tertinggal terhadap tegangan sebesar;beban kapasitif, dicirikan dengan arus yang mendahului terhadap tegangan sebesar, dan beban yang merupakankombinasidari tiga jenis tersebut, dicirikan dengan arus yang tertinggal/mendahului tegangan sebesar sudut, katakan,. Gambar dibawah menunjukkan tegangan dan arus pada berbagai beban linier.

Dalam sistem tenaga listrik dikenal tiga jenis daya, yaitu daya aktif atau real power (P), daya reaktif atau reactive power (Q), dan daya nyata atau apparent power (S). Daya aktif adalah daya yang termanfaatkan oleh konsumen, dapat dikonversi ke pekerjaan yang bermanfaat (pekerjaan yang sebenarnya); bisa berubah menjadi energi gerak pada motor; bisa menjadi panas pada heater; ataupun dapat diubah kebentuk energi nyata lainnya. Perlu diingat bahwa daya ini memiliki satuan watt (W) atau kilowatt (kW).

Sedangkan daya reaktif adalah daya yang digunakan untuk membangkitkan medan/daya magnetik. Daya ini memiliki satuan volt-ampere-reaktif (VAR) atau kilovar (kVAR). Daya reaktif sering juga dijelaskan dengan daya yang timbul akibat penggunaan beban yang bersifat induktif atau kapasitif. Contoh beban yang bersifat induktif (menyerap daya reaktif) adalah transformer, lampu TL, dan belitan. Pada konsumen level industri, beban induktif yang paling banyak digunakan adalah motor listrik atau pompa listrik. Sedangkan contoh beban kapasitif (mengeluarkan daya reaktif) adalah kapasitor. Pembahasan tentang hubungannya dengan faktor daya atau cos akan dibahas berikutnya.

Daya nyata merupakan jumlah daya total yang terdiri dari daya reaktif (P) dan daya reaktif (Q) yang dirumuskan :

Hubungan ketiga daya itu dapat juga digambarkan dalam bentuk segitiga daya seperti pada Gambar berikut :

Gambar Segitiga Daya

Perbandingan antara daya aktif (P) dan daya nyata (S) inilah dikenal dengan istilah faktor daya atau power factor (PF). Apabila dilihat pada segitiga daya diatas, perbandingan daya aktif (P) dan daya nyata (S) merupakan nilai cos . Oleh karena hal ini, istilah faktor daya (PF) juga sering dikenal dengan sebutan nilai cos .

Seperti yang dijelaskan sebelumnya, beban yang sering digunakan pada konsumen level industri kebanyakan bersifat induktif. Peningkatan beban yang bersifat induktif ini pada sistem tenaga listrik dapat menurunkan nilai faktor daya (PF) dalam proses pengiriman daya. Penurunan faktor daya (PF) ini dapat menimbulkan berbagai kerugian, yang antara lain:

1. Memperbesar kebutuhan kVA

2. Penurunan Efisiensi penyaluran daya

3. Memperbesar rugi-rugi panas kawat dan peralatan

4. Mutu listrik menjadi rendah karena adanya drop tegangan

Untuk alasan kerugian akibat penurunan faktor daya (PF) inilah, penyedia layanan listrik, PLN, menetapkan denda VAR, dalam usaha untuk menghimbau konsumennya agar ikut berkontribusi menjaga faktor daya pada kondisi idealnya. Dengan cara seperti ini, para konsumen level industri akan berusaha untuk mendapatkan faktor daya yang baik agar tidak sia-sia bayar mahal kepada penyedia layanan listrik. Denda atau biaya kelebihan penggunaan daya reaktif ini dikenakan apabila jumlah pemakaian faktor daya atau cos rata-rata tercatat lebih rendah daripada 0.85. Perhitungan kelebihan pemakaian kVARH dalam rupiah dapat dilakukan dengan menggunakan rumus sbb :

[ B - 0,62 ( A1 + A2 ) ] Hk

dimana :

B = pemakaian k VARH

A1= pemakaian kWH WPB

A2 = pemakaian kWH LWBP

Hk = harga kelebihan pemakaian kVARH

III.2. Definisi Cos Phi Meter

Dalam pengertian seharihari disebut pengukur Cosinus phi ( ). Tujuan pengukuran Cos atau pengukur nilai cosinus sudut phasa adalah, memberikan penunjukan secara langsung dari selisih phasa yang timbul antara arus dan tegangan. Kita menghendaki bukan penunjukan sudut phasa melainkan penunjukan cosinus phi. Untuk menghitung Cos dengan menggunakan rumus:

Keterangan:

P = daya dalam satuan watt

V = tegangan dalam satuan volt

I = arus listrik dalam satuan ampere

Cosphimeter adalah alat yang digunakan untuk mengetahui, besarnya faktor kerja (power factor) yang merupakan beda fase antara tegangan dan arus. Dalam pengertian sehari-hari disebut pengukur Cosinus phi (f ). Tujuan pengukuran Cos f atau pengukur nilai cosinus sudut phasa. Cara penyambungan adalah tidak berbeda dengan watt meter sebagaimana gambar dibawah ini :

Gambar pemasangan cara pengukuran cos phi meter.

Cosphimeter banyak digunakan dan terpasang pada :

Panel pengukuran mesin pembangkit

Panel gardu hubung gardu induk

Alat pengujian, alat penerangan, dan lain-lain.

III.3. Jenis-Jenis Cosphimeter

Jenis-jenis cosphimeter yaitu :

Cosphimeter Circutor

Cosphimeter ini dapat dilihat seperti pada gambar di bawah ini :

Gambar Cos Phi meter Circutor

Cosphimeter Perinsip Elektro Dinamis

Cosphimeter ini dapat dilihat seperti pada gambar di bawah ini :

Gambar Cosphimeter Perinsip Elektro Dinamis

Cosphimeter dengan Azas Kumparan Silang

Cosphimeter ini dapat dilihat seperti pada gambar di bawah ini :

Gambar Cosphimeter dengan Azas Kuparan Silang

Cos Phi meter dengan azas besi putar

Gambar Cosphimeter dengan Azas Besi Putar

III.4. Teknik Pengukuran Cos Phi Meter

Berikut ini adalah gambar wiring cara pengukuran Cos Phi dimana kami menggunakan motor sebagai bebannya.

Gambar Pengukuran Cos Phi Meter

Dimana P1 dan P2 adalah coil untuk mengukur beda potensial atau tegangan pada beban sedangkan C1 dan C2 adalah coil untuk mengukur besaran arus yang mengalir pada beban sehingga pemasangan kabelnya harus di seri. Setelah beban dinyalakan, Cos Phi Meter akan menunjukkan angkanya apakah tegangannya akan lagging atau leading itu semua tergantung pembacaan Cos Phi meter yang akan membandingkan antara tegangan dan arus yang terukur.

Gambar Panel depan Cos Phi meter

Pembacaan harga pada alat ukur cosphimeter secara cermat harus dilakukan dengan melihat tepat diatas jarum penunjuk. Dengan demikian dibaca harga pada garis skala yang tertulis tepat dibawah runcing jarum. Bila tidak melihat tepat diatas penunjuk akan terbaca harga sebelah kiri atau disebelah kanan dari garis sebenarnya, ke