sistem 3 fasa.docx

7/24/2019 sistem 3 fasa.docx

1/35

Sistem 3 Fasa

Pada sistem tenaga listrik 3 fase, idealnya daya listrik yang dibangkitkan, disalurkan

dan diserap oleh beban semuanya seimbang, P pembangkitan = P pemakain, dan juga pada

tegangan yang seimbang. Pada tegangan yang seimbang terdiri dari tegangan 1 fase yang

mempunyai magnitude dan frekuensi yang sama tetapi antara 1 fase dengan yang lainnya

mempunyai beda fase sebesar 120listrik, sedangkan secara fisik mempunyai perbedaansebesar 0, dan dapat dihubungkan secara bintang !", #ye$ atau segitiga !delta, %, &$.

'ambar1.sistem 3 fase.

'ambar 1 menunjukkan fasor diagram dari tegangan fase. (ila fasor)fasor tegangan tersebut

berputar dengan kecepatan sudut dan dengan arah berla#anan jarum jam !arah positif$, maka

nilai maksimum positif dari fase terjadi berturut)turut untuk fase *1, *2 dan *3. sistem 3

fase ini dikenal sebagai sistem yang mempunyai urutan fasa a + b + c . sistem tegangan 3 fase

dibangkitkan oleh generator sinkron 3 fase.

Hubungan Bintang (Y, wye)

Pada hubungan bintang !", #ye$, ujung)ujung tiap fase dihubungkan menjadi satu dan

menjadi titik netral atau titik bintang. egangan antara dua terminal dari tiga terminal a + b +

c mempunyai besar magnitude dan beda fasa yang berbeda dengan tegangan tiap terminalterhadapa titik netral. egangan *a, *b dan *c disebut tegangan -fase atau *f.

'ambar 2. /ubungan (intang !", #ye$.

&engan adanya saluran titik netral maka besaran tegangan fase dihitung terhadap saluran

titik netralnya, juga membentuk sistem tegangan 3 fase yang seimbang dengan magnitudenya

!akar 3 dikali magnitude dari tegangan fase$.

*line = akar 3 *fase = 1,3*fase
http://alfan-elka.blogspot.co.id/2009/08/sistem-3-fasa.htmlhttp://alfan-elka.blogspot.co.id/2009/08/sistem-3-fasa.html


2/35

edangkan untuk arus yang mengalir pada semua fase mempunyai nilai yang sama,

4ine = fase

a = b = c

Hubungan Segitiga

Pada hubungan segitiga !delta, %, &$ ketiga fase saling dihubungkan sehingga membentuk

hubungan segitiga 3 fase.

'ambar 3. /ubungan egitiga !delta, %, &$.

&engan tidak adanya titik netral, maka besarnya tegangan saluran dihitung antar fase, karena

tegangan saluran dan tegangan fasa mempunyai besar magnitude yang sama, maka5

*line = *fase

etapi arus saluran dan arus fasa tidak sama dan hubungan antara kedua arus tersebut dapat

diperoleh dengan menggunakan hukum kirchoff, sehingga5

line = akar 3 fase = 1,3fase

Daya pada Sistem 3 Fase

1. Daya sistem 3 fase Pada Beban yang Seimbang

6umlah daya yang diberikan oleh suatu generator 3 fase atau daya yang diserap oleh beban 3

fase, diperoleh dengan menjumlahkan daya dari tiap)tiap fase. Pada sistem yang seimbang,daya total tersebut sama dengan tiga kali daya fase, karena daya pada tiap)tiap fasenya sama.

'ambar 7. /ubungan (intang dan egitiga yang seimbang.

6ika sudut antara arus dan tegangan adalah sebesar 8, maka besarnya daya perfasa adalah


3/35

Pfase = *fase.fase.cos 8

sedangkan besarnya total daya adalah penjumlahan dari besarnya daya tiap fase, dan dapat

dituliskan dengan,

P = 3.*f.f.cos 8

9 Pada hubungan bintang, karena besarnya tegangan saluran adalah 1,3*fase maka tegangan

perfasanya menjadi *line1,3, dengan nilai arus saluran sama dengan arus fase, 4 = f,

maka daya total !Potal$ pada rangkaian hubung bintang !"$ adalah5

P = 3.*41,3.4.cos 8 = 1,3.*4.4.cos 8

9 &an pada hubung segitiga, dengan besaran tegangan line yang sama dengan tegangan

fasanya, *4 = *fasa, dan besaran arusnya line = 1,3fase, sehingga arus perfasanya

menjadi 41,3, maka daya total !Ptotal$ pada rangkaian segitiga adalah5P = 3.41,3.*4.cos 8 = 1,3.*4.4.cos 8

&ari persamaan total daya pada kedua jenis hubungan terlihat bah#a besarnya daya pada

kedua jenis hubungan adalah sama, yang membedakan hanya pada tegangan kerja dan arus

yang mengalirinya saja, dan berlaku pada kondisi beban yang seimbang.

2. Daya sistem 3 fase pada beban yang tidak seimbang

ifat terpenting dari pembebanan yang seimbang adalah jumlah phasor dari ketiga tegangan

adalah sama dengan nol, begitupula dengan jumlah phasor dari arus pada ketiga fase juga

sama dengan nol. 6ika impedansi beban dari ketiga fase tidak sama, maka jumlah phasor dan

arus netralnya !n$ tidak sama dengan nol dan beban dikatakan tidak seimbang.

:etidakseimbangan beban ini dapat saja terjadi karena hubung singkat atau hubung terbuka

pada beban.

&alam sistem 3 fase ada 2 jenis ketidakseimbangan, yaitu5

1. :etidakseimbangan pada beban.

2. ketidakseimbangan pada sumber listrik !sumber daya$.

:ombinasi dari kedua ketidakseimbangan sangatlah rumit untuk mencari pemecahan

permasalahannya, oleh karena itu kami hanya akan membahas mengenai ketidakseimbanganbeban dengan sumber listrik yang seimbang.

'ambar ;. :etidakseimbangan beban pada sistem 3 fase.


4/35

Pada saat terjadi gangguan, saluran netral pada hubungan bintang akan teraliri arus listrik.

:etidakseimbangan beban pada sistem 3 fase dapat diketahui dengan indikasi naiknya arus

pada salahsatu fase dengan tidak #ajar, arus pada tiap fase mempunyai perbedaan yang

cukup signifikan, hal ini dapat menyebabkan kerusakan pada peralatan.


5/35

suatu penampang ka#at dalam satuan #aktu.

&efinisi 5 ->mpere adalah satuan kuat arus listrik yang dapat memisahkan 1,11B milligram

perak dari nitrat perak murni dalam satu detik.

Cumus + rumus untuk menghitung banyaknya muatan listrik, kuat arus dan #aktu5

A = D t

= At

t = A

&imana 5

A = (anyaknya muatan listrik dalam satuan coulomb

= :uat >rus dalam satuan >mper.

t = #aktu dalam satuan detik.

Kuat arus listrik biasa uga disebut dengan arus listrik

muatan listrik memiliki muatan positip dan muatan negati!" #uatan positip dibawa oleh

proton$ dan muatan negati! dibawa oleh elektro" %atuan muatan &oulomb 'C($ muatan

proton )1$6 x 10*1+C$ sedangkan muatan elektron *1$6x 10*1+C" #uatan yang bertanda

sama saling tolak menolak$ muatan bertanda berbeda saling tarik menarik

3. &apat $"us

&ifinisi 5

-rapat arus ialah besarnya arus listrik tiap)tiap mmE luas penampang ka#at.

'ambar 2. :erapatan arus listrik.

>rus listrik mengalir dalam ka#at penghantar secara merata menurut luas penampangnya.

>rus listrik 12 > mengalir dalam ka#at berpenampang 7mmE, maka kerapatan arusnya

3>mmE !12>7 mm2$, ketika penampang penghantar mengecil 1,;mmE, maka kerapatan

arusnya menjadi B>mm2 !12>1,; mmE$.

:erapatan arus berpengaruh pada kenaikan temperatur. uhu penghantar dipertahankan

sekitar 300F, dimana kemampuan hantar arus kabel sudah ditetapkan dalam tabel

:emampuan /antar >rus !:/>$.


6/35

abel 1. :emampuan /antar >rus !:/>$

(erdasarkan tabel :/> kabel pada tabel diatas, kabel berpenampang 7 mmE, 2 inti kabel

memiliki :/> 30>, memiliki kerapatan arus B,;>mmE. :erapatan arus berbanding terbalik

dengan penampang penghantar, semakin besar penampang penghantar kerapatan arusnya

mengecil.

Cumus)rumus diba#ah ini untuk menghitung besarnya rapat arus, kuat arus dan penampangka#at5

6 = >

= 6 D >

> = 6

&imana5

6 = Capat arus G >mmEH

= :uat arus G >mpH

> = luas penampang ka#at G mmEH

'. aanan dan Daya Hanta" Penganta"

Penghantar dari bahan metal mudah mengalirkan arus listrik, tembaga dan aluminium

memiliki daya hantar listrik yang tinggi. (ahan terdiri dari kumpulan atom, setiap atom

terdiri proton dan elektron. >liran arus listrik merupakan aliran elektron. Ilektron bebas yang

mengalir ini mendapat hambatan saat mele#ati atom sebelahnya. >kibatnya terjadi gesekan

elektron denganatom dan ini menyebabkan penghantar panas. ahanan penghantar memiliki

sifat menghambat yang terjadi pada setiap bahan.

ahanan didefinisikan sebagai berikut 5

1 , 'satu -hm( adalah tahanan satu kolom air raksa yang panangnya 106. mm dengan

penampang 1 mm/ pada temperatur 0 C

&aya hantar didefinisikan sebagai berikut5

Kemampuan penghantar arus atau daya hantar arus sedangkan penyekat atau isolasi

adalah suatu bahan yang mempunyai tahanan yang besar sekali sehingga tidak mempunyai

daya hantar atau daya hantarnya ke&il yang berarti sangat sulit dialiri arus listrik.

Cumus untuk menghitung besarnya tahanan listrik terhadap daya hantar arus5


7/35

C = 1'

' = 1C

&imana 5

C = ahananresistansi G JohmH' = &aya hantar arus konduktiKitas G"mhoH

'ambar 3. Cesistansi :onduktor

ahanan penghantar besarnya berbanding terbalik terhadap luas penampangnya dan juga

besarnya tahanan konduktor sesuai hukum Lhm.

ila suatu penghantar dengan panang l $ dan diameter penampang 3 serta tahanan enis 4

'rho($ maka tahanan penghantar tersebut adalah 5

C = M D lN

&imana 5

C = tahanan ka#at G JohmH

l = panjang ka#at GmetermH l

M = tahanan jenis ka#at GJmmEmeterH

N = penampang ka#at GmmEH

faktot)faktor yang mempengaruhi nilai resistant atau tahanan, karena tahanan suatu jenis

material sangat tergantung pada 5

9 panjang penghantar.

9 luas penampang konduktor.9 jenis konduktor .

9 temperatur.

5ahanan penghantar dipengaruhi oleh temperatur$ ketika temperatur meningkat ikatan atom

makin meningkat akibatnya aliran elektron terhambat" engan demikian kenaikan

temperatur menyebabkan kenaikan tahanan penghantar

. p!tensia* atau egangan

potensial listrik adalah fenomena berpindahnya arus listrik akibat lokasi yang berbeda

potensialnya. dari hal tersebut, kita mengetahui adanya perbedaan potensial listrik yang


8/35

sering disebut -potential difference atau perbedaan potensial. satuan dari potential difference

adalah *olt.

%atu 7olt adalah beda potensial antara dua titik saat melakukan usaha satu oule untuk

memindahkan muatan listrik satu &oulomb

@ormulasi beda potensial atau tegangan adalah5

* = OA GKoltH

&imana5

* = beda potensial atau tegangan, dalam Kolt

O = usaha, dalam ne#ton)meter atau m atau joule

A = muatan listrik, dalam coulomb

&$+%$-$+ #-S&-%

Pada suatu rangkaian listrik akan mengalir arus, apabila dipenuhi syarat)syarat sebagai

berikut 5

1. >danya sumber tegangan

2. >danya alat penghubung

3. >danya beban

'ambar 7. Cangkaian 4istrik.

Pada kondisi sakelar terbuka maka arus tidak akan mengalir melalui beban . >pabila

sakelar ditutup maka akan mengalir arus ke beban C dan >mpere meter akan menunjuk.

&engan kata lain syarat mengalir arus pada suatu rangkaian harus tertutup.

1" Cara emasangan 9lat :kur .

Pemasangan alat ukur *olt meter dipasang paralel dengan sumber tegangan atau beban,karena tahanan dalam dari *olt meter sangat tinggi. ebaliknya pemasangan alat ukur

>mpere meter dipasang seri, hal inidisebabkan tahanan dalam dari >mper meter sangat kecil.

alat ukur tegangan adalah ;oltmeter dan alat ukur arus listrik adalah amperemeter

2. Hukum m

Pada suatu rangkaian tertutup, (esarnya arus berubah sebanding dengan tegangan * dan

berbanding terbalik dengan beban tahanan C, atau dinyatakan dengan Cumus 5

= *C


9/35

* = C D

C = *

&imanaQ

= arus listrik, ampere

* = tegangan, Kolt

C = resistansi atau tahanan, ohm

9 @ormula untuk menghtung &aya !P$, dalam satuan #att adalah5

P = D *

P = D D C

P = E D C

3. H/%/0 %-&HFF

Pada setiap rangkaian listrik, jumlah aljabar dari arus)arus yang bertemu di satu titik adalah

nol !R=0$.

'ambar ;. loop arus- :CFhL@@ -

6adi5

1 ? !)2$ ? !)3$ ? 7 ? !); $ = 0

1 ? 7 = 2 ? 3 ? ;

semoga bermanfaat,


10/35


11/35

tahanan listrik yang disebabkan oleh perubahan suhu /g dalam helium cair. &ia menemukan

bah#a tahanan listrik tiba)tiba hilang pada suhu 7,1;3:. ampai saat ini telah ditemukan

sekitar 27 unsur hantaran super dan lebih banyak lagi paduan dan senya#a yang

menunjukkan sifat)sifat hantaran super. emperatur kritisnya berkisar antara 1 samapai 1

:elKin. (ahan)bahan lead !timah$, tin !timah patri$, alumunium, dan mercury, pada sushu

mendekati 0: mempunyai resistiKitas nol.

5. Baan +uk*i". (ahan nuklir sering dipakai sebagai bahan baker reaktor nuklir. Ceaktor

nuklir adalah pesa#at yang mengandung bahan)bahan nuklir yang dapat membelah, yang

disusun sedemikian sehingga suatu reaksi berantai dapat berjalan dalam keadaan dan kondisi

terkendali. &engan sendirinya syarat agar suatu bahan dapat dipergunakan sebagai bahan

bakar nuklir adalah bahan yang dapat mengadakan fisi !pembelahan atom$. &alam reaktor

nuklir digunakan bahan bakar uranium 23;, plutonium)23, uranium)233.

&alam pemilihan jenis bahan listrik, selain sifat listrik, perlu dipertimbangkan beberapa sifat

lain dari bahan, yaitu 5

$. Sifat 0ekanis, yaitu perubahan bentuk dari suatu benda padat akibat adanya gaya)gaya

dari luar yang bekerja pada benda tersebut. 6adi adanya perubahan itu tergantung kepada

besar kecilnya gaya, bentuk benda, dan dari bahan apa benda tersebut dibuat.

6ika tidak ada gaya dari luar yang bekerja, maka ada tiga kemungkinan yang akan terjadi

pada suatu benda 5

9 (entuk benda akan kembali ke bentuk semula, hal ini karena benda mempunyai sifat kenyal

!elastis$

9 (entuk benda sebagian saja akan kembali ke bentuk semula, hal ini hanya sebagian saja

yang dapat kembali ke bentuk semula karena besar gaya yang bekerja melampaui batas

kekenyalan sehingga sifat kekenyalan menjadi berkurang.

9 (entuk benda berubah sama sekali, hal ini dapat terjadi karena besar gaya yang bekerja jauh

melampaui batas kekenyalan sehingga sifat kekenyalan sama sekali hilang.

B. Sifat Fisis, (enda padat mempunyai bentuk yang tetap !bentuk sendiri$, dimana pada suhu

yang tetap benda padat mempunyai isi yang tetap pula. si akan bertambah atau memuai jika

mengalami kenaikkan suhu dan sebaliknya benda akan menyusut jika suhunya menurun.

:arena berat benda tetap , maka kepadatan benda akan bertambah, sehingga dapat

disimpulkan sebagai berikut 5

9 6ika isi !Kolume$ bertambah !memuai$, maka kepadatannya akan berkurang

9 6ika isinya berkurang !menyusut$, maka kepadatan akan bertambah

9 6adi benda lebih padat dalam keadaan dingin daripada dalam keadaan panas

. Sifat %imia, berkarat adalah termasuk sifat kimia dari suatu bahan yang terbuat dari

logam. /al ini terjadi karena reaksi kimia dari bahan itu sendiri dengan sekitarnya atau bahan

itu sendiri dengan bahan cairan. (iasanya reaksi kimia dengan bahan cairan itulah yang

disebut berkarat atau korosi. edangkan reaksi kimia dengan sekitarnya disebut pemburaman.

Pengujian sifat mekanis bahan perlu dilakukan untuk mendapatkan informasi spesifikasi

bahan. Selalui pengujian tarik akan diperoleh besaran)besaran kekuatan tarik, kekuatan

mulur, perpanjangan, reduksi penampang, modulus elastis, resilien, keuletan logam, dan lain)

lain. elain sifat)sifat tersebut dengan tidak secara terlalu teknis, perlu diperhatikan kekerasan

!hardness$ dan kemampuan menahan goresan !abrasion$. Fontoh sifat fisis yang seringdiperlukan adalah berat jenis, titik lebur, titik didih, titik beku, kalor lebur, dan sebagainya.


12/35

6uga sifat perubahan Kolume, #ujud, dan panjang terhadap perubahan suhu. Perkaratan

adalah contoh sifat bahan akibat reaksi kimiaQ reaksi antara logam dengan oksigen yang ada

di udara. ifat kimia juga termasuk sifat bahan yang beracun, kemungkinan mengadakan

reaksi dengan garam, asam, dan basa.

intisari

elain bahan penyekat atau isolator di atas, ada bahan lain yang juga banyak digunakan

dalam teknik ketenagalistrikan yaitu bahan penghantar atau sering dinamakan dengan istilah

konduktor. uatu bahan listrik yang akan dijadikan penghantar, juga harus mempunyai si fat)

sifat dasar penghantar itu sendiri seperti5 koefisien suhu tahanan, daya hantar panas, kekuatan

tegangan tarik dan lain)lain.

&isamping itu juga penghantar kebanyakan menggunakan bentuk padat seperti tembaga,

aluminium, baja, seng, timah, dan lain)lain. Tntuk keperluan komunikasi sekarang banyak

digunakan bahan penghantar untuk media transmisi telekomunikasi yaitu menggunakan serat

optik.

Irat kaitannya dengan keperluan pembangkitan energi listrik, yaitu suatu bahan magnetikyang akan dijadikan sebagai medium untuk konKersi energi, baik dari energi listrik ke energi

mekanik, energi mekanik ke energi listrik, energi listrik menjadi energi panas atau cahaya,

maupun dari energi listrik menjadi energi listrik kembali. (ahan magnetik ini tentunya harus

memenuhi sifat)sifat kemagnetan, dan parameter)parameter untuk dijadikan sebagai bahan

magnet yang baik. &alam pemilihan bahan magnetik ini dapat dikelompokkan menjadi tiga

macam, yaitu ferromagnetik, paramagnetik, dan diamagnetik.

uatu bahan yang sekarang lagi ngetren dan paling banyak sedang dilakukan riset)riset di

dunia ilmu pengetahuan dan teknologi yaitu bahan semi konduktor. (erkembangnya dunia

elektronika dan komputer saat ini adalah merupakan salah satu peranan dari teknologi semi

konduktor. (ahan ini sangat besar peranannya pada saat ini pada berbagai bidang disipilin

ilmu terutama di bidang teknik elektro seperti teknologi informasi, komputer, elektronika,

telekomunikasi, dan lain )lain. (erkaitan dengan bahan semi konduktor, pada saat ini dapat

dikelompokkan menjadi dua macam yaitu semi konduktor dan super konduktor.


13/35

dimana5

P = &aya beban pada ujung penerima transmisi !#att$

*r = egangan fasa ke fasa pada ujung penerima transmisi !Kolt$

Fos W = @aktor daya beban

*3 disini adalah akar 3

jika persamaan !1$ disubstitusi ke persamaan !2$, maka rugi)rugi daya transmisi dapat ditulis

sebagai berikut5

%Pt = PU2.C*rU2.cosU2 W

erlihat bah#a rugi)rugi daya transmisi dapat dikurangi dengan beberapa cara, antara lain5

1. meninggikan tegangan transmisi

2. memperkecil tahanan konduktor

3. memperbesar faktor daya beban

ehingga untuk mengurangi rugi)rugi daya dilakukan dengan pertimbangan5

1. 6ika ingin memperkecil tahanan konduktor, maka luas penampang konduktor harus

diperbesar. sedangkan luas penampang konduktor ada batasnya.

2. jika ingin memperbaiki faktor daya beban, maka perlu dipasang kapasitor kompensasi

!shunt capacitor$. perbaikan faktor daya yang diperoleh dengan pemasangan kapasitor pun

ada batasnya.

3. rugi)rugi transmisi berbanding lurus dengan besar tahanan konduktor dan berbanding

terbalik dengan kuadrat tegangan transmisi, sehingga pengurangan rugi)rugi daya yang

diperoleh karena peninggian tegangan transmisi jauh lebih efektif daripada pengurangan rugi)

rugi daya dengan mengurangi nilai tahanan konduktornya.

Pertimbangan yang ketiga, yaitu dengan menaikkan tegangan transmisi adalah yang

cenderung dilakukan untuk mengurangi rugi)rugi daya pada saluran transmisi.

:ecenderungan itupun dapat terlihat dengan semakin meningkatnya tegangan transmisi di

eropa dan amerika, seperti ditunjukkan pada tabel diba#ah ini.

Sasalah Penerapan egangan inggi Pada ransmisi

Pada penerapannya, peninggian tegangan transmisi harus dibatasi karena dapat menimbulkan

beberapa masalah, antara lain5

1. egangan tinggi dapat menimbulkan korona pada ka#at transmisi. korona ini pun akan

menimbulkan rugi)rugi daya dan dapat menyebabkan gangguan terhadap komunikasi radio.

2. 6ika tegangan semakin tinggi, maka peralatan transmisi dan gardu induk akan

membutuhkan isolasi yang Kolumenya semakin banyak agar peralatan)peralatan tersebut

mampu memikul tegangan tinggi yang mengalir. /al ini akan mengakibatkan kenaikan biaya

inKestasi.

3. aat terjadi pemutusan dan penutupan rangkaian transmisi !s#itching operation$, akan


14/35

timbul tegangan lebih surja hubung sehingga peralatan sistem tenaga listrik harus dirancang

untuk mampu memikul tegangan lebih tersebut. /al ini juga

mengakibatkan kenaikan biaya inKestasi

7. 6ika tegangan transmisi ditinggikan, maka menara transmisi harus semakin tinggi untuk

menjamin keselamatan makhluk hidup disekitar trasnmisi. Peninggian menara transmisi akanmengakibatkan trasnmisi mudah disambar petir. eperti telah kita ketahui, bah#a sambaran

petir pada transmisi akan menimbulkan tegangan lebih surja petir pada sistem tenaga listrik,

sehingga peralatan)peralatan sistem tenaga listrik harus dirancang untuk mampu memikul

tegangan lebih surja petir tersebut.

;. Peralatan sistem perlu dilengkapi dengan peralatan proteksi untuk menghindarkan

kerusakan akibat adanya tegangan lebih surja hubung dan surja petir. Penambahan peralatan

proteksi ini akan menambah biaya inKestasi dan pera#atan.

kelima hal diatas memberi kesimpulan, bah#a peninggian tegangan transmisi akan

menambah biaya inKestasi dan pera#atan, namun dapat megurangi kerugian daya. amunjika ditotal biaya keseluruhan, maka peninggian tegangan transmisi lebih ekonomis karena

member biaya total minimum, dan tegangan ini disebut tegangan optimum.

emoga bermanfaat,

umber5 -(onggas 4. obing, &asar eknik Pengujian egangan inggi, Penerbit P.

'ramedia, 6akarta52003


15/35

Busba" ungga* atau Sing*e busba", semua perlengkapan peralatan listrik dihubungkan

hanya pada satu single busbar pada umumnya gardu dengan sistem ini adalah gardu induk

diujung atau akhir dari suatu transmisi.

'ambar 2. istem busbar tunggal atau single busbar

Busba" anda atau d!ub*e busba", >dalah gardu induk yang mempunyai dua double

busbar . istem ini sangat umum, hamper semua gardu induk menggunakan sistem ini karena

sangat efektif untuk mengurangi pemadaman beban pada saat melakukan perubahan.

'ambar 3. istem (usbar 'anda atau double (usbar.

Busba" satu setenga atau !ne a*f busba", gardu induk dengan konfigurasi seperti ini

mempunyai dua busbar juga sama seperti pada busbar ganda, tapi konfigurasi busbar seperti

ini dipakai pada 'ardu induk Pembangkitan dan gardu induk yang sangat besar, karena

sangat efektif dalam segi operasional dan dapat mengurangi pemadaman beban pada saatmelakukan perubahan sistem. istem ini menggunakan 3 buah PS didalam satu diagonal

yang terpasang secara seri.


16/35

'ambar 7. istem (usbar satu setengah atau one half busbar.

2. #igtning $""este"

biasa disebut dengan >rrester dan berfungsi sebagai pengaman instalasi !peralatan listrik

pada instalasi 'ardu nduk$ dari gangguan tegangan lebih akibat sambaran petir !ligthning

urge$ maupun oleh surja hubung ! #itching urge $.

3. "ansf!"mat!" inst"ument atau "ansf!"mat!" uku"

Tntuk proses pengukuran digardu induk diperlukan tranformator instrumen. ranformator

instrument ini dibagi atas dua kelompok yaitu5

"ansf!"mat!" egangan, adalah trafo satu fasa yang menurunkan tegangan tinggi menjadi

tegangan rendah yang dapat diukur dengan *oltmeter yang berguna untuk indikator, relai dan

alat sinkronisasi.

"ansf!"mat!" a"us, digunakan untuk pengukuran arus yang besarnya ratusan amper lebih

yang mengalir pada jaringan tegangan tinggi. 6ika arus yang mengalir pada tegangan rendah

dan besarnya diba#ah ; amper, maka pengukuran dapat dilakukan secara langsung

sedangkan untuk arus yang mengalir besar, maka harus dilakukan pengukuran secara tidak

langsung dengan menggunakan trafo arus !sebutan untuk trafo pengukuran arus yang besar$.

&isamping itu trafo arus berfungsi juga untuk pengukuran daya dan energi, pengukuran jarakjauh dan rele proteksi.

"ansf!"mat!" Bantu ($u6i**ia"y "ansf!"mat!"), trafo yang digunakan untuk

membantu beroperasinya secara keseluruhan gardu induk tersebut. &an merupakan pasokan

utama untuk alat)alat bantu seperti motor)motor listrik 3 fasa yang digunakan pada motor

pompa sirkulasi minyak trafo beserta motor motor kipas pendingin. "ang paling penting

adalah sebagai pemasok utama sumber tenaga cadangan seperti sumber &F, dimana sumber

&F ini merupakan sumber utama jika terjadi gangguan dan sebagai pasokan tenaga untuk

proteksi sehingga proteksi tetap bekerja #alaupun tidak ada pasokan arus >F.

ransformator bantu sering disebut sebagai trafo pemakaian sendiri sebab selain fungsi utamadiatas, juga digunakan untuk penerangan, sumber untuk sistim sirkulasi pada ruang baterai,


17/35

sumber pengggerak mesin pendingin !>ir Fonditioner$ karena beberapa proteksi yang

menggunakan elektronikadigital diperlukan temperatur ruangan dengan temperatur antara

20XF )2BXF.

Tntuk mengopimalkan pembagian sumber tenaga dari transformator bantu adalah pembagian

beban yang masing)masing mempunyai proteksi sesuai dengan kapasitasnya masing)masing.6uga diperlukan pembagi sumber &F untuk kesetiap fungsi dan bay yang menggunakan

sumber &F sebagai penggerak utamanya. Tntuk itu disetiap gardu induk tersedia panel

distribusi >F dan &F.

'. Sake*a" Pemisa (P0S) atau Dis4!nne4ting Swit4 (DS)

(erfungsi untuk mengisolasikan peralatan listrik dari peralatan lain atau instalasi lain yang

bertegangan. PS ini boleh dibuka atau ditutup hanya pada rangkaian yang tidak berbeban.

Sengenai akelar pemisah akan dibahas pada postingan selanjutnya.

. Sake*a" Pemutus enaga (P0) atau i"4uit B"eake" (B)

(erfungsi untuk menghubungkan dan memutuskan rangkaian pada saat berbeban !padakondisi arus beban normal atau pada saat terjadi arus gangguan$. Pada #aktu

menghubungkan atau memutus beban, akan terjadi tegangan recoKery yaitu suatu fenomena

tegangan lebih dan busur api, oleh karena itu sakelar pemutus dilengkapi dengan media

peredam busur api tersebut, seperti media udara dan gas @. Sengenai PS atau F( ini

sudah dibahas pada artikel sebelumnya di sini dan sini.

5. Sake*a" Pentanaan

akelar ini untuk menghubungkan ka#at konduktor dengan tanah bumi yang berfungsi

untuk menghilangkanmentanahkan tegangan induksi pada konduktor pada saat akan

dilakukan pera#atan atau pengisolasian suatu sistem. akelar Pentanahan ini dibuka dan

ditutup hanya apabila sistem dalam keadaan tidak bertegangan !PS dan PS sudah

membuka$

7. %!mpensat!"

:ompensator didalam sistem Penyaluran tenaga 4istrik disebut pula alat pengubah fasa yang

dipakai untuk mengatur jatuh tegangan pada saluran transmisi atau transformator, dengan

mengatur daya reaktif atau dapat pula dipakai untuk menurunkan rugi daya dengan

memperbaiki faktor daya. >lat tersebut ada yang berputar dan ada yang stationer, yang

berputar adalah kondensator sinkron dan kondensator asinkron, sedangkan yang stationer

adalah kondensator statis atau kapasitor shunt dan reaktor shunt.

7. Pe"a*atan S$D$ dan e*ek!munikasi

&ata yang diterima S$D$ !%uper;isory Control 9nd ata 9&3uisition$ interface dari

berbagai masukan !sensor, alat ukur, relay, dan lain lain$ baik berupa data digital dan data

analog dan dirubah dalam bentuk data frek#ensi tinggi !;0 k/Y sampai dengan ;00 k/Y$

yang kemudian ditransmisikan bersama tenaga listrik tegangan tinggi. &ata frek#ensi tinggi

yang dikirimkan tidak bersifat kontinyu tetapi secara paket per satuan #aktu. &engan kata

lain berfungsi sebagai sarana komunikasi suara dan komunikasi data serta tele proteksi

dengan memanfaatkan penghantarnya dan bukan tegangan yang terdapat pada penghantar

tersebut. Lleh sebab itu bila penghantar tak bertegangan maka Po#er 4ine Farrier !P4F$

akan tetap berfungsi asalkan penghantar tersebut tidak terputus. &engan demikian diperlukan

peralatan yang berfungsi memasukkan dan mengeluarkan sinyal informasi dari energi listrikdi ujung)ujung penghantar. Sateri ini akan dibahas lebih lanjut pada artikel selanjutnya.
http://dunia-listrik.blogspot.com/2008/10/circuit-breaker-sakelar-pemutus.htmlhttp://dunia-listrik.blogspot.com/2008/10/jenis-jenis-circuit-breaker-sakelar.htmlhttp://dunia-listrik.blogspot.com/2008/10/jenis-jenis-circuit-breaker-sakelar.htmlhttp://dunia-listrik.blogspot.com/2008/10/circuit-breaker-sakelar-pemutus.htmlhttp://dunia-listrik.blogspot.com/2008/10/jenis-jenis-circuit-breaker-sakelar.html


18/35

8. &e*e P"!teksi dan Papan $*a"m ($nn!un4iat!")

Cele proteksi yaitu alat yang bekerja secara otomatis untuk mengamankan suatu peralatan

listrik saat terjadi gangguan, menghindari atau mengurangi terjadinya kerusakan peralatan

akibat gangguan dan membatasi daerah yang terganggu sekecil mungkin. :esemua manfaat

tersebut akan memberikan pelayanan penyaluran tenaga listrik dengan mutu dan keandalanyang tinggi. edangkan papan alarm atau announciator adalah sederetan nama)nama jenis

gangguan yang dilengkapi dengan lampu dan suara sirine pada saat terjadi gangguan,

sehingga memudahkan petugas untuk mengetahui rele proteksi yang bekerja dan jenis

gangguan yang terjadi.

Sohon maaf jika ada yang kurang atau tidak lengkap


19/35

dirumuskan5

A = 0,27 * i tVVkalori

A = 0,27 iU2 C tV..kalori

A = 0,27 *U2.tCV.kalori

6ika *, i, C, dan t masing)masing dalam Kolt, ampere, ohm, dan detik, maka panas !kalor$dinyatakan dalam kalori.

:onstanta 0,27 didapat dari percobaan joule, &i dalam percobaannya 6oule menggunakan

rangkaian alat yang terdiri atas kalorimeter yang berisi air serta penghantar yang berarus

listrik. 6ika dalam percobaan arus listrik dialirkan pada penghantar dalam #aktu t detik,

ternyata kalor yang terjadi karena arus listrik berbanding lurus dengan5

a. (eda potensial antara kedua ujung ka#at penghantar !*$

b. :uat arus yang melalui ka#at penghantar !i$

c. Oaktu selama arus mengalir !t$.

dan hubungan ketiganya ini dikenal sebagai :ukum ;!u*e:

:arena energi listrik 1 joule berubah menjadi panas !kalor$ sebesar 0,27 kalori. 6adi kalor

yang terjadi pada penghantar karena arus listrik adalah5

A = 0,27 *.i.t kalori

Daya #ist"ik

&aya listrik adalah banyaknya energi tiap satuan #aktu dimana pekerjaan sedang berlangsung

atau kerja yang dilakukan persatuan #aktu. &ari definisi ini, maka daya listrik !P$ dapat

dirumuskan5

&aya = Inergi#aktu

P =Ot

P = *.i.tt

= *.i

P = iU2 C

P = *U2C !dalam satuan Kolt)ampere, *>$

atuan daya listrik 5

a. #att !O$ = jouledetik

b. kilo#att !kO$5 1 kO = 1000 O.

&ari satuan daya maka muncullah satuan energi lain yaitu56ika daya dinyatakan dalam kilo#att !kO$ dan #aktu dalam jam, maka satuan energi adalah

kilo#att jam atau kilo#att)hour !kOh$.

1 kOh = 3 D 10; joule

&alam satuan internasional !$, satuan daya adalah #att !O$ atau setara 6oule per detik

!6sec$. &aya listrik juga diekspresikan dalam #att !O$ atau kilo#att !kO$. :onKersi antara

satuan /P dan #att, dinyatakan dengan formula sebagai berikut5

1 /P = 7 O = 0,7 kO

1kO = 1,37 /P

edangkan menurut standar >merika !T standard$, daya dinyatakan dalam satuan /ourse


20/35

Po#er !/P$atau !ft$!lb$!sec$.

Pemanfaatan 9ne"gi #ist"ik

&i antara peralatan listrik di rumah anda, anda mungkin mempunyai pengering rambut,

beberapa lampu, pesa#at *, stereo, oKen micro#aKe, kulkas dan kompor listrik. Sasing)masing mengubah energi listrik menjadi energi bentuk lain, misalnya energi cahaya, energi

kinetik, energi bunyi, atau energi panas. (erapa besarnya energi listrik yang diubah menjadi

energi bentuk lainZ dan berapa lajunyaZ Inergi yang di catu pada rangkaian dapat digunakan

dengan beberapa cara yang berbeda. Sotor merubah energi listrik menjadi energi mekanik.

4ampu listrik merubah energi listrik menjadi cahaya. ayangnya tidak semua energi yang

diberikan ke motor atau ke lampu dapat dimanfaatkan. Fahaya, khususnya cahaya lampu

pijar menimbulkan panas. Sotor terlalu panas untuk disentuh. &alam setiap kasus, ada

sejumlah energi yang diubah menjadi panas.


21/35

penyekatisolator antara konduktor tersebut dengan tangki transformator. Pada bushing

dilengkapi fasilitas untuk pengujian kondisi bushing yang sering disebut &enter tap.

. angki %!nse"lat ini disebut sebagai sadapan pengatur

tegangan tanpa terjadi pemutusan beban, biasa disebut n #!ad ap ange" (#).

Pada umumnya L4F tersambung pada sisi primer dan jumlahnya tergantung pada

perancangan dan perubahan sistem tegangan pada jaringan.

8. $*at pe"napasan (Deyd"ating B"eate")ebagai tempat penampungan pemuaian minyak isolasi akibat panas yang timbul, maka

minyak ditampung pada tangki yang sering disebut sebagai konserKator. Pada konserKator ini

permukaan minyak diusahakan tidak boleh bersinggungan dengan udara, karena kelembaban

udara yang mengandung uap air akan mengkontaminasi minyak #alaupun proses

pengkontaminasinya berlangsung cukup lama. Tntuk mengatasi hal tersebut, udara yang

masuk kedalam tangki konserKator pada saat minyak menjadi dingin memerlukan suatu

media penghisap kelembaban, yang digunakan biasanya adalah silica gel. :ebalikan jika

trafo panas maka pada saat menyusut maka akan menghisap udara dari luar masuk kedalam

tangki dan untuk menghindari terkontaminasi oleh kelembaban udara maka diperlukan suatu

media penghisap kelembaban yang digunakan biasanya adalah silica gel, yang secara khusus

dirancang untuk maksud tersebut diatas.


22/35

=. -ndikat!"indikat!"

a . e"m!mete" empe"atu"e auge, alat ini berfungsi untuk mengukur tingkat panas

dari trafo, baik panasnya kumparan primer dan sekunder juga minyak trafonya. hermometer

ini bekerja atas dasar air raksa !mercuri/g$ yang tersambung dengan tabung pemuaian dan

tersambung dengan jarum indikator derajat panas.(eberapa thermometer dikombinasikan dengan panas dari resistor !khusus yang tersambung

dengan transformator arus, yang terpasang pada salah satu fasa fasa tengah$ dengan demikian

penunjukan yang diperoleh adalah relatif terhadap panas sebenarnya yang terjadi.

b. Pe"mukaan minyak #eda beberapa jenis penunjukan, seperti

penunjukan lansung yaitu dengan cara memasang gelas penduga pada salah satu sisi

konserKator sehingga akan mudah mengetahui leKel minyak. edangkan jenis lain jika

konserKator dirancang sedemikian rupa dengan melengkapi semacam balon dari bahan elastis

dan diisi dengan udara biasa dan dilengkapi dengan alat pelindung seperti pada sistem

pernapasan sehingga pemuaian dan penyusutan minyak)udara yang masuk kedalam balondalam kondisi kering dan aman.

1>. Pe"a*atan P"!teksi -nte"na*

a . &e*ai Bu4!*?t, Penggunaan relai deteksi gas !(ucholtY$ pada ransformator terendam

minyak yaitu untuk mengamankan transformator yang didasarkan pada gangguan

ransformator seperti 5 arcing, partial discharge dan oKer heating yang umumnya

menghasilkan gas. 'as)gas tersebut dikumpulkan pada ruangan relai dan akan mengerjakan

kontak)kontak alarm.

Celai deteksi gas juga terdiri dari suatu peralatan yang tanggap terhadap ketidaknormalan

aliran minyak yang tinggi yang timbul pada #aktu transformator terjadi gangguan serius.

Peralatan ini akan menggerakkan kontak trip yang pada umumnya terhubung dengan

rangkaian trip Pemutus >rus dari instalasi transformator tersebut.

>da beberapa jenis relai bucholtY yang terpasang pada transformator, Celai sejenis tapi

digunakan untuk mengamankan ruang Ln 4oad ap Fhanger !L4F$ dengan prinsip kerja

yang sama sering disebut dengan Celai 6ansen. erdapat beberapa jenis antara lain sama

seperti relai buhcoltY tetapi tidak ada kontrol gas, jenis tekanan ada yang menggunakan

membranselaput timah yang lentur sehingga bila terjadi perubahan tekanan kerena gangguan

akan bekerja, disini tidak ada alarm akan tetapi langsung trip dan dengan prinsip yang samahanya menggunakan pengaman tekanan atau saklar tekanan.

b. ;ansen memb"an, alat ini berfungsi untuk pengaman tekanan lebih !IDplosiKe

Sembrane$ (ursting Plate. Celai ini bekerja karena tekanan lebih akibat gangguan didalam

transformator, karena tekanan melebihi kemampuan membranselaput yang terpasang, maka

membran akan pecah dan minyak akan keluar dari dalam transformator yang disebabkan oleh

tekanan minyak

4 . &e*ai tekanan *ebi (Sudden P"essu"e &e*ay), suatu flash oKer atau hubung singkat yang

timbul pada suatu transformator terendam minyak, umumnya akan berkaitan dengan suatu

tekanan lebih didalam tangki, karena gas yang dibentuk oleh dekomposisi dan eKaporasiminyak. &engan melengkapi sebuah relai pelepasan tekanan lebih pada trafo, maka tekanan


23/35

lebih yang membahayakan tangki trafo dapat dibatasi besarnya. >pabila tekanan lebih ini

tidak dapat dieliminasi dalam #aktu beberapa millidetik, maka terjadi panas lebih pada cairan

tangki dan trafo akan meledak. Peralatan pengaman harus cepat bekerja mengeKakuasi

tekanan tersebut.

d. &e*ai pengaman tangki, relai bekerja sebagai pengaman jika terjadi arus mengalir padatangki, akibat gangguan fasa ke tangki atau dari instalasi bantu seperti motor kipas, sirkulasi

dan motor)motor bantu yang lain, pemanas dll.

>rus ini sebagai pengganti relai diferensial sebab sistim relai pengaman tangki biasanya

dipasang pada trafo yang tidak dilengkapi trafo arus disisi primer dan biasanya pada trafo

dengan kapasitas kecil. rafo dipasang diatas isolator sehingga tidak terhubung ke tanah

kemudian dengan menggunakan kabel pentanahan yang dile#atkan melali trafo arus dengan

tingkat isolasi dan ratio yang kecil kemudian tersambung pada relai

tangki tanah dengan ratio rafo arus antara 300 sd ;00 dengan sisi sekunder hanya 1 >mp.

e. +eut"a* "!unding &esistan4e +& atau &esistan4e Pentanaan "af!, adalah

tahanan yang dipasang antara titik netral trafo dengan pentanahan, dimana berfungsi untukmemperkecil arus gangguan. Cesistance dipasang pada titik neutral trafo yang dihubungkan "

! bintang#ye $.

'C biasanya dipasang pada titik netral trafo 0 k* atau 20 k*, sedangkan pada titik netral

trafo 1;0 k* dan ;00 k* digrounding langsung !solid$

ilai 'C5

egangan 0 k* = 70 Lhm

egangan 20 k* = 12 Lhm,70 Lhm, 200 Lhm dan ;00 Lhm

rounding ?esistan&e

) ?esistan&e @i3uid!>ir$, yaitu bahan resistance)nya adalah air murni. Tntuk memperoleh

nilai Cesistance yang diinginkan ditambahkan garam :L/ .

) ?esistan&e @ogam, yaitu bahannya terbuat dari logam nekelin dan dibuat dalam panel

dengan nilai resistance yang sudah ditentukan.

11. Pe"a*atan ambaan untuk Pengaman "ansf!"mat!"

a. Pemadam kebaka"an, !biasanya untuk transformator + transformator besar $, istem

pemadam kebakaran yang modern pada transformator saat sekarang sudah sangat diperlukan.@ungsi yang penting untuk mencegah terbakarnya trafo atau memadamkan secepat mungkin

trafo jika terjadi kebakaran.

Penyebab trafo terbakar adalah karena gangguan hubung singkat pada sisi sekunder sehingga

pada trafo akan mengalir arus maksimumnya. 6ika proses tersebut berlangsung cukup lama

dan relai tidak beroperasi. ementara itu, tidak beroperasinya relai juga sebagai akibat salah

menyetel #aktu pembukaan PS, relai rusak, dan sumber &F yang tidak ada, serta

kerusakan sistim penga#atan.

istem pemadam kebakaran yang modern yaitu dengan sistem mengurangi minyak secara

otomatis sehingga terdapat ruang yang mana secara paksa gas pemisah oksigen diudaradimasukan kedalam ruang yang sudah tidak ada minyaknya sehingga tidak ada pembakaran


24/35

minyak, dan kerusakan yang lebih parah dapat dihindarkan, #alaupun kondisi trafo menjadi

rusak.

Proses pembuangan minyak secara grafitasi atau dengan menggunakan motor pompa &F

adalah suatu kondisi yang sangat berisiko, sebab hanya menggunakan katup otomatis yang

dikendalikan oleh pemicu dari saklar akibat panasnya api dan menutupnya katup otomatispada katup pipa minyak penghubung tanki !konserKator$ ke dalam trafo !sebelum relai

bucholY$, serta adanya gas pemisah oksigen !gas nitrogen yang bertekanan tinggi$ diisikan

melaui pipa yang disambung pada bagian ba#ah trafo kemudian akan menuju keruang yang

tidak terisi minyak.

b. e"m!mete" penguku" *angsung, hermometer pengukur langsung banyak digunakan

pada instalasi tegangan tinggi'ardu nduk , seperti pada ruang kontrol, ruang relai, ruang

P4F dll. uhu ruangan dicatat secara periodik pada formulir yang telah disiapkan dan

dieKaluasi sebagai bahan laporan.

4. e"m!mete" penguku" tidak *angsung, ermometer pengukur tidak langsung banyakdigunakan pada instalasi tegangan tinggi transformator yang berfungsi untuk mengetahui

perubahan suhu minyak maupun belitan transformator. uhu minyak dan belitan trafo dicatat

secara periodikberkala, pada formulir yang telah disiapkan dan dieKaluasi sebagai laporan.

12. &e*ai P"!teksi "ansf!"mat!" dan Fungsinya

6enis relai proteksi pada trafo tenaga adalah sebagai berikut5

a. &e*ai a"us *ebi (!


25/35

tegangan menengah, juga pada pengaman transformator tenaga, dan berfungsi untuk

mengamankan peralatan listrik akibat adanya gangguan phasa)phasa maupun Phasa ke tanah.

Tntuk membedakan arah tersebut maka salah satu phasa dari arus harus dibandingakan

dengan egangan pada phasa yang lain.

e. &e*ay 4!nne4ti!ns, adalah sudut perbedaan antara arus dengan tegangan masukan relaipada po#er faktor satu. Celai maDimum torNue angle adalah perbedaan sudut antara arus

dengan tegangan pada relai yang menghasilkan torsi maksimum.

f. &e*ai gangguan tana, relai ini berfungsi untuk mengamankan transformator jika terjadi

gangguan hubung tanah didalam dan diluar daerah pengaman transformator. Celai arah

hubung tanah memerlukan operating signal dan polarising signal. Lperating signal diperoleh

dari arus residual melalui rangkaian trafo arus penghantar !op = 3o$ sedangkan polarising

signal diperoleh dari tegangan residual. egangan residual dapat diperoleh dari rangkaian

sekunder open delta trafo tegangan.

g. &e*ai tangki tana, relai ini berfungsi untuk mengamankan transformator terhadaphubung singkat antara kumparan fasa dengan tangki transformator dan transformator yang

titik netralnya ditanahkan. Celai bekerja sebagai pengaman jika terjadi arus mengalir dari

tangki akibat gangguan fasa ke tangki atau dari instalasi (antu seperti motor kipas, sirkulasi

dan motor)motor bantu, pemanas dll.

Pengaman arus ini sebagai pengganti relai diferensial, sebab sistim relai pengaman tangki

biasanya dipasang pada trafo yang tidak dilengkapi trafo arus disisi primer dan biasanya pada

trafo dengan kapasitas kecil. rafo dipasang diatas isolator sehingga tidak terhubung ke tanah

kemudian dengan menggunakan kabel pentanahan yang dile#atkan melalui trafo arus dengan

tingkat isolasi dan ratio yang kecil, kemudian tersambung pada relai tangki tanah dengan

ratio rafo >rus!F$ antara 300 sd ;00 dengan sisi sekunder hanya 1 >mp.

13. $nn!un4iat!" Sistem -nsta*asi egangan inggi

>nnounciator adalah indikator kejadian pada saat terjadi ketidaknormalan pada sistem

instalasi tegangan tinggi, baik secara indiKidu maupun secara bersama. >nnounciator terjadi

bersamaan dengan relai yang bekerja akibat jika terjadi ketidaknormalan pada peralatan

tersebut. >nnunciator biasanya berbentuk petunjuk tulisan yang pada kondisi normal tidak

ada penunjukan, bila terjadi ketidaknormalan maka lampu didalam indikator tersebut

menyala sesuai dengan kondisi sistem pada saat tersebut. :umpulan indikator)indikator

tersebut biasanya disebut sebagai announciator.

>nnounciator yang terlengkap pada saat sekarang adalah pada instalasi gardu induk @,

sebab pada system ' banyak sekali kondisi yang perlu di pantau seperti tekanan gas,

kelembaban gas @ disetiap kompartemen, posisi kontak PS, PS baik PS line, PS

Cel maupun PS tanah dll. Tntuk itu pembahasan tentang annunciator akan diambil dari

sistem annunciatornya gardu induk @. seperti. >nnunciator pada bay penghantar !T

maupun :$, ransformator dan :oppel.

berikut jenis)jenis alarm5


26/35


27/35


28/35


29/35

Oalaupun dalam suatu pembangkit listrik juga dilengkapi dengan Imergency &iesel

'enerator !I&'$, namun memiliki fungsi dan pelayanan yang berbeda dengan sumber

cadangan baterai aki. (iasanya kumpulan dari baterai aki tersebut dikenal dengan nama

(attery bank.

(aterai aki merupakan sumber arus searah yang digunakan dalam suatu pusat pembangkit

listrik. (aterai aki harus selalu diisi melalui penyearah. 'ambar 1 akan menunjukkan instalasi

baterai dan pengisiannya. >rtikel sebelumnya mengenai baterai dapat dibaca di sini.

'ambar 1. instalasi baterai dan pengisiannya.

:utub negatif dari baterai sebaiknya ditanah untuk memudahkan deteksi gangguan hubung

tanah pada instalasi arus searahnya.

>da 2 macam baterai aki yang dapat digunakan di pusat pembangkit listrik, yaitu

9 baterai asam dengan kutub timah hitam

9 baterai basa yang menggunakan nikel cadmium !iFd$ sebagai kutub.

(aterai asam timah hitam menggunakan plumbum oksida !PbL2$ sebagai kutub positif dan

sebagai kutub negatif adalah plumbum !Pb$. edangkan sebagai elektrolit digunakan larutanasam sulfat !/2L7$. (aterai basa nikel cadmium menggunakan nikel oksihidrat !iL/$

sebagai kutub positif dan cadmium !Fd$ sebagai kutub negatif. edangkan sebagai elektrolit

digunakan larutan potas kostik !:L/$.

Tntuk daerah panas dengan suhu di atas 2; F, baterai asam timah hitam lebih cocok

daripada baterai basa nikel cadmium. Pemeliharaan baterai aki paling penting adalah5

a$ Pemantauan besarnya tegangan listrik

b$ (erat jenis elektrolit

c$ :ebersihan ruangan, dan

d$ *entilasi ruangan.

Pe"ubaan %imia Se*ama Pengisian dan Pemakaian $ki

'ambar 2. Perubahan :imia elama Pengisian dan Pemakaian >ki
http://dunia-listrik.blogspot.com/2008/12/battery-batere.htmlhttp://dunia-listrik.blogspot.com/2008/12/battery-batere.html


30/35

'ambar 3. Proses pemakaian dan pengisian

Pe"ubaan kimia pada saat pe*epasan muatan *ist"ik

>ki memberikan aliran listrik jika dihubungkan dengan rangkaian luar misalnya, lampu,

radio dan lain)lain. >liran listrik ini terjadi karena reaksi kimia dari asam sulfat dengan kedua

material aktif dari plat positif dan plat negatif. Pada saat pelepasan muatan listrik terus

menerus, elektrolit akan bertambah encer dan reaksi kimia akan terus berlangsung sampai

seluruh bahan aktif pada permukaan plat positif dan negatif berubah menjadi timbal sulfat.

6ika >ki tidak dapat lagi memberi aliran listrik pada tegangan tertentu, maka aki tersebut

dalam keadaan lemah arus !soak$.

Pe"ubaan kimia pada saat pengisian muatan *ist"ik

Pada proses pengisian muatan listrik, kembali terjadi proses reaksi kimia yang berla#anan

dengan reaksi kimia pada saat pelepasan muatan. imbal peroksida terbentuk pada plat positif

dan timbal berpori terbentuk pada plat negatif, sedangkan berat jenis elektrolit akan naik,

karena air digunakan untuk membentuk asam sulfat. >ki kembali dalam kondisi bermuatan

penuh.

Penu"unan be"at @enis a44u ?uu" se*ama pe*epasan muatan *ist"ik

(erat jenis accu Yuur akan turun sebanding dengan derajat pelepasan muatan, jadi jumlah

energi listrik yang ada dapat ditentukan dengan mengukur berat jenis accu Yuurnya, misalnyaaki mempunyai berat jenis accu Yuur 1.20 pada 20F, bermuatan listrik penuh, setelah

melepaskan muatan listrik berat jenisnya 1.200 pada 20F, maka >ki masih mempunyai

energi listrik sebesar 0\.

Be"at @enis a44u ?uu" te"gantung da"i suu

(erat jenis accu Yuur berubah tergantung dari temperaturnya, jadi pembacaan berat jenis pada

skala hudrometer kurang tepat sebelum dilakukan koreksi suhu. *olume accu Yuur bertambah

jika dipanaskan dan turun jika dingin, sedang beratnya tetap. 6ika *olume bertambah sedang

beratnya tetap maka berat jenis akan turun. (erat jenis turun sebesar 0.000 untuk kenaikan

tiap derajat celcius dalam suhu batas

normal >ki. tandar berat jenis menurut perjanjian adalah untuk suhu 20F.

&iposkan oleh alfan di 0B.7B1 komentar5 4ink ke posting ini

Sistem Satuan dan /ku"an Standa" %e*ist"ikan

Sistem Satuan

Pada a#al perkembangan teknik pengukuran, dikenal dua sistem satuan yaitu sistem metrik

!dipelopori Perancis sejak 1;$ dan sistem F' !centimeter)gram)second$ yang dipelopori

oleh >merika erikat dan nggris !kedua egara ini juga menggunakan sistem metrik untuk
https://www.blogger.com/profile/16320374416610808255http://alfan-elka.blogspot.co.id/2009/08/penggunaan-baterai-aki-pada-pusat.htmlhttps://www.blogger.com/comment.g?blogID=7907726657583217665&postID=2114201220283688106&isPopup=truehttp://alfan-elka.blogspot.co.id/2009/08/penggunaan-baterai-aki-pada-pusat.html#linkshttp://alfan-elka.blogspot.co.id/2009/08/penggunaan-baterai-aki-pada-pusat.html#linkshttp://alfan-elka.blogspot.co.id/2009/08/sistem-satuan-dan-ukuran-standar.htmlhttps://www.blogger.com/profile/16320374416610808255http://alfan-elka.blogspot.co.id/2009/08/penggunaan-baterai-aki-pada-pusat.htmlhttps://www.blogger.com/comment.g?blogID=7907726657583217665&postID=2114201220283688106&isPopup=truehttp://alfan-elka.blogspot.co.id/2009/08/penggunaan-baterai-aki-pada-pusat.html#linkshttp://alfan-elka.blogspot.co.id/2009/08/sistem-satuan-dan-ukuran-standar.html


31/35

kepentingan internasional$. &an sejak tahun 10 dikenalkan istem nternasional ! Tnit$

sebagai kesepakatan internasional.

>da enam besaran yang dinyatakan dalam sistem , yaitu5

tabel1. besaran dalam sistem .

ecara praktis besaran listrik yang sering digunakan adalah Kolt, amper, ohm, henry dsb. :ini

sistem sudah membuat daftar besaran, satuan dan simbol dibidang kelistrikan dan

kemagnetan yang berlaku internasional.

abel 2. (esaran dan simbol kelistrikan dalam sistem .

/ku"an Standa" %e*ist"ikan

Tkuran standar dalam pengukuran sangat penting, karena sebagai acuan dalam peneraan alat

ukur yang diakui oleh komunitas internasional. >da enam besaran yang berhubungan dengan

kelistrikan yang dibuat sebagai standart, yaitu standar amper, resistansi, tegangan,

kapasitansi, induktansi, kemagnetan dan temperatur.

1. Standa" ampe"e, menurut ketentuan tandar nternasional !$ adalah arus konstan yang

dialirkan pada dua konduktor didalam ruang hampa udara dengan jarak 1 meter, diantara

kedua penghantar menimbulkan gaya = 2 D 10) ne#tonm panjang.

2. Standa" "esistansi, menurut ketentuan adalah ka#at alloy manganin resistansi 1] yang

memiliki tahanan listrik tinggi dan koefisien temperature rendah, ditempatkan dalam tabung

terisolasi yang menjaga dari perubahan temperatur atmospher.

3. Standa" tegangan, ketentuan adalah tabung gelas Oeston mirip huruf / memiliki dua

elektrode, tabung elektrode positip berisi elektrolit mercury dan tabung electrode negatip diisi

elektrolit cadmium, ditempatkan dalam suhu ruangan. egangan electrode Oeston pada suhu

20F sebesar 1.01B;B *.

7. Standa" %apasitansi, menurut ketentuan , diturunkan dari standart resistansi dan

standar tegangan , dengan menggunakan sistem jembatan SaD#ell, dengan diketahui

resistansi dan frekuensi secara teliti akan diperoleh standar kapasitansi !@arad$.


32/35

;. tanda" -nduktansi, menurut ketentuan , diturunkan dari standar resistansi dan standar

kapasitansi, dengan metode geometris, standar induktor akan diperoleh.

. Standa"t tempe"atu"e, menurut ketentuan , diukur dengan derajat :elKin besaran

derajat kelKin didasarkan pada tiga titik acuan air saat kondisi menjadi es, menjadi air dansaat air mendidih. >ir menjadi es sama dengan 0Felsius = 23,1:elKin, air mendidih

100F.

. Standa" *uminasi 4aaya, menurut ketentuan adalah :andela yaitu yang diukur

berdasarkan benda hitam seluas 1 m2 yang bersuhu hk lebur platina ! 13 oF $ akan

memancarkan cahaya dalam arah tegak lurus dengan kuat cahaya sebesar D 10; kandela.

lesandro *olta, /ans F. Fersted, dan >ndre Sarie >mpere. Sereka ini dianggap ^jago)

jago^ terbaik di bidang listrik. amun, dari semua itu, orang tak boleh melupakan satu nama

yang sangat berjasa dan dikenal sebagai perintis dalam meneliti tentang listrik dan magnet.

&ialah Sichael @araday, seorang ilmu#an asal nggris.

Sichael @araday lahir pada tanggal 22 eptember 11 di e#ington (utts, nggris. Lrang

tuanya tergolong keluarga miskin. >yahnya hanya seorang tukang besi yang harus memberi

makan sepuluh anaknya. ak heran jika ayahnya tak mampu membiayai sekolah anak)

anaknya tak terkecuali dengan @araday. Tntuk membantu ekonomi keluarga, pada usia 17

tahun @araday bekerja sebagai penjilid buku sekaligus penjual buku. &i sela)sela

pekerjaannya ia manfaatkan untuk membaca berbagai jenis buku, terutama ilmu pengetahuan

alam, fisika, dan kimia.

:etika umurnya menginjak 20 tahun, dia mengikuti ceramah)ceramah yang diberikan oleh

ilmu#an nggris kenamaan. alah satunya adalah ir /umphry &aKy, seorang ahli kimia

yang juga kepala laboratorium Coyal nstitution. elama mengikuti ceramah, @araday

membuat catatan dengan teliti dan menyalinnya kembali dengan rapi apa yang didengarnya.

:emudian, berkas catatan itu ia kirimkan kepada /umphry &aKy disertai lamaran kerja.

ernyata sang dosen tertarik dan mengangkat @araday sebagai asistennya di 4aboratorium

TniKersitas terkenal di 4ondon. aat itu dia berusia 21 tahun.

&i ba#ah bimbingan &aKy, @araday menunjukkan kemajuan pesat. >#alnya, ia hanya bekerja

sebagai seorang pencuci botol. etapi, berkat kegigihannya dalam belajar, hanya dalam #aktu

relatif singkat, ia dapat membuat penemuan)penemuan baru atas hasil kreasinya sendiri, yaitumenemukan dua senya#a klorokarbon dan berhasil mencairkan gas klorin dan beberapa gas
https://www.blogger.com/profile/16320374416610808255http://alfan-elka.blogspot.co.id/2009/08/sistem-satuan-dan-ukuran-standar.htmlhttps://www.blogger.com/comment.g?blogID=7907726657583217665&postID=949848087472068218&isPopup=truehttp://alfan-elka.blogspot.co.id/2009/08/sistem-satuan-dan-ukuran-standar.html#linkshttp://alfan-elka.blogspot.co.id/2009/08/michael-faraday-1791-1867.htmlhttp://dunia-listrik.blogspot.com/2008/09/michael-faraday-1791-1867_10.htmlhttps://www.blogger.com/profile/16320374416610808255http://alfan-elka.blogspot.co.id/2009/08/sistem-satuan-dan-ukuran-standar.htmlhttps://www.blogger.com/comment.g?blogID=7907726657583217665&postID=949848087472068218&isPopup=truehttp://alfan-elka.blogspot.co.id/2009/08/sistem-satuan-dan-ukuran-standar.html#linkshttp://alfan-elka.blogspot.co.id/2009/08/michael-faraday-1791-1867.htmlhttp://dunia-listrik.blogspot.com/2008/09/michael-faraday-1791-1867_10.html


33/35

lainnya. (erkat kepandainnya pula, @araday dapat berhubungan dengan para ahli ternama,

seperti >ndre Sarie >mpere. &i samping itu, ia juga mendapat kesempatan berkeliling Iropa

bersama &aKy. Pada kesempatan itu, @araday mulai membangun pengetahuannya yang

praktis dan teoretis.

&aKy memiliki pengaruh besar dalam pemikiran @araday dan telah mengantarkan @araday

pada penemuan)penemuannya.

Penemuan @araday pertama yang penting di bidang listrik terjadi tahun 1B21. &ua tahun

sebelumnya Lersted telah menemukan bah#a jarum magnet kompas biasa dapat beringsut

jika arus listrik dialirkan dalam ka#at yang tidak berjauhan. &ari temuan ini, @araday

berkesimpulan, jika magnet diketatkan, yang bergerak justru ka#atnya. (ekerja atas dasar

dugaan ini, dia berhasil membuat suatu skema yang jelas di mana ka#at akan terus)menerus

berputar berdekatan dengan magnet sepanjang arus listrik dialirkan ke ka#at.

esungguhnya, dalam hal ini @araday sudah menemukan motor listrik pertama, suatu skema

pertama penggunaan arus listrik untuk membuat sesuatu benda bergerak. (etapa pun

primitifnya, penemuan @araday ini merupakan ^nenek moyang^ dari semua motor listrik yang

digunakan dunia sekarang ini. ejak penemuannya yang pertama pada tahun 1B21, Sichael@araday si ilmu#an autodidak ini namanya mulai terkenal. /asil penemuannya dianggap

sebagai pembuka jalan dalam bidang kelistrikan.

Hukum Fa"aday

&alam percobaan)percobaan yang dilakukannya pada tahun 1B31, ia menemukan bah#a bila

magnet dilalui sepotong ka#at, arus akan mengalir di ka#at, sedangkan magnet bergerak.

:eadaan ini disebut ^pengaruh elektromagnetik^ dan penemuan ini disebut ^/ukum

@araday^. Penemuan ini dianggap sebagai penemuan monumental.

SengapaZ Pertama, ^/ukum @araday^ memiliki arti penting dalam hubungan dengan

pengertian teoretis kita tentang elektromagnetik. :edua, elektromagnetik dapat dipergunakan

sebagai penggerak secara terus)menerus arus aliran listrik seperti yang digunakan oleh

@araday dalam pembuatan dinamo listrik pertama.

&engan berbagai temuannya, tak berlebihan jika @araday termasuk salah satu tokoh yang

telah memberi sumbangan terbesar pada umat manusia. a seorang yang sederhana, seorang

penemu yang mulai belajar secara autodidak. :esederhanaannya ia tunjukkan ketika dia

menolak diberi gelar kebangsa#anan dan juga menolak jadi ketua (ritish Coyal ociety.

:arena masalah kesehatan, Sichael @araday berhenti meneliti. etapi, ia meneruskan

pekerjaannya sebagai dosen sampai 1B1. a meninggal dunia pada tanggal 2; >gustus 1B

dan dimakamkan di dekat kota 4ondon, nggris.

ang Penemu 'aris 'aya Sagnet

>> ini, dinamo motor merupakan komponen penting pada kebanyakan alat)alat listrik

sebagai mesin penggerak. (ahkan anak kecil pun sudah mengenal dinamo untuk mainan

tamiya mereka. &inamo merupakan salah satu hasil kreatiKitas ang Penemu ejati,

0i4ae* Fa"aday

Sichael @araday adalah seorang ahli dalam bidang kimia dan fisika. &ia lahir pada tanggal

22 eptember 11 dan #afat pada tanggal 2; >gustus 1B. &ia dikenal sebagai perintis

dalam meneliti tentang listrik dan magnet, bahkan banyak dari para ilmu#an yang

mengatakan bah#a beliau adalah seorang peneliti terhebat sepanjang masa. (eberapa konsep

yang beliau turunkan secara langsung dari percobaan, seperti garis gaya magnet telah menjadigagasan dalam fisika modern.


34/35

@araday lahir di sebuah keluarga miskin di e#ington, urrey dekat 4ondon. @araday muda

termasuk anak yang kritis namun ia hanya mengenyam sedikit pendidikan dibandingkan

sekolah dasar. Oalaupun demikian, itu tidak membuat dirinya minder dan berputus asa untuk

terus belajar. Pada saat umurnya 17 tahun, ia magang di sebuah usaha penjilidan buku. &i

sinilah ia mulai tertarik dengan ilmu fisika dan kimia. etelah mendengar kuliah seorangdosen kimia terkenal saat itu, /umphry &aKy, ia mengirimkan catatan kuliahnya kepada sang

dosen. ernyata sang dosen tertarik dan mengangkat @araday sebagai asistennya di

4aboratorium TniKersitas terkenal di 4ondon ,saat itu dia berusia 21 tahun.

Pada tahun pertama kerja di laboratorium, @araday menemukan dua senya#a klorokarbon

dan berhasil mencairkan gas klorin dan beberapa gas lainnya. :emudian berhasil

memisahkan senya#a benYena pada tahun 1B2; di mana ia diangkat sebagai ketua

laboratorium.

Pada tahun 1B0, &aKy yang memiliki pengaruh besar dalam pemikiran @araday telah

meramalkan bah#a logam natrium dan kalium dapat diendapkan dari senya#anya dengan

bantuan arus listrik, suatu proses yang dikenal sebagai elektrolisis. @araday dengan penuhsemangat berusaha keras untuk membuktikan ramalan dosennya tersebut dan pada tahun

1B37 hal tersebut menjadi kenyataan maka munculah satu hukum baru tentang listrik, yang

dikenal dengan /ukum @araday.

Penelitian @araday di bidang listrik dan elektrolisis dipandu oleh kepercayaannya bah#a

listrik merupakan salah satu dari kekuatan alam yang lain seperti panas, cahaya, magnet dan

kecenderungan kimia. Oalaupun idenya tersebut keliru, tapi hal ini membuat ia masuk ke

dalam dunia elektromagnetik.

Pada tahun 1B;, Fharles Foulomb merupakan orang pertama yang menunjukkan prilaku

bah#a muatan listrik saling tolak satu sama lain dan hal itu berakhir sampai tahun 1B20, /ans

Fhristian Lersted dan >ndre Sarie >mpere menemukan bah#a arus listrik menghasilkan

medan magnet. /al itu mengubah pemikiran @araday tentang kekekalan energi dan membuat

ia menjadi yakin bah#a medan magnet dapat menghasilkan arus listrik. a pun berhasil

membuktikannya pada tahun 1B31 dan menjadi ide pembuatan dinamo atau generator di

mana listrik yang dihasilkan berasal dari mekanik.

Pemikiran dan satu percobaan fenomena elektromagnetik yang ditunjukkan @araday

mengenai konsep garis gaya dibantah oleh sebagian besar ahli fisika matematik Iropa,

mereka menganggap bah#a muatan listrik saling tarik dan tolak satu sama lain dipengaruhi

oleh jarak dan membuat garis gaya menjadi tidak penting. >kan tetapi seorang ahli fisika

terkenal pada saat itu, 6ames Flerk SaD#ell menerima pemikiran @araday dan mengubahnya

ke bentuk persamaan matematik dan menjadi tonggak lahirnya teori medan modern.

/asil kreatiKitas @araday yang lain !1B7;$ adalah tentang intensitas medan magnet yang

dapat memutarkan bidang cahaya terpolarisasi dan sekarang dikenal dengan efek @araday.

@enomena ini telah digunakan untuk menentukan struktur molekul dan memberikan

informasi tentang medan magnet galaksi.

@araday menggambarkan banyak penelitiannya tentang listrik dan elektromagnet dalam tiga

Kolum berjudul IDperimental Cesearches in Ilectricity !1B3, 1B77, dan 1B;;$, Fatatan

penelitiannya dibuat tarikh dalam IDperimental Cesearches in Fhemistry and Physics !1B;B$.

Pada tahun 1B;;, @araday berhenti meneliti karena masalah kesehatan tapi ia meneruskan

pekerjaannya sebagai dosen sampai 1B1. Pada tanggal 2; >gustus 1B, @araday sang

penemu tutup usia dengan meninggalkan semua hasil karyanya, namun seluruh jasanya baikberupa produk maupun pemikiran akan selalu dikenang oleh dunia serta menjadikannya


35/35

sebagai sang penemu sejati.

Cingkasan /idup dan :arya @araday

1. 22 ept 11 Sichael @araday dilahirkan di daerah dekat 4ondon, nggris.

2. 2 Lkt 1B13 (ersama /umphrey &aKy menyelidiki teorinya tentang aktiKitas Kulkanik.

3. 1B21 Senggambarkan prinsip dinamo.7. 1B21 Senemukan motor listrik pertama.

;. 1B21 Seneliti medan magnet di sekeliling konduktor.

. 1B23 Sencairkan gas klorin.

. 1B31 Senemukan induksi elektromagnetik.

B. 1B31 Seneliti tentang magnet bergerak menyebabkan arus listrik.

. 1B31 Senemukan garis gaya magnet.

10. 1B31 Senemukan dinamo listrik.

11. 1B31 Senemukan transformer listrik.

12. 1B31 Sembuat hukum tentang induksi.

13. 1B32 Senjelaskan hukum tentang elektrolisis dan mengambil istilah ^ion^ untuk partikel

yang diyakini bertanggung ja#ab dalam memba#a arus.17. 1B33 Sengembangkan hukumnya dalam bidang elektrolisis.

1;. 1B7; Seneliti rotasi cahaya terpolarisasi oleh medan magnet.

1. 1B7; Senemukan bah#a perambatan cahaya pada materia dapat dipengaruhi oleh medan

magnet eksternal.

1. 1B;0 Semperbaiki penelitiannya yang gagal untuk mencari hubungan antara graKitasi

dan medan elektromagnetik.

1B. 2; >gust 1B a meninggal di nggris sebagai ahli kimia dan fisika yang berkontribusi

dalam kemajuan ilmu pengetahuan.

enemuan Aaraday pertama yang penting di bidang listrik teradi tahun 1821" ua tahun

sebelumnya -ersted telah menemukan bahwa arum magnit kompas biasa dapat beringsut

ika arus listrik dialirkan dalam kawat yang tidak berauhan" Bni membikin Aaraday

berkesimpulan$ ika magnit diketatkan$ yang bergerak ustru kawatnya" ekera atas dasar

dugaan ini$ dia berhasil membuat suatu skema yang elas dimana kawat akan terus*menerus

berputar berdekatan dengan magnit sepanang arus listrik dialirkan ke kawat" %esungguhnya

dalam hal ini Aaraday sudah menemukan motor listrik pertama$ suatu skema pertama

penggunaan arus listrik untuk membuat sesuatu benda bergerak" etapapun primiti!nya$

penemuan Aaraday ini merupakan nenek moyang dari semua motor listrik yang digunakan

dunia sekarang ini.

sistem 3 fasa.docx

Documents

Transcript of sistem 3 fasa.docx