SISTEM DISTRIBUSI 3 KAWATSISTEM DISTRIBUSI 3 KAWAT

BERBEDA DGN SISTEM 2 KAWAT, PADA SISTEM 3 KAWAT DIGUNAKAN BERBEDA DGN SISTEM 2 KAWAT, PADA SISTEM 3 KAWAT DIGUNAKAN UNTUK MELAYANI BEBAN DENGAN TEGANGAN SUPPLY BEDAUNTUK MELAYANI BEBAN DENGAN TEGANGAN SUPPLY BEDA

PADA GAMBAR DI ATAS DITUNJUKKANPADA SALURAN TERDAPAT KAWAT NETRAL “ PADA GAMBAR DI ATAS DITUNJUKKANPADA SALURAN TERDAPAT KAWAT NETRAL “ N “ SELAIN KAWAT “ + “ DAN KAWAT “ – “N “ SELAIN KAWAT “ + “ DAN KAWAT “ – “

BEBAN DICATU DENGAN TEGANGAN YANG BERBEDA 250 VOLT MENCATU TITIK BEBAN DICATU DENGAN TEGANGAN YANG BERBEDA 250 VOLT MENCATU TITIK BEBAN CQ, DM, LG, PH & TITIK BEBAN EF DICATU TEG. 5OO VBEBAN CQ, DM, LG, PH & TITIK BEBAN EF DICATU TEG. 5OO V

PADA RANGKAIAN DIKETAHUI ARUS YANG MENGALIR MELALUI PENGHANTAR PADA RANGKAIAN DIKETAHUI ARUS YANG MENGALIR MELALUI PENGHANTAR ”A”POS. ( DARI A ke C ) BESARNYA 150 Amp DAN KELUAR MELALUI PENGHANTAR ”A”POS. ( DARI A ke C ) BESARNYA 150 Amp DAN KELUAR MELALUI PENGHANTAR “B”NEG. 160 Amp ( DARI H ke B ). INI MENANDAKAN BAHWA ADA ARUS SEBESAR 10 “B”NEG. 160 Amp ( DARI H ke B ). INI MENANDAKAN BAHWA ADA ARUS SEBESAR 10 Amp YANG ADA DARI PENGHANTAR LAIN YAITU NETRAL “N” SAMPAI KE TITIK Q, Amp YANG ADA DARI PENGHANTAR LAIN YAITU NETRAL “N” SAMPAI KE TITIK Q, SUPAYA ARUS YANG KELUAR HARUS SAMA DENGAN YANG MASUK ( SESUAI SUPAYA ARUS YANG KELUAR HARUS SAMA DENGAN YANG MASUK ( SESUAI DENGAN HK. KIRCHOFF TTG ARUS )DENGAN HK. KIRCHOFF TTG ARUS )

LIHAT GAMBAR, PADA TITIK BEBAN “PH ” BESAR ARUS 40 A. ARUS INI LIHAT GAMBAR, PADA TITIK BEBAN “PH ” BESAR ARUS 40 A. ARUS INI MERUPAKAN PENJUMLAHAN TIGA ARUS YAITU 20 Amp DARI CQ DAN MERUPAKAN PENJUMLAHAN TIGA ARUS YAITU 20 Amp DARI CQ DAN 10 Amp DARI NQ, MAKA HARUS ADA ARUS TAMBAHAN SEBESAR 10 A 10 Amp DARI NQ, MAKA HARUS ADA ARUS TAMBAHAN SEBESAR 10 A DARI TITIK “M” SUPAYA JUMLAH ARUS MENJADI BALANCE.DARI TITIK “M” SUPAYA JUMLAH ARUS MENJADI BALANCE.

CONTOH CONTOH ::

Diketahui, Setiap Penghantar mempunyai resistansi 0,02 Diketahui, Setiap Penghantar mempunyai resistansi 0,02 ΏΏ per 100 mtr, sedangkan per 100 mtr, sedangkan resistansi penghantar Netralnya 0,04 resistansi penghantar Netralnya 0,04 ΏΏ per 100 mtr, Bila Tegangan sumber 250 V per 100 mtr, Bila Tegangan sumber 250 V hitung : drop tegangan AB dan pada titik-titik beban lain.hitung : drop tegangan AB dan pada titik-titik beban lain.

PENYELESAIANPENYELESAIANPerhatkan Rangkaian PABCN, makaPerhatkan Rangkaian PABCN, maka

VVABAB = 250 - ∆V = 250 - ∆VPAPA - ∆V - ∆VBCBC + ∆V + ∆VCNCN

= 250 – ( R= 250 – ( RPAPA . I . IPAPA ) – ( R ) – ( RBCBC.I.IBCBC ) + ( R ) + ( RCNCN.I.ICNCN ) )

= 250 – ( 0,03. 50 ) – ( 0,02.14 ) + ( 0,04.10 )= 250 – ( 0,03. 50 ) – ( 0,02.14 ) + ( 0,04.10 )

VVABAB = 250 – 1,5 – 0,28 + 0,4 = 248,62 Volt = 250 – 1,5 – 0,28 + 0,4 = 248,62 Volt

Berdasarkan cara yang sama sehingga dapat dihitungBerdasarkan cara yang sama sehingga dapat dihitung

VVQKQK = ∆V = ∆VABAB - ∆V - ∆VAQAQ - ∆V - ∆VKFKF + ∆V + ∆VBF = BF = 248,62 – 0,6 – 0,36 + 0,168 = 247,83 V248,62 – 0,6 – 0,36 + 0,168 = 247,83 V

VVCDCD = 250 - ∆V = 250 - ∆VCNCN - ∆V - ∆VDRDR = 250 – 0,4 – 1,2 = 248,4 V = 250 – 0,4 – 1,2 = 248,4 V

VVFEFE = ∆V = ∆VCDCD - ∆V - ∆VBFBF - ∆V - ∆VEDED + ∆V + ∆VBC = BC = 248,4 – 0,168 – 0,864 + 0,28 = 247,83 V248,4 – 0,168 – 0,864 + 0,28 = 247,83 V

DIKETAHUI Resistansi outer Pos-Net AB = 25/3 DIKETAHUI Resistansi outer Pos-Net AB = 25/3 ΏΏ dan Net-Neg BC = 25/2 dan Net-Neg BC = 25/2 ΏΏMaka Tegangan 500 x 25/3 Maka Tegangan 500 x 25/3

Sisi Positif : Vp = -------------- = 200 V Sisi Positif : Vp = -------------- = 200 V 25/2 + 25/325/2 + 25/3

500 x 25/2 500 x 25/2 Sisi Negatif : Vn = -------------- = 300 V Sisi Negatif : Vn = -------------- = 300 V

25/2 + 25/325/2 + 25/3

RANGKAIAN BALANCE / BALLANCERRANGKAIAN BALANCE / BALLANCER

PADA SUATU SISTEM DISTRIBUSI 3 KAWAT TERJADI PERBEDAAN PADA SUATU SISTEM DISTRIBUSI 3 KAWAT TERJADI PERBEDAAN ANTARA ARUS KELUAR DAN MASUK, MAKA AKAN MENGALIR ARUS ANTARA ARUS KELUAR DAN MASUK, MAKA AKAN MENGALIR ARUS UNBALLANCE AKAN MENGALIR MENUJU SISI NETRAL. UNTUK UNBALLANCE AKAN MENGALIR MENUJU SISI NETRAL. UNTUK MENGATASI HAL INI MAKA DIPASANGLAH RANGKAIAN BALANCE MENGATASI HAL INI MAKA DIPASANGLAH RANGKAIAN BALANCE SUPAYA TERJADI KESEIMBANGAN ARUS PADA RANGKAIAN.SUPAYA TERJADI KESEIMBANGAN ARUS PADA RANGKAIAN.

JIKA IJIKA I11 LEBIH BESAR DARI I LEBIH BESAR DARI I22, MENGGAMBARKAN OUTER POSITIF , MENGGAMBARKAN OUTER POSITIF

MENCATU BEBAN LEBIH BESAR DARI OUTER NEGATIF, SEHINGGA MENCATU BEBAN LEBIH BESAR DARI OUTER NEGATIF, SEHINGGA ARUS YANG DICATU DARI GENERATOR UTAMA KURANG, SEHINGGA ARUS YANG DICATU DARI GENERATOR UTAMA KURANG, SEHINGGA HARUS ADA SUMBER ARUS ( GENERTOR ) BARU UNTUK MENGATASI HARUS ADA SUMBER ARUS ( GENERTOR ) BARU UNTUK MENGATASI KEKURANGAN TERSEBUT.KEKURANGAN TERSEBUT.

ARUS IARUS I11 YANG ADA DI OUTER POSITIF MENJADI LEBIH BESAR DARI I YANG ADA DI OUTER POSITIF MENJADI LEBIH BESAR DARI I22

DI SISI NEGATIFNYA, BERARTI TERJADI KETIDAKSEIMBANGAN ARUS DI SISI NEGATIFNYA, BERARTI TERJADI KETIDAKSEIMBANGAN ARUS (TIDAK SESUAI HK. KIRCHOFF).(TIDAK SESUAI HK. KIRCHOFF).

MAKA PERBEDAAN ARUS INI MENGALIR KE OUTER NETRAL. NAMUN MAKA PERBEDAAN ARUS INI MENGALIR KE OUTER NETRAL. NAMUN KELEBIHAN ARUS INI MASIH LEBIH BESARDARI ARUS YANG KELEBIHAN ARUS INI MASIH LEBIH BESARDARI ARUS YANG DIBANGKITKAN OLEH GENERATOR ( MESIN BDIBANGKITKAN OLEH GENERATOR ( MESIN B11 ). UNTUK ). UNTUK

MENGABSORBSI KELEBIHAN ARUS INI MAKA MESIN BMENGABSORBSI KELEBIHAN ARUS INI MAKA MESIN B22 DIFUNGSIKAN DIFUNGSIKAN

SEBAGAI MOTOR SEBAGAI MOTOR

JIKA IJIKA I22 LEBIH BESAR DARI I LEBIH BESAR DARI I11, MAKA FUNGSI MESIN B, MAKA FUNGSI MESIN B11 SEBAGAI SEBAGAI

MOTOR DAN MESIN BMOTOR DAN MESIN B22 BERFUNGSI SEBAGAI GENERATOR. BERFUNGSI SEBAGAI GENERATOR.

KETERANGAN :KETERANGAN :

Ra = TAHANAN DALAM MASING-MASING MESINRa = TAHANAN DALAM MASING-MASING MESINVg = TEG. TERMINAL GENERATOR RANGKAIAN BALLANCERVg = TEG. TERMINAL GENERATOR RANGKAIAN BALLANCEREg = TEG. INDUKSI GENERATOR RANGKAIAN BALLANCEREg = TEG. INDUKSI GENERATOR RANGKAIAN BALLANCERVm = TEG. TERMINAL MOTOR RANGKAIAN BALLANCERVm = TEG. TERMINAL MOTOR RANGKAIAN BALLANCEREm = TEG. INDUKSI MOTOR RANGKAIAN BALLANCEREm = TEG. INDUKSI MOTOR RANGKAIAN BALLANCER

CONTOH :CONTOH :Diketahui Rangkaian Ballancer dicatu oleh Generator Utama 500 V, untuk mensupply Diketahui Rangkaian Ballancer dicatu oleh Generator Utama 500 V, untuk mensupply

beban utama berupa Motor 300 kW. Rangkaian jga digunakan untuk mencatu beban utama berupa Motor 300 kW. Rangkaian jga digunakan untuk mencatu beban 2000 A yang ada di sisi positif dan beban 1600 A di sisi negatifnya. beban 2000 A yang ada di sisi positif dan beban 1600 A di sisi negatifnya. Dijelaskaan pula losses setiap mesin adalah 8 kW. Dijelaskaan pula losses setiap mesin adalah 8 kW. Hitung besar arus yang mengalir pada rangkaian.Hitung besar arus yang mengalir pada rangkaian.

PENYELESAIAN PENYELESAIAN Beban : Ppos = 250 x 2000 = 500000 W = 500 kWBeban : Ppos = 250 x 2000 = 500000 W = 500 kW Pneg = 250 x 1600 = 400000 W = 400 kWPneg = 250 x 1600 = 400000 W = 400 kW

GENERATOR UTAMA :GENERATOR UTAMA :

BEBAN : Pgu = 300 + 500 + 400 + ( 2X8) = 1216 kWBEBAN : Pgu = 300 + 500 + 400 + ( 2X8) = 1216 kW

ARUS : I = 1216000/500 = 2432 AARUS : I = 1216000/500 = 2432 A

ARUS UNBALLANCE : Iu = ILp – ILn = 2000 - 1600 = 400 AARUS UNBALLANCE : Iu = ILp – ILn = 2000 - 1600 = 400 A

ARUS PADA SISI POSITIF : IP = 2000 + 300000/500 = 2600 AARUS PADA SISI POSITIF : IP = 2000 + 300000/500 = 2600 A

ARUS PADA MESIN BARUS PADA MESIN B11 : IB : IB11 = 2600 + 2432 = 168 A = 2600 + 2432 = 168 A

ARUS PADA MESIN BARUS PADA MESIN B22 : IB : IB2 2 = 400 – 168 = 232 A = 400 – 168 = 232 A

HAL INI MENUNJUKKAN BHAL INI MENUNJUKKAN B11 SEBAGAI GEN, B SEBAGAI GEN, B22 SEBAGAI MOTOR SEBAGAI MOTOR

CONTOH :CONTOH :Diketahui Rangkaian Ballancer dicatu oleh Generator Utama 500 V, beban 1500 kW Diketahui Rangkaian Ballancer dicatu oleh Generator Utama 500 V, beban 1500 kW

yang ada di sisi positif dan beban 2000 kW di sisi negatifnya. Hitung besar arus yang ada di sisi positif dan beban 2000 kW di sisi negatifnya. Hitung besar arus yang mengalir pada rangkaianyang mengalir pada rangkaian

GEN. UTAMA : P = 2000 + 1500 = 3500 Kw , I = 3500000/500 = 7000 GEN. UTAMA : P = 2000 + 1500 = 3500 Kw , I = 3500000/500 = 7000 AA

IP = 1500000/250 = 6000 A dan IN = 2000000/250 = 8000 A IP = 1500000/250 = 6000 A dan IN = 2000000/250 = 8000 A

ARUS UNBALLANCE : Iu = ILn – ILp = 8000 - 6000 = 2000 AARUS UNBALLANCE : Iu = ILn – ILp = 8000 - 6000 = 2000 A

ARUS PADA MESIN BARUS PADA MESIN B11 : IB : IB11 = 7000 - 6000 = 1000 A = 7000 - 6000 = 1000 A

ARUS PADA MESIN BARUS PADA MESIN B22 : IB : IB2 2 = 2000 – 1000 = 1000 A = 2000 – 1000 = 1000 A

HAL INI MENUNJUKKAN BHAL INI MENUNJUKKAN B22 SEBAGAI GEN, B SEBAGAI GEN, B11 SEBAGAI MOTOR SEBAGAI MOTOR

INSOLATION RESISTANCEINSOLATION RESISTANCE

DISINI DI LAKUKAN CARA MENGETAHUI RESISTANSI/TAHANAN DISINI DI LAKUKAN CARA MENGETAHUI RESISTANSI/TAHANAN ISOLASI SETIAP PENGHANTAR PADA SISTEM DISTRIBUSI DC 2 KAWAT ISOLASI SETIAP PENGHANTAR PADA SISTEM DISTRIBUSI DC 2 KAWAT DAN 3 KAWAT TANPA MEMUTUS ALIRAN DAYA.DAN 3 KAWAT TANPA MEMUTUS ALIRAN DAYA.

PADA DISTRIBUSI 2 KAWATPADA DISTRIBUSI 2 KAWAT

Gambar a. Gambar.bGambar a. Gambar.b

SESUAI GAMBAR a dan b , PEMASANGAN VOLTMETER DIUBAH SESUAI GAMBAR a dan b , PEMASANGAN VOLTMETER DIUBAH POSISINYA PADA SISI POSITIF DAN NEGATIF.POSISINYA PADA SISI POSITIF DAN NEGATIF.

JIKA SISTEM DISTRIBUSI DI CATU DENGAN SUMBER , MAKA AKAN JIKA SISTEM DISTRIBUSI DI CATU DENGAN SUMBER , MAKA AKAN ADA ARUS TERDISTRIBUSI KE VOLTMETER, SEHINGGA ARUS BOCOR ADA ARUS TERDISTRIBUSI KE VOLTMETER, SEHINGGA ARUS BOCOR YANG MENGALIR KE TANAH AKAN TERBACA PADA VOLTMETER.YANG MENGALIR KE TANAH AKAN TERBACA PADA VOLTMETER.

II3 3 = I= I1 1 + I+ I2 2 dan I dan I44 = I = I55 + I + I66

Pers. :Pers. :V1/r + V1/R1 = [ V – V1 ] / R2 dan V2/r + V2/R2 = [ V – V2 ] / R1 V1/r + V1/R1 = [ V – V1 ] / R2 dan V2/r + V2/R2 = [ V – V2 ] / R1 V1 [ 1/r + 1/R1 + 1/R2 ] = V/R2 dan V2 [ 1/r + 1/R1 + 1/R2 ] = V/R1 V1 [ 1/r + 1/R1 + 1/R2 ] = V/R2 dan V2 [ 1/r + 1/R1 + 1/R2 ] = V/R1 Bila : V1/V2 = R1/R2, maka Bila : V1/V2 = R1/R2, maka

R1 = R2 . V1/V2 dan R2 = R1 . V1/V2 substitusikan ke pers di atasR1 = R2 . V1/V2 dan R2 = R1 . V1/V2 substitusikan ke pers di atas

V1/r + V1/R1 = [ ( V-V1)/R1] . ( V1/V2 ) sehingga diperoleh V1/r + V1/R1 = [ ( V-V1)/R1] . ( V1/V2 ) sehingga diperoleh R1 = r [ ( V-V1-V2) / V2 ]R1 = r [ ( V-V1-V2) / V2 ]

R2 = r [ ( V-V1-V2) / V1 ]R2 = r [ ( V-V1-V2) / V1 ]

Maka Total tahanan isolasi :Maka Total tahanan isolasi : R = ( R1 . R2 ) / ( R1 + R2 ) OhmR = ( R1 . R2 ) / ( R1 + R2 ) Ohm

CONT0HCONT0H

Ditentukan hasil pengukuran sistem dist.DC 2 Kawat yang dicatu 440 V Ditentukan hasil pengukuran sistem dist.DC 2 Kawat yang dicatu 440 V adalah V1 = 75 V dan V2 = 25 V, serta Voltmeter yang digunakan adalah V1 = 75 V dan V2 = 25 V, serta Voltmeter yang digunakan memiliki hambatan dalam 60 kmemiliki hambatan dalam 60 kΏΏ, Hit R Isolasi penghantaur utamanya., Hit R Isolasi penghantaur utamanya.

PENYELESAIAN.PENYELESAIAN.

DiketahuiDiketahui

V = 440 VV = 440 V

V1 = 75 VV1 = 75 V

V2 = 25 VV2 = 25 V

r = 60 kr = 60 kΏΏ = 60.000 = 60.000 ΏΏ

Maka :Maka :

R1 = 60.000 [ ( 440 - 75- 25 ) / 25] = 816 R1 = 60.000 [ ( 440 - 75- 25 ) / 25] = 816 ΏΏ = 0,816 M = 0,816 M ΏΏ

R2 = 60.000 [ ( 440 - 75- 25 ) / 75] = 272 R2 = 60.000 [ ( 440 - 75- 25 ) / 75] = 272 ΏΏ = 0,272 M = 0,272 M ΏΏ

SISTEM 3 KAWAT ( METHODA RUSSEL )SISTEM 3 KAWAT ( METHODA RUSSEL )

MENGGUNAKAN CARA YANG SAMA SEPERTI CARA 2 KAWAT, PADA MENGGUNAKAN CARA YANG SAMA SEPERTI CARA 2 KAWAT, PADA METHODE INI DIGUNAKAN UNTUK MENGHITUNG TAHANANISOLASI METHODE INI DIGUNAKAN UNTUK MENGHITUNG TAHANANISOLASI OUTER NETRALNYA, PADA METHODA INI JUGA DIGUNAKAN OUTER NETRALNYA, PADA METHODA INI JUGA DIGUNAKAN VOLTMETER ELEKTROSTATIS DAN AMPEREMETER SEPERTI YANG VOLTMETER ELEKTROSTATIS DAN AMPEREMETER SEPERTI YANG DIPERLIHATKA GAMBAR DI BAWAH :DIPERLIHATKA GAMBAR DI BAWAH :

Gambar a Gambar.bGambar a Gambar.b

DIDAPAT PERSAMAAN :DIDAPAT PERSAMAAN :a. ( V+V1 )/R1 + V1/R2 = ( V – V1 ) / R3a. ( V+V1 )/R1 + V1/R2 = ( V – V1 ) / R3b. ( V+V2 )/R1 + V2/R2 + V2/R = ( V – V3 ) / R3b. ( V+V2 )/R1 + V2/R2 + V2/R = ( V – V3 ) / R3

Substraksi b ke a diperleh :Substraksi b ke a diperleh :

(V1-V2).(1/R1 + 1/R2 + 1/R3) - V2/r = 0(V1-V2).(1/R1 + 1/R2 + 1/R3) - V2/r = 0Maka : Maka :

R = 1 / [1/R1 + 1/R2 + 1/R3 ]R = 1 / [1/R1 + 1/R2 + 1/R3 ]JIKA JIKA

(V1-V2)/R - V2/r = 0 ATAU R = r [ (V1/V2) -1 ](V1-V2)/R - V2/r = 0 ATAU R = r [ (V1/V2) -1 ]

BILA BILA i = V2/ri = V2/r Maka :Maka :

R = ( V1-V2 ) / r = V1/r - V2/rR = ( V1-V2 ) / r = V1/r - V2/r

SEHINGGA,SEHINGGA,

R = ( V1/i ) - rR = ( V1/i ) - rDan Dan

r = V3/ir = V3/i

CONTOHCONTOH

Sistem DC 3 Kawat di supply dengan tegangan 2x230 V. Voltmeter menunnjukkan Sistem DC 3 Kawat di supply dengan tegangan 2x230 V. Voltmeter menunnjukkan

angka 40, sedangkan Amperemeter menunjuk 0,05 A dan 8 Volt,angka 40, sedangkan Amperemeter menunjuk 0,05 A dan 8 Volt,

Maka :Maka :

R = ( 40 – 8 ) / 0,05R = ( 40 – 8 ) / 0,05

= 32/0,05= 32/0,05

R = 640 R = 640 ΏΏ = 0, = 0,640 M640 MΏΏ