MENGAPA LISTRIK AC ?• Transmisi listrik harus
menggunakan tegangan yang sangat tinggi agar rugi-rugi rendah
• Untuk distribusi dan pemakaian tegangan diturunkan kembali menggunakan trafo. Trafo bekerja untuk tegangan AC tidak bisa DC
MENGAPA TIGA FASA ?• Daya sesaat yang dikirimkan ke beban akan “melonjak tinggi”pada sistem 1 fasa. Pada Sistem tiga fasa daya yang dikirimkan lebih “stabil/ steady”
• Untuk mengirimkan daya yang sama, ukuran konduktor/ kabel dan komponen lainnya lebih kecil dibanding dengan menggunakan 1 fasa.
• Daya listrik yang dibangkitkan pada pembangkit adalah fasa banyak dengan frekuensi 50 Hz atau 60 Hz
LISTRIK DI INDONESIA• Tegangan rms fasa = 220 V
• Tegangan fasa ke fasa (Line Voltage) = 380 V
• frekuensi 50 Hz
LISTRIK DI AMERIKA• Tegangan rms fasa = 115 V• frekuensi 60 Hz
SISTEM FASA TUNGGAL TIGA KAWAT
Z1V1
V2
a
n
b
V1
V1
b
A
N
Z1
a
n
B
IaA
InN
IbB
1
1
1 ZV
ZVI an
aA
aAbn
bB IZV
ZVI
1
1
1
0)( bBaAnN III
• Karena tidak ada arus, maka netral dapat dihilangkan dari rangkaian karena tidak mempengaruhi KVL maupun KCL.
• Apabila garis aA maupun bB bukan konduktor sempurna tetapi mempunyai impedansi yang sama Z2,arus netral InN tetap 0
• Bila beban tidak sama/ tidak seimbang, maka arus netral 0
Sistem 3 fasa wye-wye
• Masing masing fasa mempunyai magnitude rms yang sama dan mempunyai perbedaan fasa 120o
• Van dipilih secara sembarang sebagai fasor referensi. Urutan fasor tegangan pada gambar di atas adalah positif (abc). Jika urutan dibalik menjadi acb, maka urutannya adalah negatif. Urutan ini hanya masalah pe-labelan/ konvensi.
Vbn
Vcn
Van
a
b
n
c
n
Van
Vbn
Vcn
0 pan VV
120 pbn VV
120 pcn VV
0 cnbnan VVV
Sistem 3 fasa wye-wye
• Magnitude tegangan antar fasa (line voltage)• Tegangan fasa di Indonesia : Vp = 220 V, maka tegangan antar fasa VL = 380 V
Van
Vcn
Vbn
Vnb=-Vbn
Vna=-Van
Vnc=-Vcn
Vab
Vbc
Vac
oppnbanab VVVVV 600
)23
21( jVVV ppab
)21
23(3 jVV pab
opab VV 303
opbc VV 903 o
pca VV 2103
pL VV 3
Sistem 3 fasa wye-wye seimbang
Vbn
Vcn
Van
a
b
c
n N
Zp
B A
C
• Wye-wye : Sumber dan beban terhubung dengan struktur wye (Y)
• Seimbang/ balanced = Sumber mempunyai tegangan fasa yang sama dan beban tiap fasa sama ZP
p
anaA Z
VI
oaA
p
oan
p
bnbB I
ZV
ZVI 120120
oaA
p
oan
p
cncC I
ZV
ZVI 120120
0 cCbBaAnN IIII
• Arus netral = 0• Arus saluran aA, bB dan cC adalah arus fasa Ip = IL
pLaA III
op
oLbB III 120120
op
oLcC III 120120
Daya padaSistem 3 fasa wye-wye
seimbangVbn
Vcn
Van
a
b
c
n N
Zp
B A
C
• Daya rata-rata pada masing-masing fasa)Re(cos 2
ppppp ZIIVP
• Total daya yang dikirim ke beban :
P = 3 Pp
Pengiriman DayaSistem 1 fasa vs Sistem
3 fasa
Daya total yang dikirimkan adalah :
• SISTEM 1 FASA 3 KAWAT
Z1
b
A
N
Z1
a
n
B
ZL
ZL
ZN
oV 0
oV 0
Beban
L
o
aN ZZVI
1
0
LaNaNaN ZZ
VIVP
1
2coscos
LaNbNaNtotal ZZ
VPPPP
1
2 cos22
Daya yang dikirimkan pada aN :
Arus pada aN :
Karena seimbang, maka InN = 0
Pengiriman DayaSistem 1 fasa vs Sistem
3 fasa
Daya total yang dikirimkan adalah :
• SISTEM 3 FASA
Daya yang dikirimkan pada a’N’ :
Arus pada aN :
a’
c
n
Z3
Vbn
Z3
Z3
ZL
ZN
ZL
ZL
b’
c’
A’
B’
C’
N’
oV 0
oV 120
oV 120
Beban
L
o
Na ZZVI
3
''0
LNaNaNa ZZ
VIVP
3
2
''''''coscos
LNaNcNbNatotal ZZ
VPPPPP
3
2
''''''''cos33
Karena seimbang, maka In’N’ = 0
Pengiriman DayaSistem 1 fasa vs Sistem
3 fasa
Karena tegangan yang digunakan sama, maka arus rms pada sistem 1 fasa akan lebih besar daripada sistem 3 fasa
• Untuk Tegangan, faktor daya dan daya yang dikirimkan sama antara sistem 1 fasa dan sistem 3 fasa
Rugi-rugi saluran total
23
1
3
L
L
ZZZZ
Untuk daya yang dikirimkan sama, impedansi fasa untuk rangkaian 3 fasa Z3+ZL lebih besar daripada impedansi sistem satu fasa :
23
//
3
1
''
L
L
Na
aN
ZZVZZV
II
Pengiriman DayaSistem 1 fasa vs Sistem
3 fasaRugi-rugi saluran total :
• Sistem satu fasa :
)Re(2 2
LaNL ZIP
)Re(34)Re(3
23 222
' LaNLaNL ZIZIP
• Sistem tiga fasa :
)Re(3 2''' LNaL ZIP
(*)
(**)Dengan membandingkan (*) dan (**), didapat : '2
3LL PP
Dengan tegangan, faktor daya dan daya yang dikirimkan sama, maka sistem 3 fasa lebih efisien dibanding sistem 1 fasa karena rugi-rugi saluran lebih kecil.
Hubungan Delta ()
Salah satu cara menhubungkan beban 3 fasa seimbang. Sistem 3 kawat, tidak ada netral
C
Zp
Z pZp
BA
ab
c
Zp
c
A
C
a
b B
Zp
Zp
Sumber tegangan juga bisa dihubungkan secara delta, tetapi jarang dilakukan Sumber jarang dihubungkan secara karena jika sumber tidak seimbang secara sempurna akan menimbulkan arus yang berputar sepanjang hubungan yang akan menyebabkan panas pada generator.Bentuk hubungan : Y - , -
Hubungan Delta ()
Keuntungan hubungan delta :• Beban dapat secara langsung diambil atau ditambahkan
karena beban langsung terhubung ke tegangan (Kalau pada bentuk Y salah satunya terhubung ke netral)
• Arus fasa pada hubungan lebih kecil dibanding hubungan Y untuk daya yang sama.
Tegangan fasa lebih tinggi daripada hubungan Y, memerlukan isnsulasi lebih baik daripada hubungan Y.
Top Related