Rangkaian Tiga Fasa 1

Rangkaian Tiga Fasa

1

Rangkaian Tiga Fasa Sistem dihubungankan Wye O Titik netral di-tanahkan

Va n

O Tegangan 3-fasa mempunyai

a

magnitudo yg sama.

Vb n

O Perbedaan fasa antar

tegangan adalah 120°.

Va b

n

Vc a b

Vc n

Van  V 0   V

Vb c

c

Vbn  V   120  Vcn  V   240  2

3

4

Rangkaian Tiga Fasa Ia Sistem dihubungkan Wye O Tegangan LINE to LINE

Va n

berbeda dg tegangan FASA

Va b n

Vb n

Vab  Van - Vbn  3 Van   30

Vbc  Vbn - Vcn  3 Vbn  - 90



Vc a

Ib Vc n Vb c

Vca  Vcn - Van  3 Vcn   150 Besar Tegangan LINE to LINE adalah  tegangan FASA (rms)

Ic 5

Rangkaian Tiga Fasa Sistem Wye Berbeban O Impedansi beban adalah Za, Zb, Zc O Setiap sumber tegangan

Van

mensuplai ARUS LINE ke beban. O Arus dinyatakan sebagai: Ia 

Van Za

Ib 

Vbn Zb

Ic 

Vcn Zc

O Pada sistem mengalir ARUS KE-

Za

a

Ia Vab

Vbn b

n Vcn

Vca

Vbc

c

Ib Zc Ic

TANAH sebesar: I0  Ia  Ib  Ic

Zb

Io 6

Rangkaian Tiga Fasa Sistem Wye Berbeban O Jika BEBAN SETIMBANG (Za = Zb =

Van

Zc) maka:

Za

a

Ia

I0  Ia  Ib  Ic  0

O Dlam hal ini rangkaian ekivalen

satu fasa dapat digunakan (fasa a, sebagai contoh) O Fasa b dan c di-”hilangkan”

n Io 7

Rangkaian Tiga Fasa Sistem Terhubung Delta O Sistem hanya punya satu

macam tegangan, yakni LINE to LINE ( VLL )

Ia a

O Sistem mempunyai dua arus : Vca

V I bc  bc Z bc

Ib

b

Vbc c

V I bc  bc Z bc

Zb b

I bc

O Arus FASA adalah: V I ab  ab Z ab

Iab

Vab

O Arus LINE O Arus FASA

Za a

Ic

c

Zc

Ica 8

Rangkaian Tiga Fasa Sistem Terhubung Delta Arus LINE :

Ia Iab  Ica

Ia

a

a

Ib Ibc  Iab

Ic  Ica  Ibc

Vab

Zab

Iab

Zca

b

O Pada beban setimbang:

Ia 3 Iab 30

Vca

Vbc

Ic



Ica

Ibc

Ib b

c

Zbc

c 9

Rangkaian 3‐Fasa dengan Beban  Impedansi Sumber 3-fasa 480 terhubung Wye dengan titik netral ditanahkan mensuplai impedansi 3-fasa Za = 70 + j 60, Zb = 43 - 60j, Zc = j 80 + 30 ohm Beban dihubungkan: 1. Wye, grounded (sistem 4-kawat) 2. Wye, ungrounded ( sistem 3-kawat) 3. Delta a) Gambarkan rangkaiannya. b) Hitung: arus pada konfigurasi beban Wye, arus fasa Delta, arus line Delta, arus sumber, Daya sumber (apparent, real and reactive powers), Faktor Daya. 10

Rangkaian Tiga Fasa  adalah beda fasa antara Vfasa dg Ifasa

Perhitungan Daya 3-Fasa O Daya 3-Fasa merupakan jumlahan dari daya 1-Fasa

P  Pa  Pb  Pc O Jika beban setimbang: P  3 Pphase  3 Vphase I phase cos   O Sistem Wye:

Vphase  VLN

I phase  I L VLL 

P  3 Vphase I phase cos    O Sistem Delta:

I Line 

3 VLN

3 VLL I L cos  

3 I phase VLL  Vphase

P  3 Vphase I phase cos   

3 VLL I L cos  

11

Rangkaian Tiga Fasa Pengukuran Daya O Pada sistem 4-kawat, daya

nyata (P) diukur dengan tiga buah watt-meter 1-fasa.

Total daya adalah penjumlahan dari pembacaan dua watt-meter.

Load

Watt meter 1

O Dalam sistem 3-kawat, daya

nyata diukur dengan dua buah watt-meter 1-fasa. Watt-meter disuplai oleh tegangan LINE to LINE. Wattmeter 2

12

Sistem Per-unit •

Dalam Power engineering sistem satuan sering dinyatakan dalam prosentase dari suatu BASE. Harga (ohms, amperes, volt, watts, etc.) dibagi dg BASEnya dan dinyatakan sebagai nilai antara 0.0 s/d 1.0. Sistem ini disebut sebagai “Per-unit”(pu).

Spu 

Sreal Sbase

Vpu 

Vreal Vbase

Ipu 

Ireal Ibase

Zpu 

Zreal Zbase

13

Sistem Per-unit Penurunan Per-unit (pu) Yang dijadikan BASE adalah rating tegangan (V) dan daya komplek (S).

Vrated V 2rated Zbase   I rated Srated

karena

Srated  Irated Vrated

14

Sistem Per-unit Penurunan Per-unit (pu) •

Impedansi per-unit (Z pu) sama dengan rasio impedansi dlm OHM (Z ohm) danimpedansi BASE (Zbase) Zpu 

•

Zohm  S   Zohm  2rated  Zbase  V rated 

Untuk mengkonversi impedansi dari per-unit ke harga SEBENARNYA (Z ohm )  V 2rated   Zohm  Zpu Zbase  Zpu   Srated  15

Sistem Per-unit Contoh Generator 3-Fasa mensuplai beban melalui sebuah transformator. Data sistem sbb : Generator: Transformer:

450 MVA 500 MVA

25 kV 25 kV /120 kV

Xgen= 85% Xtr= 13 %

• Hitung harga “sebenarnya” reaktansi generator dan transformator. • Gambar diagram impedansi (dlm ohm). • Hitung arus di jaringan jika pada terminal primer transformator terjadi hubung singkat. Tegangan generator pada saat terjadi hubung singkat adalah 30 kV.

16

Pertanyaan …. O Mengapa sistem 3-Fasa banyak digunakan? O Berapa kawat listrik yang masuk ke rumah-rumah

Anda? Berapakah tegangannya?

O Jadi, rumah Anda memakai sistem 1-Fasa atau 3-

Fasa?

O Mengapa titik netral dari sistem diketanahkan? O Mengapa stop-kontak yang ada dirumah Anda

mempunyai tiga terminal/colokan? Apa sajakah tiga terminal tsb? 17