43 Terlihat bahwa untuk beban induktif, pertambahan beban akan
mengurangi tegangan terminal akan mengecil. Begitu juga jika beban resistif ditambahkan maka tegangan terminal juga akan mengecil. Jika beban kapasitif
ditambahkan, maka tegangan terminal cenderung membesar. [8]
2.13 Regulasi Tegangan
Jika pada sebuah generator dilakukan pengukuran tegangan dalam keadaan tanpa beban dan berbeban, ternyata terdapat perbedaan dari hasil pengukuran
tersebut. Dimana terlihat bahwa dengan berubahnya beban maka tegangan terminal dari generator juga akan berubah. Perubahan besarnya magnitude tegangan tidak
hanya tergantung dari besarnya beban, tetapi juga dipengaruhi cos φ beban.
Pengaturan tegangan
voltage regulation
dari suatu generator sinkron dapat didefinisikan sebagai perubahan tegangan terminal dari beban nol
no-load
ke beban penuh
full-load
dengan menjaga eksitasi medan dan putaran tetap, dibagi dengan tegangan beban penuh
full-load
. Dimana tegangan pada terminal dari generator sinkron tergantung dari beban yang terpasang dan juga faktor daya
power factor
beban tersebut. Pengaturan tegangan ini dinyatakan dalam persen dari tegangan nominal dan perbedaan tegangan bukan secara vektor, tetapi
besaran yang dinyatakan dalam persamaan 2.44
………2.44
VR = Regulasi Tegangan V
t
= Tegangan Terminal E
f
= Tegangan Induksi
Universitas Sumatera Utara
44
Perlu dicatat bahwa E - V
FL
adalah selisih aritmatik bukan selisih fasor. Faktor
– faktor yang mempengaruhi regulasi tegangan sebuah generator sinkron antara lain :
a. Jatuh tegangan akibat I
a
R
a
pada belitan jangkar b. Jatuh tegangan akibat I
a
X
L
c. Perubahan tegangan akibat reaksi jangkar Gambar 2.29 menunjukkan pengaruh perubahan beban terhadap perubahan
tegangan terminal dengan faktor daya
power factor
yang berbeda
.
Gambar 2.29 Pengaruh Perubahan beban terhadap tegangan terminal
Dari Gambar 2.29 dapat dilihat bahwa perubahan tegangan terminal karena reaksi jangkar bergantung pada arus beban I
L
dan faktor daya PF dari beban. Untuk beban dengan faktor daya mendahului leading, tegangan terminal tanpa
beban lebih kecil daripada tegangan terminal beban penuh. Oleh karena itu, regulasi tegangan bernilai negatif. Untuk beban dengan faktor daya tertinggal lagging,
tegangan terminal tanpa beban lebih besar daripada tegangan terminal beban penuh.
Universitas Sumatera Utara
45
Maka, regulasi tegangan bernilai positif. Sedangkan untuk beban dengan faktor daya 1 unity, nilai tegangan terminal tanpa beban hampir sama dengan nilai tegangan
terminal beban penuh. Oleh karena itu, regulasi tegangan bernilai mendekati 0 persen. [5]
Untuk setiap metode mencari regulasi tegangan, diperlukan data – data
sebagai berikut : 1. Tahanan jangkar armatur R
a
Tahanan jangkar R
a
per fasa ditentukan dengan menggunakan metode pengukuran langsung dan bernilai searah DC. Harga tahanan jangkar efektif
AC lebih besar dari pada nilai DC ini karena adanya
skin effect
. Untuk memperoleh nilai efektifnya, nilai hasil pengukuran nilai DC biasanya dikalikan
faktor kali f :
R
a
= 1,5 R
dc
2. Karakteristik beban nol atau
open circuit characteristic
OCC Sama seperti kurva magnetisasi pada suatu mesin DC, karakteristik beban nol
dari suatu generator sinkron adalah kurva antara tegangan terminal jangkar tegangan fasa
– fasa pada keadaan hubungan terbuka dan arus medan ketika generator sinkron alternator bekerja pada kecepatan nominal.
3. Karakteristik hubung singkat atau
short circuit characteristic
SCC Gambar rangkaian, langkah
– langkah dan karakteristik hubung singkat SCC telah diperlihatkan disub bab sebelumnya. Dimana, terminal
– terminal armatur dihubung singkat melalui ampere meter dan arus medan I
f
dinaikkan secara
Universitas Sumatera Utara
46 bertahap dari nol hingga diperoleh arus hubung singkat I
sc
bernilai hampir dua kali arus nominal. Selama test ini kecepatan yang mungkin bukan kecepatan
sinkron harus dijaga konstan. Untuk metode Potier faktor daya adalah nol.
Tidak diperlukan pembacaan lebih dari sekali karena SCC merupakan suatu garis lurus yang melewati titik awal. Hal ini disebabkan karena tahanan jangkar R
a
lebih kecil daripada reaktansi sinkron X
s
, arus hubung singkat I
sc
tertinggal hampir sebesar 90º terhadap tegangan terinduksi V
f
. Akibatnya, fluks armatur
φ
a
dan fluks medan
φ
f
berlawanan arah sehingga fluks resultan
φ
R
bernilai kecil. Karena
φ
R
bernilai kecil, pengaruh saturasi akan diabaikan dan arus hubung singkat I
sc
berbanding lurus dengan arus medan melebihi batas range dari nol sampai melampaui arus nominal.
2.15 Metode Penentuan Regulasi Tegangan Generator 3 Fasa
