Perhitungan Tiga Phasa SISTEM KELISTRIKAN

Khairul Amri : Studi Kapasitas Converter Dan Bank Baterai Sebagai Sumber Tenaga Listrik Di Perusahaan Telekomunikasi, 2010. Vbn Vcn Van Ia Ic Ib n Z n Z Z Bagian imajiner dari bilangan kompleks S disebut daya reaktif dan diberi simbol Q dengan satuan VAR. Sebagaimana daya nyata terdapat pada tahanan, daya reaktif terdapat pada sebuah reaktansi. Daya reaktif positif akan terdapat pada induktor dengan arus tertinggal terhadap tegangan. Dengan dasar itu pula, daya reaktif negatif terdapat pada sebuah kapasitor.

2.2.3 Perhitungan Tiga Phasa

Hampir semua listrik yang digunakan oleh industri, dibangkitkan, di transmisikan dan didistribusikan dalam sistem tiga phasa. Sistem tiga phasa ini memiliki besar yang sama untuk tegangan atau arus tetapi mempunyai perbedaan sudut sebesar 120 antar Phasanya. Sumbu ini disebut juga sumbu yang seimbang. Apabila sumber mensuplai sebuah beban seimbang, maka arus – arus yang mengalir pada masing – masing penghantar akan memiliki besar yang sama dan berbeda sudut Phasa sebesar 120 satu sama lain. Arus – arus ini disebut arus yang seimbang. Gambar 2.4 memperlihatkan sebuah rangkaian sederhana dan diagram fasor sebuah sistem seimbang. a Khairul Amri : Studi Kapasitas Converter Dan Bank Baterai Sebagai Sumber Tenaga Listrik Di Perusahaan Telekomunikasi, 2010. Vcn Ic Van Ia Vbn Ib b Gambar 2.4 Sistem Tiga phasa hubungan Y Sistem pada gambar 2.4 disebut sistem urutan abc, dimana Phasa b tertinggal 120 terhadap Phasa a, dan Phasa c tertinggal 120 terhadap Phasa b. Hanya satu kemungkinan urutan lagi selain urutan abc yaitu acb. Beban pada gambar 2.4 a dihubungkan dengan cara hubungan Y. Dalam hubungan tipe Y ini tegangannya adalah tegangan kawat netral dan arus yang mengalir pada tiap Phasa beban adalah arus kawat. Tegangan antara masing – masing kawat saluran dapat dihitung sebagai berikut : V ab = V an + V nb = V an - V bn V bc = V bn - V cn V ca = V cn - V an Penulisan secara matematis dari gambar 2.4b untuk urutan Phasa abc dapat dijelaskan sebagai berikut : V ab = V an . 3 . 30 V bc = V bn . 3 . 30 Khairul Amri : Studi Kapasitas Converter Dan Bank Baterai Sebagai Sumber Tenaga Listrik Di Perusahaan Telekomunikasi, 2010. V ca = V cn . 3 . 30 Masing – masing tegangan kawat – kawat terdahulu 30 dan 3 kali besar terhadap tegangan kawat netral. Untuk urutan Phasa – Phasa acb persamaan diatas akan menjadi : V ab = V an . 3 . - 30 V bc = V bn . 3 . - 30 V ca = V cn . 3 . - 30 Daya yang digunakan pada masing – masing Phasa pada beban adalah : P θ 1 = V an .I 1 . cos Dimana I 1 = arus I a COS = faktor daya Untuk sistem yang seimbang, daya total yang dipergunakan adalah P T = P θ 3 = 3. V an .I 1 . cos = 3 . 3 VH . I 1 . cos = 3 . VH . I 1 . cos dimana : VH = tegangan kawat ke kawat I 1 = arus kawat ke kawat Khairul Amri : Studi Kapasitas Converter Dan Bank Baterai Sebagai Sumber Tenaga Listrik Di Perusahaan Telekomunikasi, 2010. Ia ib Ic Ica Ibc Iab Z Z Z a b c Gambar 2.5 Sistem tiga phasa hubungan delta Baban pada gambar 2.4 adalah terhubung secara bintang Y. Selain hubungan bintang ini masih terdapat satu buah hubungan lain untuk beban yang seimbang, yaitu hubungan delta ∆ seperti digambarkan pada gambar 2.5. Tegangan pada hubungan delta ini adalah tegangan kawat ke kawat. Hubungan antara arus kawat dengan arus yang mengalir pada beban dapat dijelaskan dengan rumus : I a = I ab + I ac = I ab - I ca I b = I bc - I ab I c = I ca - I bc Hubungan antara arus kawat pada hubungan delta untuk urutan Phasa abc dan acb dapat dijelaskan melalui persamaan – persamaan di bawah ini : I a = I ab . 3 . 30 I b = I bc . 3 . 30 I c = I ca . 3 . 30 Untuk arus Phasa abc, arus kawat 3 kali arus Phasa dan tertinggal 30 arus Phasa. I a = I ab . 3 . - 30 Khairul Amri : Studi Kapasitas Converter Dan Bank Baterai Sebagai Sumber Tenaga Listrik Di Perusahaan Telekomunikasi, 2010. I b = I bc . 3 . - 30 I c = I ca . 3 . - 30 Untuk urutan Phasa acb, arus terdahulu 30 terhadap arus Phasa. Daya yang dikonsumsi setiap Phasa pada beban gambar 2.5 adalah P θ 1 = V H .I ab . cos Dimana VH = Tegangan Vab Cos = faktor daya Untuk sistem yang seimbang, daya total yang dikonsumsi ke beban adalah : P T = 3 . P θ 1 = 3 VH . I ab . cos = 3 . VH. 3 1 I . Cos = 3. VH. I 1 . Cos dimana : I1 = arus kawat Dengan memperhatikan persamaan diatas, maka tampak kedua persamaan itu adalah sama. Hal ini berarti, jika tegangan kawat – kawat, arus kawat dan Cos diketahui maka daya yang dikonsumsi dapat dihitung tanpa perlu mengetahui bentuk hubungan dari beban tersebut. Dengan persamaan yang sama, dapat diketahui bahwa |S T | = 3 . VH. I 1 Q T = 3 . VH. I 1 . Sin Khairul Amri : Studi Kapasitas Converter Dan Bank Baterai Sebagai Sumber Tenaga Listrik Di Perusahaan Telekomunikasi, 2010.

2.2.4 Hubungan Seri dan Pembagi Tegangan