4
BAB II DASAR TEORI
2.1 Sumber Tegangan Tiga Fasa
Hampir semua listrik yang digunakan oleh industri, dibangkitkan, ditransmisikan dan didistribusikan dalam sistem tiga fasa. Sistem ini memiliki besar
arus dan tegangan yang sama tetapi mempunyai perbedaan sudut 120 antara fasanya.
Sistem ini disebut sistem seimbang tiga fasa [2]. Apabila sumber mensuplai beban seimbang maka arus pada masing-masing
penghantar akan memiliki besar yang sama dan berbeda sudut sebesar 120 satu sama
lain. Arus-arus ini desebut arus seimbang.
Van Vbn
Vcn n
n Z
Z Z
Ia
Ic
Ib Ø
Ø Ø
Vbn Van
Ib Ic
Ia
Gambar 2.1a Rangkaian sistem tiga fasa urutan abcdan b Diagram fasor sebuah sistem seimbang [2]
Sistem pada gambar 2.1 a disebut sistem urutan abc, dimana fasa b tertinggal 120
terhadap fasa a, dan fasa c tertinggal 120 terhadap fasa b. Hanya satu
kemungkinan urutan lagi selain urutan abc, yaitu urutan acb. Beban pada gambar 2.1 a dihubungkan dengan cara hubungan wye Y. Dalam hubungan tipe Y ini tegangannya
adalah tegangan fasa netral dan arus yang mengalir pada tiap fasa beban adalah arus fasa netral [2].
Universitas Sumatera Utara
5
Vbn Van
Vcn Vnb
Vab Vca
Vbc
Gambar 2.2 Diagram fasor tegangan fasa urutan abc [2]
Tegangan antara fasa ke fasa dapat dihitung seebagai berikut : ……………………………………….2.1
…………………………………………………….........2.2 …………………………………………………….........2.3
Untuk sistem seimbang, masing-masing tegangan fasa mempunyai besar magnitude yang sama, maka
= =
= ………………………………………………………..2.4
Dimana adalah harga efektif dari nilai magnitude tegangan fasa.
Jadi, ..................................................................................................2.5
…………………………………………………………...2.6 ………………………………………………2.7
Dengan menggunakan persamaan 2.1, 2.2 dan 2.3 maka persamaan 2.5, 2.6, dan 2.7 menjadi
……………………………………………….............2.8 ………………………………………………………2.9
……………………………………………………2.10
Universitas Sumatera Utara
6
Dari hasil di atas terlihat bahwa saluran tersebut membentuk suatu sistem tiga fasa yang seimbang dengan magnitudenya adalah
kali magnitude dari tegangan fasa.
Daya yang digunakan pada masing-masing fasa pada beban adalah: ………………………………………………………2.11
Dimana : arus
Cos = factor daya untuk sistem yang seimbang, daya totalnya adalah:
………………………...2.12 Dimana :
tegangan fasa ke netral tegangan fasa ke fasa
arus fasa ke fasa
Universitas Sumatera Utara
7
2.2 Beban