2. Tahap Pengambilan Data Tujuan dari tahap ini untuk memperoleh data penelitian yang meliputi arus
dan tegangan terhadap efisiensi dan regulasi tegangan pada transformator 3 fasa.
3.4 Peralatan Yang Digunakan
Penelitian mengenai pengaruh beban seimbang dan tidak seimbang terhadap efisiensi dan regulasi tegangan pada transformator 3 fasa ini dilakukan
pada Laboratorium Konversi Energi Listrik FT-USU. Peralatan-peralatan yang digunakan pada penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Transformator 3 fasa : 50 Hz, 2000 VA 1 Unit
Primer :
36,7 – 63,5 Volt ; 5,3 Ampere
Sekunder :
127 – 220 Volt ; 3,2 Ampere
Terhubung Yy , Yd
11
, Dd , Dy
5
2. LCR multimeter TES 2712 6 Set
3. Wattmeter 3 fasa Yokogawa Electric Works Ltd. 1 Set
4. Cos ф Meter Yokogawa Electric Works Ltd.
1 Set 5. PTAC
1 Unit 6. Beban Resistif Tahanan Variabel = 62
Ω 3 Unit
7. Beban Induktif 208 VA 3 Unit
8. Beban Kapasitif 16 µF, 20 µF, 25 µF 3 Unit
9. Kabel Secukupnya
Universitas Sumatera Utara
3.5 Rangkaian Pengambilan Data 3.5.1 Percobaan Tidak Berbeban
3.5.1.1 Hubungan Yy
P T
A C
Y-Y P
1
V
1
V
2
A
1
Gambar 3.1. Rangkaian Percobaan Tidak Berbeban hubungan Yy
3.5.1.2 Hubungan Yd
11
P T
A C
V
1
V
2
Y- Δ
P
1
A
1
Gambar 3.2.
Rangkaian Percobaan Tidak Berbeban Hubungan Yd
11
Universitas Sumatera Utara
3.5.1.3 Hubungan Dd
P T
A C
P
1
V
2
Δ-Δ
V
1
A
1
Gambar 3.3. Rangkaian Percobaan Tidak Berbeban Hubungan Dd
3.5.1.4 Hubungan Dy
5
P
T
A
C
P
1
V
2
Δ-Y
V
1
A
1
Gambar 3.4. Rangkaian Percobaan Tidak Berbeban Hubungan Dy
5
Universitas Sumatera Utara
3.5.2 Percobaan Berbeban Seimbang Terhubung Wye
3.5.2.1. Hubungan Yy
Y-Y
P T
A C
V
2
P
1
Cos ɸ V
1
A
1 BEBAN
Z BEBAN
Z BEBAN
Z
A
R
A
S
A
T
Gambar 3.5. Rangkaian Percobaan Beban Seimbang Hubungan Yy
Terhubung Wye
3.5.2.2 Hubungan Yd
11
Y- Δ
P T
A C
V
2
P
1
Cos ɸ V
1
A
1 BEBAN
Z BEBAN
Z BEBAN
Z
A
R
A
S
A
T
Gambar 3.6. Rangkaian Percobaan Beban Seimbang Hubungan Yd
11
Terhubung Wye
Universitas Sumatera Utara
3.5.2.3 Hubungan Dd
Δ-Δ
P T
A C
V
2
P
1
Cos ɸ V
1
A
1 BEBAN
Z BEBAN
Z BEBAN
Z
A
R
A
S
A
T
Gambar 3.7. Rangkaian Percobaan Beban Seimbang Hubungan Dd
Terhubung Wye
3.5.2.4 Hubungan Dy
5
Δ-Y
P T
A C
V
2
P
1
Cos ɸ V
1
A
1 BEBAN
Z BEBAN
Z BEBAN
Z
A
R
A
S
A
T
Gambar 3.8. Rangkaian Percobaan Beban Seimbang Hubungan Dy
5
Terhubung Wye
Universitas Sumatera Utara
3.5.3 Percobaan Berbeban Seimbang Terhubung Delta
3.5.3.1 Hubungan Yy
Y-Y
P T
A C
V1 V2
P1
A3 A2
A1
BEBAN Z BEBAN
Z BEBAN
Z
Cos Pi
A
Gambar 3.9. Rangkaian Percobaan Beban Seimbang Hubungan Yy
Terhubung Delta
3.5.3.2 Hubungan Yd
11
Y- Δ
P T
A C
V1 V2
P1
A3 A2
A1
BEBAN Z BEBAN
Z BEBAN
Z
Cos Pi
A
Gambar 3.10. Rangkaian Percobaan Beban Seimbang Hubungan Yd
11
Terhubung Delta
Universitas Sumatera Utara
3.5.3.3 Hubungan Dd
Δ-Δ
P T
A C
V1 V2
P1
A3 A2
A1
BEBAN Z BEBAN
Z BEBAN
Z
Cos Pi
A
Gambar 3.11. Rangkaian Percobaan Beban Seimbang Hubungan Dd
Terhubung Delta
3.5.3.4 Hubungan Dy
5
Δ-Y
P T
A C
V1 V2
P1
A3 A2
A1
BEBAN Z BEBAN
Z BEBAN
Z
Cos Pi
A
Gambar 3.12. Rangkaian Percobaan Beban Seimbang Hubungan Dy
5
Terhubung Delta
Universitas Sumatera Utara
3.5.4 Percobaan Berbeban Tidak Seimbang Terhubung Wye
3.5.4.1 Hubungan Yy
Y-Y
P T
A C
V
2
P
1
Cos ɸ V
1
A
1 BEBAN
Z BEBAN
Z BEBAN
Z
A
R
A
S
A
T
Gambar 3.13. Rangkaian Percobaan Beban Tidak Seimbang Hubungan Yy
Terhubung Wye
3.5.4.2 Hubungan Yd
11
Y- Δ
P T
A C
V
2
P
1
Cos ɸ V
1
A
1 BEBAN
Z BEBAN
Z BEBAN
Z
A
R
A
S
A
T
Gambar 3.14. Rangkaian Percobaan Beban Tidak Seimbang Hubungan Yd
11
Terhubung Wye
Universitas Sumatera Utara
3.5.4.3 Hubungan Dd
Δ-Δ
P T
A C
V
2
P
1
Cos ɸ V
1
A
1 BEBAN
Z BEBAN
Z BEBAN
Z
A
R
A
S
A
T
Gambar 3.15. Rangkaian Percobaan Beban Tidak Seimbang Hubungan Dd
Terhubung Wye
3.5.4.4 Hubungan Dy
5
Δ-Y
P T
A C
V
2
P
1
Cos ɸ V
1
A
1 BEBAN
Z BEBAN
Z BEBAN
Z
A
R
A
S
A
T
Gambar 3.16. Rangkaian Percobaan Beban Tidak Seimbang Hubungan Dy
5
Terhubung Wye
Universitas Sumatera Utara
3.5.5 Percobaan Berbeban Tidak Seimbang Terhubung Delta
3.5.5.1 Hubungan Yy
Y-Y
P T
A C
V1 V2
P1
A3 A2
A1
BEBAN Z BEBAN
Z BEBAN
Z
Cos Pi
A
Gambar 3.17. Rangkaian Percobaan Beban Tidak Seimbang Hubungan Yy
Terhubung Delta
3.5.5.2 Hubungan Yd
11
Y- Δ
P T
A C
V1 V2
P1
A3 A2
A1
BEBAN Z BEBAN
Z BEBAN
Z
Cos Pi
A
Gambar 3.18. Rangkaian Percobaan Beban Tidak Seimbang Hubungan Yd
11
Terhubung Delta
Universitas Sumatera Utara
3.5.5.3 Hubungan Dd
Δ-Δ
P T
A C
V1 V2
P1
A3 A2
A1
BEBAN Z BEBAN
Z BEBAN
Z
Cos Pi
A
Gambar 3.19. Rangkaian Percobaan Beban Tidak Seimbang Hubungan Dd
Terhubung Delta
3.5.5.4 Hubungan Dy
5
Δ-Y
P T
A C
V1 V2
P1
A3 A2
A1
BEBAN Z BEBAN
Z BEBAN
Z
Cos Pi
A
Gambar 3.20. Rangkaian Percobaan Beban Tidak Seimbang Hubungan Dy
5
Terhubung Delta
Universitas Sumatera Utara
3.6 Prosedur Pengambilan Data 3.6.1 Prosedur Percobaan Tidak Berbeban
1. Rangkai peralatan percobaan seperti Gambar 3.1, atur range alat ukur sesuai yang dibutuhkan.
2. Hidupkan PTAC dan semua alat ukur. 3. Naikkan tegangan V
1
sampai 220 Volt. 4. Catat Nilai P
1
, A
1
dan V
2.
5. Turunkan kembali tegangan V
1
sampai 0 Volt serta matikan PTAC dan semua alat ukur.
6. Ulangi poin 1-5 untuk Gambar rangkaian 3.2, 3.3 dan 3.4. 7. Percobaan selesai.
3.6.2 Prosedur Percobaan Berbeban Seimbang Terhubung Wye
1. Rangkai peralatan percobaan seperti Gambar 3.5, atur range alat ukur sesuai yang dibutuhkan.
2. Pasang pada masing-masing fasa dengan beban seimbang kombinasi RLC terhubung wye.
3. Hidupkan PTAC dan semua alat ukur. Naikkan tegangan V
1
sampai 220 Volt.
4. Catat nilai P
1
, A
R
, A
S
, A
T
, V
2
dan cos .
5. Turunkan kembali tegangan V
1
sampai 0 Volt dan matikan PTAC serta semua alat ukur.
6. Ulangi poin 1-6 untuk Gambar rangkaian 3.6, 3.7 dan 3.8. 7. Percobaan Selesai.
Universitas Sumatera Utara
3.6.3 Prosedur Percobaan Berbeban Seimbang Terhubung Delta
1. Rangkai peralatan percobaan seperti Gambar 3.9, atur range alat ukur sesuai yang dibutuhkan.
2. Pasang pada masing-masing fasa dengan beban seimbang kombinasi RLC terhubung delta.
3. Hidupkan PTAC dan semua alat ukur. Naikkan tegangan V
1
sampai 220 Volt.
4. Catat nilai P
1
, A
R
, A
S
, A
T
, V
2
dan cos .
5. Turunkan kembali tegangan V
1
sampai 0 Volt dan matikan PTAC serta semua alat ukur.
6. Ulangi poin 1-6 untuk Gambar rangkaian 3.10, 3.11 dan 3.12. 7. Percobaan selesai.
3.6.4 Prosedur Percobaan Berbeban Tidak seimbang Terhubung Wye
1. Rangkai peralatan percobaan seperti Gambar 3.13, atur range alat ukur sesuai yang dibutuhkan.
2. Pasang pada masing-masing fasa dengan beban tidak seimbang kombinasi RLC terhubung wye.
3. Hidupkan PTAC dan semua alat ukur. Naikkan tegangan V
1
sampai 220 Volt.
4. Catat nilai P
1
, A
R
, A
S
, A
T
, V
2
dan cos .
5. Turunkan kembali tegangan V
1
sampai 0 Volt dan matikan PTAC serta semua alat ukur.
6. Ulangi poin 1-6 untuk Gambar rangkaian 3.14, 3.15 dan 3.16.
Universitas Sumatera Utara
7. Percobaan selesai.
3.6.5 Prosedur Percobaan Berbeban Tidak seimbang Terhubung Delta
1. Rangkai peralatan percobaan seperti Gambar 3.17, atur range alat ukur sesuai yang dibutuhkan.
2. Pasang pada masing-masing fasa dengan beban tidak seimbang kombinasi RLC terhubung delta.
3. Hidupkan PTAC dan semua alat ukur. Naikkan tegangan V
1
sampai 220 Volt.
4. Catat nilai P
1
, A
R
, A
S
, A
T
, V
2
dan cos .
5. Turunkan kembali tegangan V
1
sampai 0 Volt dan matikan PTAC serta semua alat ukur.
6. Ulangi poin 1-6 untuk Gambar rangkaian 3.18, 3.19 dan 3.20. 7. Percobaan selesai.
3.7 Persamaan yang Digunakan dalam Perhitungan
Untuk mengetahui seberapa besar pengaruh perbandingan beban seimbang dan tidak seimbang terhadap regulasi tegangan dan efisiensi maka perlu
dilakukan perhitungan dengan menggunakan Persamaan berikut ini :
a. Mencari Daya Keluaran P
OUTPUT
pada Kondisi Beban Seimbang Terhubung Wye atau Delta
Menggunakan Persamaan 2.6 dan 3.5.
Universitas Sumatera Utara
b. Mencari Daya Keluaran P
OUTPUT
pada Kondisi Beban Tidak Seimbang Terhubung Wye atau Delta
Menggunakan Persamaan 4.0, 4.1, 4.2 dan 4.3.
c. Mencari Efisiensi η
Menggunakan Persamaan 4.7.
d. Mencari Regulasi Tegangan VR
Menggunakan Persamaan 5.1.
Universitas Sumatera Utara
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Umum
Untuk dapat melihat bagaimana pengaruh pembebanan seimbang dan tidak seimbang terhadap efisiensi dan regulasi tegangan pada berbagai faktor daya
transformator tiga phasa maka diperlukan beberapa percobaan yaitu : 1. Percobaan Tidak Berbeban
2. Percobaan Berbeban Seimbang Terhubung Wye dan Delta 3. Percobaan Berbeban Tidak Seimbang Terhubung Wye dan Delta
Dalam percobaan tidak berbeban akan diuji 4 hubungan Yy , Yd
11
, Dd ,
Dy
5
pada masing-masing hubungan dalam keadaan seimbang. Dari percobaan ini akan didapatkan tegangan keluaran V
2
dengan tegangan masukan V
1
pada transformator 220 Volt.
Dalam percobaan berbeban seimbang akan diuji 4 hubungan yaitu Yy ,
Yd
11
, Dd , Dy
5
. Beban yang digunakan dalam percobaan adalah kombinasi dari beban resistif, beban induktif dan beban kapasitif yang akan dihubungkan wye
dan juga delta dalam keadaan seimbang. Dengan variasi percobaan yaitu percobaan dengan 3 beban resistif, percobaan berbeban dengan 3 beban induktif
dan percobaan berbeban dengan 3 beban kapasitif. Kemudian akan diuji dengan tegangan masukan pada transformator 220 Volt.
Universitas Sumatera Utara
