Laboratorium mesin listrik dan proteksi
Laboratorium mesin listrik dan proteksi 2018
semester empat
LEMBAR PENILAIAN
Judul Percobaan
: PROTEKSI T.O.R ( Thermal Overload Relay )
No. Percobaan
: 03
Kelompok
:C
Nama Praktikan
:RUT AZRAI SITUMORANG
Nama Partner
:- MBAGA JEREMIA GINTING
-HERMANTO NAINGGOLAN
-YOHANNES NABABAN
Kelas
: EL– 4C
Tanggal Percobaan
: 16 April 2018
Tanggal Penyerahan
:23 April 2018
Instruktur
: Ir. Darwis Tampubolon.ST.M,T
Nilai
:
Politeknik Negeri Medan
Page 1
Laboratorium mesin listrik dan proteksi 2018
semester empat
DAFTAR ISI
Halaman
Contents
1.
Tujuan................................................................................................................ 3
2. Pendahuluan............................................................................................................ 3
3. Peralatan yang digunakan :................................................................................ 3
4. Langkah kerja..................................................................................................... 4
5. Pertanyaan......................................................................................................... 5
7. Jawaban Pertanyaan........................................................................................... 7
8.Analisa................................................................................................................. 8
9.Kesimpulan.......................................................................................................... 9
Politeknik Negeri Medan
Page 2
Laboratorium mesin listrik dan proteksi 2018
semester empat
THERMAL OVER LOAD RELAY
1. Tujuan :
Menentukan karakteristik waktu tripping ( lepas ) Thermal Over Load Relay .
2. Pendahuluan
Thermal over load relay adalah suatu alat pengaman peralatan listrik terhadap arus
beban lebih .
Pengaman ini bekerja berdasarkan panas yang ditimbulkan oleh adanya arus listrik
yang melebihi batas harga nominalnya .Energi panas tersebut akan diubah menjadi energy
mekanik oleh logam bimetal untuk melepaskan kontak – kontaknya . Dengan terlepasnya
kontak – kontak akibat arus yang mengalir diatas harga nominalnya maka akan terbuka
( memutus ) suatu rangkaian kelistrikan sehingga melindungi peralatan listrik dan
kerusakan yang diakibatkan oleh arus lebih tersebut .Thermal Over Load Relay banyak
digunakan sebagai pelindung dari motor – motor listrik
3. Peralatan yang digunakan :
a) Power Supply AC : 220 V
b) Power Supply
c) Amperemeter : 0 – 10 A
d) Thermal Over Load Relay : 220 V ; 1 - 1,6 A
e) Stopwatch
f) Kontaktor : 220 V
g) Auto trafo : 220 V
h) Trafo arus : 220 / 10 V
i) Kabel penghubung secukupnya .
Politeknik Negeri Medan
Page 3
Laboratorium mesin listrik dan proteksi 2018
semester empat
4. Langkah kerja
a) Buatlah rangkaian seperti pada gambar diagram dibawah ini .Reset over current
relay diatur pada kedudukan minimal ( 1 A )
b) "ON"kan switch power supply AC , koil kontaktor bekerja dan akan menarik
kontak – kontaknya .
c) "ON"kan switch power supply PS , atur tegangan supply AT sehingga di dapat
nilai arus yang dikehendaki , setelah itu switch dibuka dan thermal over load
relay diinginkan kembali .
d) Setelah diketahui besarnya arus yang melalui rangkaian(berapa kali arus
nominal) , kemudian "ON"kan switch power supply PS dan catat dalam tabel
berapa detik lamanya Thermal Over Load Relay akan Trip ( off ) .
e) Ulangi langkah kerja no. 3 dan 4 untuk nilai – nilai arus yang diminta ( sesuai
tabel ) . Untuk mendapatkan karakteristik dingin antara setiap kali percobaan
Thermal Over Load Relay harus didinginkan terlebih dahulu .
f) Untuk mendapatkan karakteristik panas Thermal Over Load Relay , atur tegangan
power supply AT sehingga arusnya disamakan dengan arus nominal selama 10
menit , kemudian dilaksanakan seperti langkah kerja no . 3 dan 4 untuk nilai –
nilai arus yang diminta didalam tabel , tanpa pendinginan kembali .
g) Setelah selesai percobaan , kembalikan alat ketempat semula .
h) Buatlah laporan lengkap .
Politeknik Negeri Medan
Page 4
Laboratorium mesin listrik dan proteksi 2018
semester empat
5. Pertanyaan
a) Mengapa grafik karakteristik Thermal Over Load Relay merupakan garis
lengkung / tidak linier ?
b) Apakah sebabnya jika semakin besar factor pengali semakin cepat pula waktu
yang dibutuhkan untuk tripping ?
c) Mengapa semakin besar factor pengali semakin besar pula perbedaan tripping
pada keadaan dingin dan panas ?
d) Menurut percobaan yang telah dilakukan , apa sebab kita hanya mengatur
tegangan AT untuk mendapatkan arus yang kita inginkan ?
e) Mengapa Thermal Over Load Relay paling banyak digunakan untuk control motor
– motor listrik ?
f) Buatlah kesimpulan dari percobaan – percobaan yang anda lakukan .
Politeknik Negeri Medan
Page 5
Laboratorium mesin listrik dan proteksi 2018
semester empat
6 . Tabel Evaluasi
Tabel Percobaan 1 : Menetukan Karakteristik Dingin.
No.
I (Amp)
In = 2 A
1
2
3
4
5
6
7
1,92
2,4
3,2
4,8
6,4
8,0
9,6
X Arus Nominal
Waktu
(detik/menit)
Keterangan
1,2 x In
1,5 x In
2,0 x In
3,0 x In
4,0 x In
5,0 x In
6 ,0x In
9 menit 10 Detik
1 min 10 detik
45 detik
24 detik
14 detik
8,69 detik
6,4 detik
Trip
Trip
Trip
Trip
Trip
Trip
Trip
Tabel Percobaan 2 : Menetukan Karakteristik Panas.
No.
I (Amp)
In = 2 A
1
2
3
4
5
6
7
1,92
2,4
3,2
4,8
6,4
8,0
9,6
Politeknik Negeri Medan
X Arus Nominal
Waktu
(detik/menit)
Keterangan
1,2 x In
1,5 x In
2,0 x In
3,0 x In
4,0 x In
5,0 x In
6,0 x In
4 menit
52 detik
40 detik
19 detik
12,35 detik
7,8 detik
5,6 detik
Trip
Trip
Trip
Trip
Trip
Trip
Trip
Page 6
Laboratorium mesin listrik dan proteksi 2018
semester empat
7. Jawaban Pertanyaan
1) Gambar Karakteristik MCBKarakteristik Thermal Over Load Relay berupa garis
lengkung karena seperti yang terlihat pada percobaan, penambahan satu satuan factor
pengali akan mengakibatkan waktu untuk melakukan tripping hampir menyerupai sifat
eksponensial.
2) Dengan bertambahnya faktor pengali, maka arus yang mengalir melewati TOR juga
semakin besar sehingga menimbulkan energi panas yang kemudian diubah menjadi
energi mekanik oleh logam bimetal yang ada pada TOR. Energi mekanik itu akan
melepaskan kontak – kontak pada TOR ketika melebihi I nominal sehingga membuat
arus yang mengalir pada rangkaian akan diputus guna melindungi peralatan listrik dan
kerusakan yang diakibatkan oleh arus lebih tersebut.
3) Karena kondisi TOR kedua percobaan tersebut memiliki perbedaan suhu yang berada
pada bimetal pada sistem proteksi ini. Seperti kita ketahui TOR (Thermal Overload
Relay) memiliki prinsip kerja yaitu muai Panas. Dimana pada percobaan “Dingin”
semua TOR memiliki keadaan suhu yang normal atau tidak panas( TOR selalu diganti
pada setiap factor pengalinya). Namun pada percobaan “Panas” TOR tidak memiliki
suhu yang tinggi bahkan mencapai titik dimana TOR akan Trip (TOR yang digunakan
hanya satu buah untuk semua factor pengali). Jadi waktu yang diperlukan untuk
percobaan Panas cukup singkat dibandingkan percobaan Dingin.
4) Karena AT (Auto Trafo) ini memiliki fungsi untuk mengatur arus yang akan digunakan
pada percobaan ini. Bila tegangan pada AT di naikkan, maka arus yang mengalir ke
sistem Proteksi (TOR) akan semakin kecil atau sebaliknya tegangan pada AT
diturunkan maka arus yang mengalir akan semakin tinggi. Jadi dalam percobaan ini
AT di samakan dengan beban yang dialiri tegangan seperti Motor.
5) TOR (Thermal Overload Relay) memiliki prinsip kerja Muai Panas. Artinya waktu
yang dibutuhkan oleh TOR bila arus yang berlebih relative lebih lama. kriteria inilah
yang sangat dibutuhkan pada setiap Motor-motor listrik yang memiliki arus awal yang
tinggi yakni berkisar 5-7 kali dari arus nominalnya.
Politeknik Negeri Medan
Page 7
Laboratorium mesin listrik dan proteksi 2018
semester empat
8.Analisa
Seperti hal pada MCB, TOR juga memiliki sifat 2 karakteristik, yaitu karakteristik panas
dan dingin yang memiliki waktu trip berbeda.
Pada karakteristik panas, waktu trip lebih cepat dibandingkan dengan karakteristik dingin. Hal
ini disebabkan pengujiannya hanya menggunakan 1 buah TOR. Jadi, ketika dilakukan
perubahan I nominal lebih besar posisi suhu TOR masih belum keadaan normal sehingga
memicu trip lebih cepat. TOR trip maka akan terjadi pada kontak 95/96 akan berubah menjadi
NO dan 97/98 akan menjadi NC. Dan tombol trip akan aktif serta untuk mengaktfikan
kembali TOR tersbut dapat melakukannya dengan menekan tombol trip
Berbeda dengan karakteristik dingin, dimana pengujiannya menggunakan TOR yang memiliki
suhu normal. Jadi ketika dilakukan perubahan I nominal, waktu trip akan lama karena
dibutuhkan waktu untuk mengumpulkan panas mulai dari posisi suhu normal.
TOR bekerja berdasarkan adanya panas yang ditimbulkan oleh adanya arus listrik yang
melebihi batas harga nominalnya atau dikenal dengan muai panas. Dimana energi panas
tersebut akan diubah menjadi energi mekanik oleh logam bimetal pada TOR yang berfungsi
untuk melepaskan kontak - kontak pada TOR sehingga aliran arus yang mengalir pada
rangkaian akan terputus dan kontaktor akan berhenti bekerja dan kontak - kontaknya kembali
ke posisi semula, sehingga motor dapat terhindar dari kerusakan akibat beban lebih.
Untuk mengatur besarnya arus maksimum yang melewati TOR, dapat diatur dengan memutar
penentu batas arus maksimum motor.
Politeknik Negeri Medan
Page 8
Laboratorium mesin listrik dan proteksi 2018
semester empat
9.Kesimpulan
Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa :
a) TOR bekerja dengan sistem , terjadi beban lebih pada motor dan hubung singkat
pada motor.
b) Prinsip kerja MCB yaitu TOR bekerja berdasarkan adanya panas yang ditimbulkan
oleh adanya arus listrik yang melebihi batas harga nominalnya atau dikenal dengan
muai panas. Dimana energi panas tersebut akan diubah menjadi energi mekanik oleh
logam bimetal pada TOR yang berfungsi untuk melepaskan kontak - kontak pada
TOR sehingga aliran arus yang mengalir pada rangkaian akan terputus dan kontaktor
akan berhenti bekerja dan kontak - kontaknya kembali ke posisi semula, sehingga
motor dapat terhindar dari kerusakan akibat beban lebih. TOR dapat bekerja pada
suhu -25° C sampai dengan + 55° C
c) Seperti hal nya pada MCB, Thermal Overload juga memiliki karakteristik panas
lebih cepat trip dibandingkan TOR karakteristik dingin.
d) Apabila TOR trip maka Kontak 95/96 akan berubah menjadi NO dan 97/98 akan
menjadi NC. Dan tombol trip akan aktif serta untuk mengaktfikan kembali TOR
tersbut dapat melakukannya dengan menekan tombol trip
MEDAN, 23 APRIL 2018
PRAKTIKAN
Politeknik Negeri Medan
Page 9
Laboratorium mesin listrik dan proteksi 2018
semester empat
( RUT AZRAI SITUMORANG )
NIM: 1605032030
Politeknik Negeri Medan
Page 10
semester empat
LEMBAR PENILAIAN
Judul Percobaan
: PROTEKSI T.O.R ( Thermal Overload Relay )
No. Percobaan
: 03
Kelompok
:C
Nama Praktikan
:RUT AZRAI SITUMORANG
Nama Partner
:- MBAGA JEREMIA GINTING
-HERMANTO NAINGGOLAN
-YOHANNES NABABAN
Kelas
: EL– 4C
Tanggal Percobaan
: 16 April 2018
Tanggal Penyerahan
:23 April 2018
Instruktur
: Ir. Darwis Tampubolon.ST.M,T
Nilai
:
Politeknik Negeri Medan
Page 1
Laboratorium mesin listrik dan proteksi 2018
semester empat
DAFTAR ISI
Halaman
Contents
1.
Tujuan................................................................................................................ 3
2. Pendahuluan............................................................................................................ 3
3. Peralatan yang digunakan :................................................................................ 3
4. Langkah kerja..................................................................................................... 4
5. Pertanyaan......................................................................................................... 5
7. Jawaban Pertanyaan........................................................................................... 7
8.Analisa................................................................................................................. 8
9.Kesimpulan.......................................................................................................... 9
Politeknik Negeri Medan
Page 2
Laboratorium mesin listrik dan proteksi 2018
semester empat
THERMAL OVER LOAD RELAY
1. Tujuan :
Menentukan karakteristik waktu tripping ( lepas ) Thermal Over Load Relay .
2. Pendahuluan
Thermal over load relay adalah suatu alat pengaman peralatan listrik terhadap arus
beban lebih .
Pengaman ini bekerja berdasarkan panas yang ditimbulkan oleh adanya arus listrik
yang melebihi batas harga nominalnya .Energi panas tersebut akan diubah menjadi energy
mekanik oleh logam bimetal untuk melepaskan kontak – kontaknya . Dengan terlepasnya
kontak – kontak akibat arus yang mengalir diatas harga nominalnya maka akan terbuka
( memutus ) suatu rangkaian kelistrikan sehingga melindungi peralatan listrik dan
kerusakan yang diakibatkan oleh arus lebih tersebut .Thermal Over Load Relay banyak
digunakan sebagai pelindung dari motor – motor listrik
3. Peralatan yang digunakan :
a) Power Supply AC : 220 V
b) Power Supply
c) Amperemeter : 0 – 10 A
d) Thermal Over Load Relay : 220 V ; 1 - 1,6 A
e) Stopwatch
f) Kontaktor : 220 V
g) Auto trafo : 220 V
h) Trafo arus : 220 / 10 V
i) Kabel penghubung secukupnya .
Politeknik Negeri Medan
Page 3
Laboratorium mesin listrik dan proteksi 2018
semester empat
4. Langkah kerja
a) Buatlah rangkaian seperti pada gambar diagram dibawah ini .Reset over current
relay diatur pada kedudukan minimal ( 1 A )
b) "ON"kan switch power supply AC , koil kontaktor bekerja dan akan menarik
kontak – kontaknya .
c) "ON"kan switch power supply PS , atur tegangan supply AT sehingga di dapat
nilai arus yang dikehendaki , setelah itu switch dibuka dan thermal over load
relay diinginkan kembali .
d) Setelah diketahui besarnya arus yang melalui rangkaian(berapa kali arus
nominal) , kemudian "ON"kan switch power supply PS dan catat dalam tabel
berapa detik lamanya Thermal Over Load Relay akan Trip ( off ) .
e) Ulangi langkah kerja no. 3 dan 4 untuk nilai – nilai arus yang diminta ( sesuai
tabel ) . Untuk mendapatkan karakteristik dingin antara setiap kali percobaan
Thermal Over Load Relay harus didinginkan terlebih dahulu .
f) Untuk mendapatkan karakteristik panas Thermal Over Load Relay , atur tegangan
power supply AT sehingga arusnya disamakan dengan arus nominal selama 10
menit , kemudian dilaksanakan seperti langkah kerja no . 3 dan 4 untuk nilai –
nilai arus yang diminta didalam tabel , tanpa pendinginan kembali .
g) Setelah selesai percobaan , kembalikan alat ketempat semula .
h) Buatlah laporan lengkap .
Politeknik Negeri Medan
Page 4
Laboratorium mesin listrik dan proteksi 2018
semester empat
5. Pertanyaan
a) Mengapa grafik karakteristik Thermal Over Load Relay merupakan garis
lengkung / tidak linier ?
b) Apakah sebabnya jika semakin besar factor pengali semakin cepat pula waktu
yang dibutuhkan untuk tripping ?
c) Mengapa semakin besar factor pengali semakin besar pula perbedaan tripping
pada keadaan dingin dan panas ?
d) Menurut percobaan yang telah dilakukan , apa sebab kita hanya mengatur
tegangan AT untuk mendapatkan arus yang kita inginkan ?
e) Mengapa Thermal Over Load Relay paling banyak digunakan untuk control motor
– motor listrik ?
f) Buatlah kesimpulan dari percobaan – percobaan yang anda lakukan .
Politeknik Negeri Medan
Page 5
Laboratorium mesin listrik dan proteksi 2018
semester empat
6 . Tabel Evaluasi
Tabel Percobaan 1 : Menetukan Karakteristik Dingin.
No.
I (Amp)
In = 2 A
1
2
3
4
5
6
7
1,92
2,4
3,2
4,8
6,4
8,0
9,6
X Arus Nominal
Waktu
(detik/menit)
Keterangan
1,2 x In
1,5 x In
2,0 x In
3,0 x In
4,0 x In
5,0 x In
6 ,0x In
9 menit 10 Detik
1 min 10 detik
45 detik
24 detik
14 detik
8,69 detik
6,4 detik
Trip
Trip
Trip
Trip
Trip
Trip
Trip
Tabel Percobaan 2 : Menetukan Karakteristik Panas.
No.
I (Amp)
In = 2 A
1
2
3
4
5
6
7
1,92
2,4
3,2
4,8
6,4
8,0
9,6
Politeknik Negeri Medan
X Arus Nominal
Waktu
(detik/menit)
Keterangan
1,2 x In
1,5 x In
2,0 x In
3,0 x In
4,0 x In
5,0 x In
6,0 x In
4 menit
52 detik
40 detik
19 detik
12,35 detik
7,8 detik
5,6 detik
Trip
Trip
Trip
Trip
Trip
Trip
Trip
Page 6
Laboratorium mesin listrik dan proteksi 2018
semester empat
7. Jawaban Pertanyaan
1) Gambar Karakteristik MCBKarakteristik Thermal Over Load Relay berupa garis
lengkung karena seperti yang terlihat pada percobaan, penambahan satu satuan factor
pengali akan mengakibatkan waktu untuk melakukan tripping hampir menyerupai sifat
eksponensial.
2) Dengan bertambahnya faktor pengali, maka arus yang mengalir melewati TOR juga
semakin besar sehingga menimbulkan energi panas yang kemudian diubah menjadi
energi mekanik oleh logam bimetal yang ada pada TOR. Energi mekanik itu akan
melepaskan kontak – kontak pada TOR ketika melebihi I nominal sehingga membuat
arus yang mengalir pada rangkaian akan diputus guna melindungi peralatan listrik dan
kerusakan yang diakibatkan oleh arus lebih tersebut.
3) Karena kondisi TOR kedua percobaan tersebut memiliki perbedaan suhu yang berada
pada bimetal pada sistem proteksi ini. Seperti kita ketahui TOR (Thermal Overload
Relay) memiliki prinsip kerja yaitu muai Panas. Dimana pada percobaan “Dingin”
semua TOR memiliki keadaan suhu yang normal atau tidak panas( TOR selalu diganti
pada setiap factor pengalinya). Namun pada percobaan “Panas” TOR tidak memiliki
suhu yang tinggi bahkan mencapai titik dimana TOR akan Trip (TOR yang digunakan
hanya satu buah untuk semua factor pengali). Jadi waktu yang diperlukan untuk
percobaan Panas cukup singkat dibandingkan percobaan Dingin.
4) Karena AT (Auto Trafo) ini memiliki fungsi untuk mengatur arus yang akan digunakan
pada percobaan ini. Bila tegangan pada AT di naikkan, maka arus yang mengalir ke
sistem Proteksi (TOR) akan semakin kecil atau sebaliknya tegangan pada AT
diturunkan maka arus yang mengalir akan semakin tinggi. Jadi dalam percobaan ini
AT di samakan dengan beban yang dialiri tegangan seperti Motor.
5) TOR (Thermal Overload Relay) memiliki prinsip kerja Muai Panas. Artinya waktu
yang dibutuhkan oleh TOR bila arus yang berlebih relative lebih lama. kriteria inilah
yang sangat dibutuhkan pada setiap Motor-motor listrik yang memiliki arus awal yang
tinggi yakni berkisar 5-7 kali dari arus nominalnya.
Politeknik Negeri Medan
Page 7
Laboratorium mesin listrik dan proteksi 2018
semester empat
8.Analisa
Seperti hal pada MCB, TOR juga memiliki sifat 2 karakteristik, yaitu karakteristik panas
dan dingin yang memiliki waktu trip berbeda.
Pada karakteristik panas, waktu trip lebih cepat dibandingkan dengan karakteristik dingin. Hal
ini disebabkan pengujiannya hanya menggunakan 1 buah TOR. Jadi, ketika dilakukan
perubahan I nominal lebih besar posisi suhu TOR masih belum keadaan normal sehingga
memicu trip lebih cepat. TOR trip maka akan terjadi pada kontak 95/96 akan berubah menjadi
NO dan 97/98 akan menjadi NC. Dan tombol trip akan aktif serta untuk mengaktfikan
kembali TOR tersbut dapat melakukannya dengan menekan tombol trip
Berbeda dengan karakteristik dingin, dimana pengujiannya menggunakan TOR yang memiliki
suhu normal. Jadi ketika dilakukan perubahan I nominal, waktu trip akan lama karena
dibutuhkan waktu untuk mengumpulkan panas mulai dari posisi suhu normal.
TOR bekerja berdasarkan adanya panas yang ditimbulkan oleh adanya arus listrik yang
melebihi batas harga nominalnya atau dikenal dengan muai panas. Dimana energi panas
tersebut akan diubah menjadi energi mekanik oleh logam bimetal pada TOR yang berfungsi
untuk melepaskan kontak - kontak pada TOR sehingga aliran arus yang mengalir pada
rangkaian akan terputus dan kontaktor akan berhenti bekerja dan kontak - kontaknya kembali
ke posisi semula, sehingga motor dapat terhindar dari kerusakan akibat beban lebih.
Untuk mengatur besarnya arus maksimum yang melewati TOR, dapat diatur dengan memutar
penentu batas arus maksimum motor.
Politeknik Negeri Medan
Page 8
Laboratorium mesin listrik dan proteksi 2018
semester empat
9.Kesimpulan
Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa :
a) TOR bekerja dengan sistem , terjadi beban lebih pada motor dan hubung singkat
pada motor.
b) Prinsip kerja MCB yaitu TOR bekerja berdasarkan adanya panas yang ditimbulkan
oleh adanya arus listrik yang melebihi batas harga nominalnya atau dikenal dengan
muai panas. Dimana energi panas tersebut akan diubah menjadi energi mekanik oleh
logam bimetal pada TOR yang berfungsi untuk melepaskan kontak - kontak pada
TOR sehingga aliran arus yang mengalir pada rangkaian akan terputus dan kontaktor
akan berhenti bekerja dan kontak - kontaknya kembali ke posisi semula, sehingga
motor dapat terhindar dari kerusakan akibat beban lebih. TOR dapat bekerja pada
suhu -25° C sampai dengan + 55° C
c) Seperti hal nya pada MCB, Thermal Overload juga memiliki karakteristik panas
lebih cepat trip dibandingkan TOR karakteristik dingin.
d) Apabila TOR trip maka Kontak 95/96 akan berubah menjadi NO dan 97/98 akan
menjadi NC. Dan tombol trip akan aktif serta untuk mengaktfikan kembali TOR
tersbut dapat melakukannya dengan menekan tombol trip
MEDAN, 23 APRIL 2018
PRAKTIKAN
Politeknik Negeri Medan
Page 9
Laboratorium mesin listrik dan proteksi 2018
semester empat
( RUT AZRAI SITUMORANG )
NIM: 1605032030
Politeknik Negeri Medan
Page 10