laporan ke 4 . docx
LAPORAN PRAKTIKUM
PARALLEL AND SERIES CONNECTION OF TWO LINES
WITH AND WITHOUT OPERATING CAPACITANCE
Untuk memenuhi tugas matakuliah
Lab Sistem Tenaga Listrik II Semester VI
yang diampu oleh Ibu Rohmanita Duanaputri, S,ST., MT
Disusun Oleh Kelompok 3:
Citra Pralasdiana Putri
(1441150053)
Yeri Indra Sukmana
(1441150048)
Eko Wahyudi
(1441150056)
Kemal Zulfianta
(1441150005)
Rohim Makhluqi
(1441150027)
Rezandra Yanuary Saputra
(1441150040)
Kelas D4 Sistem Kelistrikan 3A
PROGRAM STUDI SISTEM KELISTRIKAN
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
POLITEKNIK NEGERI MALANG
2017
PARALLEL CONNECTION OF TWO LINES WITHOUT OPERATING
CAPACITANCE
1. Tujuan
-
Mengukur arus distribusi pada hubungan paralel dengan dua baris
-
Mengidentifikasi pengaruh pengoprasian kapasitansi pada tegangan
dan arus
2. Landasan Teori
Jenis pengaturan peralatan operasi ini menjadi dasar menghubungkan
jaringan.
Hubungan
pertama-tama
diturunkan
untuk
representasi
yang
disederhanakan (yaitu tanpa elemen shunt), maka perlakuan yang lebih tepat,
dimana unsur shunt dipertimbangkan. Sifat karakteristik rangkaian paralel adalah
drop tegangan yang sama terjadi pada semua cabang. Dengan demikian, arus total
dalam rangkaian paralel selalu terbagi sehingga rasio arus di cabang berbanding
terbalik dengan rasio impedansi pada cabang.
Gambar diagram rangkaian ekuivalen yang disederhanakan dari dua garis
secara paralel adalah sebagai berikut
Beban induktif resistif campuran diasumsikan di ujung dua baris dalam
percobaan ini, agar mensimulasikan kondisi realistis sehubungan dengan
permintaan daya reaktif. Hubungan yang diperoleh juga terutama berlaku untuk
kasus beban lainnya.
Diagram fasor untuk rangkaian ditunjukkan pada Gambar. 9 diberikan
pada gambar berikut.
Impedansi dua baris Z1 dan Z2 membentuk impedansi total (Ztot) sesuai
dengan persamaan berikut :
Sehingga nilai arus pada line 1 adalah:
Sehingga nilai arus pada line 2 adalah:
Dengan demikian, ketika dua line yang sama dihubungkan secara paralel,
rangkaian tersebut berperilaku seolah-olah
menjadi garis tunggal setengah
panjang (di sini elemen shunt telah diabaikan): masing-masing dari dua cabang
garis membawa separuh arus beban. Pertimbangan elemen shunt (operating
capacitances) mengarah pada diagram impedansi berikut
Diagram fasor untuk rangkaian ekiuvalen Gambar. 11 diberikan pada
gambar berikut.
Perlakuan pada diagram fasor yang disebutkan di atas adalah kualitatif
(yaitu tidak berskala). Berbeda dengan situasi dengan rangkaian seri, hubungan di
sini juga cukup sederhana, ketika elemen shunt telah dipertimbangkan.
Pengaturan kapasitansi yang diasumsikan sebagai elemen terkonsentrasi dalam
ekuivalen π sirkuit, ditambahkan dan meningkatkan kapasitansi pengaturan yang
sesuai. Untuk menggambar diagram fasor jumlah muatan yang diberikan saat ini
arus
(IE)
dan
tegangan
Penambahan arus (IE)
(UE)
pada
beban
diasumsikan.
dengan arus IE1 dan IE2 pada setengah pengaturan
kapasitansi dari line 1 dan 2 mengarah ke IAE fiktif saat ini, yang bertanggung
jawab
atas
drop
tegangan
pada
hubungan
paralel
Impedansi longitudinal Z1 dan Z2. Persamaan yang diturunkan untuk representasi
yang
disederhanakan
juga
berlaku
untuk
rangkaian
paralel
ini.
Untuk mendapatkan IA saat ini yang mengalir ke sirkuit, dua arus kapasitif I A1 dan
IA2 ditambahkan ke IAB di awal line.
3.
Alat dan Bahan
1 DL 1013TI
: Three-phase power supply unit
1 DL 2108T02
: Power circuit breaker
1 DL 1080TT
: Three-phase transformer
2 DL 7901TT
: Overhead line model
1 DL 1017R
: Resistive load (Beban resistif)
1 DL 1017L
: Inductive load (Beban induktif)
3 DL 2109T2A5
: Moving-iron ammeter (2,5 A)
3 DL 2109T3PV
: Moving-iron voltmeter (125 V – 250 V – 500 V)
Kabel penghubung secukupnya
4.
Gambar Rangkaian Percobaan Two Lines in Parallel Without Operating
Capacitance
5.
Prosedur Percobaan Two Lines in Parallel Without Operating
Capacitance
Pasang
rangkaian
sesuai
dengan
diagram
topografi
di
atas.
Tetapkan sisi primer transformator tiga fasa pada sambungan delta 380V
dan gunakan colokan bridging. Atur sisi sekunder untuk memberi bintang UN
+5%.
Lepaskan semua sumbat penjembatan yang menghubungkan kapasitansi ke
kedua model transmisi.Hubungkan beban resistif induktif tiga fasa yang
seimbang ke ujung terminal paralel dan atur nilai beban ke R1 - L1.
Sesuaikan tegangan suplai untuk mendapatkan tegangan nominal UN =
380V (fase-ke-netral Tegangan 220V) pada awal garis yang terhubung paralel
nilai
ini
harus
dijaga
tetap
konstan
untuk
semua
pengukuran.
Dimulai dari nilai R1 - L1 dan ubah beban dalam langkah-langkah untuk
nilai yang ditunjukkan.Untuk setiap langkah mengukur jumlah berikut: arus I1
pada awal baris 1, arus I2 di awal baris 2, IE arus ke beban dan tegangan UE
melalui beban.
Masukkan nilai yang terukur ke dalam tabel berikut.
UA (Volt)
220
220
220
220
220
R-L
R1 – L1
R2 – L2
R3 – L3
R4 – L4
R5 – L5
I1 (A)
I2 (A)
IE (A)
Grafik yang diharapkan antara U (Volt) dan IE (Ampere)
UE (Volt)
Seperti yang diharapkan, bila dua garis panjang sama dihubungkan secara paralel,
masing-masing garis membawa separuh muatan arus. Jika salah satu garis
terputus, garis yang tersisa sekarang membawa arus dua kali lipat, menyebabkan
jatuh tegangan yang lebih tinggi.
6.
Gambar Rangkaian Percobaan Two Lines in Parallel With Operating
Capacitance
7.
Prosedur Percobaan Two Lines in Parallel With Operating Capacitance
Pasang rangkaian sesuai dengan diagram topografi di atas.
Atur sisi primer transformator tiga fase pada koneksi delta 380V dan gunakan
bridging colokan mengatur sisi sekunder untuk memberi bintang UN + 5%.
Masukkan semua colokan bridging yang menghubungkan kapasitansi ke
kedua model garis. Hubungkan beban resistif induktif tiga fase seimbang ke ujung
terminal yang terhubung paralel dan atur nilai beban ke R1 - L1.
Sesuaikan tegangan suplai untuk mendapatkan tegangan nominal UN =
380 V (fase ke netral tegangan 220V) pada awal garis yang terhubung paralel dan
nilai ini harus tetap konstan untuk semua pengukuran.
Dimulai dari nilai R1 - L1 dan ubah beban dalam langkah-langkah untuk
nilai yang ditunjukkan.Untuk setiap langkah mengukur jumlah berikut: arus I1
pada awal baris 1, arus I2 di awal baris 2, IE arus ke beban dan tegangan UE
melalui beban.
Masukkan nilai yang terukur ke dalam tabel berikut.
UA (Volt)
220
220
220
220
220
R-L
R1 – L1
R2 – L2
R3 – L3
R4 – L4
R5 – L5
I1 (A)
I2 (A)
IE (A)
UE (Volt)
Grafik yang diharapkan antara hasil Ie dan U
Berdasarkan grafik diatas maka pemasangan kapasitansi bertujuan untuk
memperbaiki drop tegangan.
8. Hasil Percobaan
-
Parallel Connection of Two Lines Without Capacitance
UA (Volt)
220
220
220
220
220
R-L
R1 – L1
R2 – L2
R3 – L3
R4 – L4
R5 – L5
I1 (A)
0,15
0,21
0,34
0,45
0,56
I2 (A)
0,2
0,23
0,24
0,25
0,4
IE (A)
0,2
0,22
0,3
0,48
0,5
UE (Volt)
220
220
210
200
190
Grafk antara U dan IE
250
U (Volt)
200
IE (A)
UA (Volt)
UE (Volt)
150
100
50
0
0.2
0.22
0.3
0.48
0.5
IE (Ampere)
-
Parallel Connection of Two Lines With Capacitance
UA (Volt)
220
220
220
220
220
R-L
R1 – L1
R2 – L2
R3 – L3
R4 – L4
R5 – L5
I1 (A)
0,3
0,3
0,3
0,38
0,47
I2 (A)
0,10
0,12
0,14
0,23
0,3
IE (A)
0,20
0,25
0,40
0,49
0,6
UE (Volt)
260
260
220
210
190
Grafk antara IE dan U
300
1
0.9
250
0.8
0.7
U (V)
200
0.6
150
0.5
0.4
100
0.3
0.2
50
0
0.55
IE (A)
UA (Volt)
UE (Volt)
I1 (A)
0.1
0.75
1.1
1.4
0
1.75
IE (A)
9. Analisa Percobaan
Berdasarkan hasil percobaan diatas maka dapat dianalisa percobaan paralel
connection of two line without capacitance and with capacitance bahwa tegangan
dan arus yang melalui beban (UE) pada percobaan tanpa kapasitansi lebih kecil
dari percobaan dengan kapasitansi. Rumus rangkaian RLC paralel adalah sebagai
berikut :
1
√ R + √ XL2 + XC 2
I
V=
Z
Z=
2
Sesuai dengan rumus diatas maka nilai impedansi totalnya akan lebih besar jika
suatu rangkaian jika
rangkaian terdiri dari rangkaian resistif,induktif dan
kapasitif. Sebagai contoh pada percobaan dengan nilai R2 – L2 tegangan yang
melalui beban tanpa kapasitansi (220 Volt) lebih kecil dari tegangan yang melalui
beban dengan kapasitansi (260 Volt) sedangkan arus yang melalui beban with
capacitance (0,25 A) lebih besar dari arus yang melalui beban without capacitance
(0,22 A)
hal ini dapat diketahui pada rumus diatas , bila rangkaian diparalel
maka tegangan berbanding lurus dengan nilai arus. Berdasarkan grafik diatas
maka penambahan kapasitansi dapat berfungsi untuk memperbaiki drop tegangan
pada sistem.
SERIES CONNECTION OF TWO LINES WITHOUT AND WITH
OPERATING CAPACITANCE
1. Tujuan
- Mengukur tegangan distribusi pada hubungan seri dua line
- Mengidentifikasi pengaruh pengoprasian kapasitansi pada tegangan dan
arus
2.
Dasar Teori
Series connection adalah pengaturan, dimana masing - masing unit
peralatan operasi dihubungkan secara seri menggunakan sistem jaringan radial.
Hubungan disimpulkan pertama untuk representasi yang disederhanakan (yaitu
tanpa elemen shunt). Maka perlakuan lebih tepat, di mana unsur shunt
dipertimbangkan.
Ciri khas rangkaian seri adalah arus yang kurang lebih sama mengalir
melalui semua cabang. Dengan demikian, penampang garis terlemah sangat
menentukan dalam menentukan sejauh mana rangkaian seri dapat dibebani.
Diagram rangkaian ekuivalen yang disederhanakan dari dua garis secara
seri diberikan pada gambar berikut.
Untuk menunjukkan sifat karakteristik dari hubungan seri, cukup
mengasumsikan beban resistif murni di akhir baris 2. Asumsi ini juga berlaku
untuk beban lainnya. Diagram fasor untuk rangkaian ditunjukkan pada Gambar. 5
diberikan pada gambar berikut.
Impedansi dua baris Z1 dan Z2 membentuk impedansi total (Ztot) sesuai
dengan persamaan berikut :
Sehingga nilai tegangan pada line 1 adalah:
Sehingga nilai tegangan pada line 2 adalah:
Dengan demikian, ketika dua line yang sama dihubungkan secara seri,
rangkaian tersebut berperilaku seolah-olah menjadi satu garis tetapi dengan garis
yang lebih panjang (di sini elemen shunt telah diabaikan). Namun, drop tegangan
terjadi saat garis sangat panjang, yang mana kebutuhan transmisi pada level
tegangan lebih tinggi.Pertimbangan elemen shunt (kapasitansi operasi)
digambarkan ke rangkaian ekuivalen berikut.
Diagram fasor untuk rangkaian ekiuvalen Gambar. 11 diberikan pada
gambar berikut.
Hubungan berikut didasarkan pada tegangan dan arus pada akhir line 2,
yang diberikan berdasarkan kondisi yang dibutuhkan pada beban. Setengah dari
pengaturan kapasitansi dari line 2 terletak sejajar dengan beban. Arus I BE saat ini
melalui 2 jalur terdiri dari arus beban dan arus pengisian di akhir line 2.
Jika IBE saat ini diketahui adalah drop tegangan sepanjang line 2 dan
dengan demikian tegangan UB bisa ditentukan. Mengetahui UB adalah dua arus
pengisian Ibo dan W pada akhir line 1 yang ditemukan juga di awal baris 2.
Menambahkan arus ke IBE ini memberikan arus IAB melalui line 1 dan dengan
demikian nilai tegangannya menjadi sesuai. Drop tegangan sepanjang line 1
(Tegangan UA yang diperlukan pada awal rangkaian).
Sekarang IA0 pengisian saat ini di awal line 1 dapat ditemukan dari nilai ini
dan ditambahkan ke IAB saat ini untuk mendapatkan IA saat ini yang mengalir ke
sirkuit. Perlakuan pada diagram fasor di atas bersifat kualitatif (yaitu tidak
berskala). Nilai menunjukkan bahwa pada kenyataannya pengaruh pengaturan
kapasitansi lebih kecil dari digambarkan dalam diagram fasor.
Perlu dicatat bahwa tegangan yang diperoleh dari evaluasi yang dihitung
ini selalu tegangan fase-to neutral dan bukan tegangan fase-ke-fase.
Juga harus ditunjukkan lagi bahwa representasi disini menggunakan
parameter terkonsentrasi (terutama dalam kasus kapasitansi operasi) tidak
sepenuhnya sesuai dengan kenyataan situasi. Dalam kasus garis nyata tidak ada
perbedaan antara arus IAB dan IBE di B node.
3. Alat dan Bahan
1 DL 1013TI
: Three-phase power supply unit
1 DL 2108T02
: Power circuit breaker
1 DL 1080TT
: Three-phase transformer
2 DL 7901TT
: Overhead line model
1 DL 1017R
: Resistive load (Beban resistif)
1 DL 1017L
: Inductive load (Beban induktif)
3 DL 2109T2A5
: Moving-iron ammeter (2,5 A)
3 DL 2109T3PV
: Moving-iron voltmeter (125 V – 250 V – 500 V)
Kabel penghubung secukupnya
4.
Gambar Rangkaian Percobaan Two Lines in Series Without Operating
Capacitance
5.
Prosedur Percobaan Two Lines in Series Without Operating
Capacitance
Pasang
rangkaian
sesuai
dengan
diagram
topografi
di
atas.
Tetapkan sisi primer transformator tiga fasa pada sambungan delta 380V
dan gunakan colokan bridging. Atur sisi sekunder untuk memberi bintang UN
+5%.
Lepaskan semua sumbat penjembatan yang menghubungkan kapasitansi ke
kedua model transmisi.Hubungkan beban resistif tiga fasa yang seimbang ke
ujung terminal seri dan atur nilai beban ke R1.
Sesuaikan tegangan suplai untuk mendapatkan tegangan nominal UN =
380V (fase-ke-netral Tegangan 220V) pada awal garis yang terhubung paralel
nilai ini harus dijaga tetap konstan untuk semua pengukuran.
Dimulai dari nilai R1 beban resistif dan ulangi langkah sampai nilai R6.
Untuk setiap langkah mengukur parameter berikut:Tegangan UB pada awal baris 2
dan tegangan UE pada beban dan arus beban IE, juga arus yang melewati dua line
Masukkan nilai yang terukur ke dalam tabel berikut.
UA (Volt)
220
220
220
220
220
R
R1
R2
R3
R4
R5
UB (V)
Grafik yang diharapkan antara Udan IE
UE (V)
IE (A)
Nilai tegangan pada beban menunjukkan bahwa drop tegangan turun sangat pada
garis yang sangat panjang.
6.
Gambar Rangkaian Percobaan Two Lines in Series With Operating
Capacitance
7.
Prosedur Percobaan Two Lines in Series With Operating Capacitance
Pasang
rangkaian
sesuai
dengan
diagram
topografi
di
atas.
Tetapkan sisi primer transformator tiga fasa pada sambungan delta 380V
dan gunakan colokan bridging. Atur sisi sekunder untuk memberi bintang UN
+5%.
Lepaskan semua sumbat penjembatan yang menghubungkan kapasitansi ke
kedua model transmisi.Hubungkan beban resistif tiga fasa yang seimbang ke
ujung terminal seri dan atur nilai beban ke R1.
Sesuaikan tegangan suplai untuk mendapatkan tegangan nominal UN =
380V (fase-ke-netral Tegangan 220V) pada awal garis yang terhubung paralel
nilai ini harus dijaga tetap konstan untuk semua pengukuran.
Dimulai dari nilai R1 beban resistif ulangi langkah sampai nilai R5. Untu
setiap langkah pengukuran yang dilakukan adalah sebagai berikut: Arus I1 pada
line 1, tegangan UB dan arus I2 pada line 2, tegangan UE dan IE saat ini di load.
Masukkan nilai yang terukur ke dalam tabel berikut.
UA (Volt)
220
220
220
220
220
R-L
R1
R2
R3
R4
R5
I1 (A)
I2 (A)
IE (A)
UE (Volt)
Grafik yang diharapkan antara U dan IE
Bila kapasitansi garis diperhitungkan arus silang mengalir pada awal dan akhir
titik dari dua model garis. Arus lintas ini disuperposisikan pada arus beban.
Selain itu pengaruh induktansi garis pada penurunan voltase dikompensasikan
sebagian oleh efek dari kapasitansi silang.
8. Hasil Percobaan
-
Series Connection of Two Lines Without Capacitance
UA (Volt)
220
220
R
R1
R2
UB (V)
220
211
UE (V)
220
211
IE (A)
0,2
0,29
220
220
220
220
R3
R4
R5
R6
200
188
170
165
200
188
170
165
0,42
0,59
0,7
0,85
Grafk antara U dan IE
250
U (V)
200
IE (A)
UA (Volt)
UE (V)
150
100
50
0
0.2
0.29
0.42
0.59
0.7
0.85
IE (A)
UA (Volt)
220
220
220
220
220
Series Connection of Two Lines With Capacitance
R
R1
R2
R3
R4
R5
I1 (A)
0,85
0,85
0,82
0,8
0,8
I2 (A)
0,55
0,55
0,65
0,75
0,75
IE (A)
0,55
0,75
1,1
1,4
1,75
UE (Volt)
295
280
250
220
190
UB (Volt)
295
285
240
215
190
Grafk antara IE dan U
300
1
0.9
250
0.8
0.7
U (V)
200
0.6
150
0.5
0.4
100
0.3
0.2
50
0
0.55
IE (A)
UA (Volt)
UE (Volt)
I1 (A)
I2 (A)
UB (Volt)
0.1
0.75
1.1
1.4
0
1.75
IE (A)
9. ANALISA PERCOBAAN]
Berdasarkan hasil percobaan diatas maka dapat dianalisa percobaan seri
connection of two line without capacitance and with capacitance bahwa tegangan
dan arus yang melalui beban (UE) pada percobaan tanpa kapasitansi lebih kecil
dari percobaan dengan kapasitansi. Rumus rangkaian RLC paralel adalah sebagai
berikut :
Z=√ R 2+ √ XL2 −XC 2
I=
V
Z
Berdasarkan rumus diatas dapat diketahui bahwa pada percobaan seri dengan
kapasitansi maka nilai impedansi akan kecil karena pada percobaan yang
dilakukan tidak ada nilai induktansi. Sebagai contoh pada percobaan dengan nilai
R2 tegangan yang melalui beban tanpa kapasitansi (220 Volt) lebih kecil dari
tegangan yang melalui beban dengan kapasitansi (295 Volt) sedangkan arus yang
melalui beban with capacitance (0,55 A) lebih besar dari arus yang melalui beban
without capacitance (0,20 A) hal ini dapat diketahui pada rumus diatas , bila
rangkaian diseri maka tegangan berbanding lurus dengan nilai arus.
KESIMPULAN
Dari data percobaan di atas dapat kita simpulkan bahwa semakin besar nilai
kapasitansi pada sebuah jaringan maka arus yang mengalir akan semakin besar.
dari percobaan di atas dapat kita simpulkan bahwa nilai capacitancy dapat
mempengaruhi besar kecil nya tegangan pada sebuah jarinngan.
PARALLEL AND SERIES CONNECTION OF TWO LINES
WITH AND WITHOUT OPERATING CAPACITANCE
Untuk memenuhi tugas matakuliah
Lab Sistem Tenaga Listrik II Semester VI
yang diampu oleh Ibu Rohmanita Duanaputri, S,ST., MT
Disusun Oleh Kelompok 3:
Citra Pralasdiana Putri
(1441150053)
Yeri Indra Sukmana
(1441150048)
Eko Wahyudi
(1441150056)
Kemal Zulfianta
(1441150005)
Rohim Makhluqi
(1441150027)
Rezandra Yanuary Saputra
(1441150040)
Kelas D4 Sistem Kelistrikan 3A
PROGRAM STUDI SISTEM KELISTRIKAN
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
POLITEKNIK NEGERI MALANG
2017
PARALLEL CONNECTION OF TWO LINES WITHOUT OPERATING
CAPACITANCE
1. Tujuan
-
Mengukur arus distribusi pada hubungan paralel dengan dua baris
-
Mengidentifikasi pengaruh pengoprasian kapasitansi pada tegangan
dan arus
2. Landasan Teori
Jenis pengaturan peralatan operasi ini menjadi dasar menghubungkan
jaringan.
Hubungan
pertama-tama
diturunkan
untuk
representasi
yang
disederhanakan (yaitu tanpa elemen shunt), maka perlakuan yang lebih tepat,
dimana unsur shunt dipertimbangkan. Sifat karakteristik rangkaian paralel adalah
drop tegangan yang sama terjadi pada semua cabang. Dengan demikian, arus total
dalam rangkaian paralel selalu terbagi sehingga rasio arus di cabang berbanding
terbalik dengan rasio impedansi pada cabang.
Gambar diagram rangkaian ekuivalen yang disederhanakan dari dua garis
secara paralel adalah sebagai berikut
Beban induktif resistif campuran diasumsikan di ujung dua baris dalam
percobaan ini, agar mensimulasikan kondisi realistis sehubungan dengan
permintaan daya reaktif. Hubungan yang diperoleh juga terutama berlaku untuk
kasus beban lainnya.
Diagram fasor untuk rangkaian ditunjukkan pada Gambar. 9 diberikan
pada gambar berikut.
Impedansi dua baris Z1 dan Z2 membentuk impedansi total (Ztot) sesuai
dengan persamaan berikut :
Sehingga nilai arus pada line 1 adalah:
Sehingga nilai arus pada line 2 adalah:
Dengan demikian, ketika dua line yang sama dihubungkan secara paralel,
rangkaian tersebut berperilaku seolah-olah
menjadi garis tunggal setengah
panjang (di sini elemen shunt telah diabaikan): masing-masing dari dua cabang
garis membawa separuh arus beban. Pertimbangan elemen shunt (operating
capacitances) mengarah pada diagram impedansi berikut
Diagram fasor untuk rangkaian ekiuvalen Gambar. 11 diberikan pada
gambar berikut.
Perlakuan pada diagram fasor yang disebutkan di atas adalah kualitatif
(yaitu tidak berskala). Berbeda dengan situasi dengan rangkaian seri, hubungan di
sini juga cukup sederhana, ketika elemen shunt telah dipertimbangkan.
Pengaturan kapasitansi yang diasumsikan sebagai elemen terkonsentrasi dalam
ekuivalen π sirkuit, ditambahkan dan meningkatkan kapasitansi pengaturan yang
sesuai. Untuk menggambar diagram fasor jumlah muatan yang diberikan saat ini
arus
(IE)
dan
tegangan
Penambahan arus (IE)
(UE)
pada
beban
diasumsikan.
dengan arus IE1 dan IE2 pada setengah pengaturan
kapasitansi dari line 1 dan 2 mengarah ke IAE fiktif saat ini, yang bertanggung
jawab
atas
drop
tegangan
pada
hubungan
paralel
Impedansi longitudinal Z1 dan Z2. Persamaan yang diturunkan untuk representasi
yang
disederhanakan
juga
berlaku
untuk
rangkaian
paralel
ini.
Untuk mendapatkan IA saat ini yang mengalir ke sirkuit, dua arus kapasitif I A1 dan
IA2 ditambahkan ke IAB di awal line.
3.
Alat dan Bahan
1 DL 1013TI
: Three-phase power supply unit
1 DL 2108T02
: Power circuit breaker
1 DL 1080TT
: Three-phase transformer
2 DL 7901TT
: Overhead line model
1 DL 1017R
: Resistive load (Beban resistif)
1 DL 1017L
: Inductive load (Beban induktif)
3 DL 2109T2A5
: Moving-iron ammeter (2,5 A)
3 DL 2109T3PV
: Moving-iron voltmeter (125 V – 250 V – 500 V)
Kabel penghubung secukupnya
4.
Gambar Rangkaian Percobaan Two Lines in Parallel Without Operating
Capacitance
5.
Prosedur Percobaan Two Lines in Parallel Without Operating
Capacitance
Pasang
rangkaian
sesuai
dengan
diagram
topografi
di
atas.
Tetapkan sisi primer transformator tiga fasa pada sambungan delta 380V
dan gunakan colokan bridging. Atur sisi sekunder untuk memberi bintang UN
+5%.
Lepaskan semua sumbat penjembatan yang menghubungkan kapasitansi ke
kedua model transmisi.Hubungkan beban resistif induktif tiga fasa yang
seimbang ke ujung terminal paralel dan atur nilai beban ke R1 - L1.
Sesuaikan tegangan suplai untuk mendapatkan tegangan nominal UN =
380V (fase-ke-netral Tegangan 220V) pada awal garis yang terhubung paralel
nilai
ini
harus
dijaga
tetap
konstan
untuk
semua
pengukuran.
Dimulai dari nilai R1 - L1 dan ubah beban dalam langkah-langkah untuk
nilai yang ditunjukkan.Untuk setiap langkah mengukur jumlah berikut: arus I1
pada awal baris 1, arus I2 di awal baris 2, IE arus ke beban dan tegangan UE
melalui beban.
Masukkan nilai yang terukur ke dalam tabel berikut.
UA (Volt)
220
220
220
220
220
R-L
R1 – L1
R2 – L2
R3 – L3
R4 – L4
R5 – L5
I1 (A)
I2 (A)
IE (A)
Grafik yang diharapkan antara U (Volt) dan IE (Ampere)
UE (Volt)
Seperti yang diharapkan, bila dua garis panjang sama dihubungkan secara paralel,
masing-masing garis membawa separuh muatan arus. Jika salah satu garis
terputus, garis yang tersisa sekarang membawa arus dua kali lipat, menyebabkan
jatuh tegangan yang lebih tinggi.
6.
Gambar Rangkaian Percobaan Two Lines in Parallel With Operating
Capacitance
7.
Prosedur Percobaan Two Lines in Parallel With Operating Capacitance
Pasang rangkaian sesuai dengan diagram topografi di atas.
Atur sisi primer transformator tiga fase pada koneksi delta 380V dan gunakan
bridging colokan mengatur sisi sekunder untuk memberi bintang UN + 5%.
Masukkan semua colokan bridging yang menghubungkan kapasitansi ke
kedua model garis. Hubungkan beban resistif induktif tiga fase seimbang ke ujung
terminal yang terhubung paralel dan atur nilai beban ke R1 - L1.
Sesuaikan tegangan suplai untuk mendapatkan tegangan nominal UN =
380 V (fase ke netral tegangan 220V) pada awal garis yang terhubung paralel dan
nilai ini harus tetap konstan untuk semua pengukuran.
Dimulai dari nilai R1 - L1 dan ubah beban dalam langkah-langkah untuk
nilai yang ditunjukkan.Untuk setiap langkah mengukur jumlah berikut: arus I1
pada awal baris 1, arus I2 di awal baris 2, IE arus ke beban dan tegangan UE
melalui beban.
Masukkan nilai yang terukur ke dalam tabel berikut.
UA (Volt)
220
220
220
220
220
R-L
R1 – L1
R2 – L2
R3 – L3
R4 – L4
R5 – L5
I1 (A)
I2 (A)
IE (A)
UE (Volt)
Grafik yang diharapkan antara hasil Ie dan U
Berdasarkan grafik diatas maka pemasangan kapasitansi bertujuan untuk
memperbaiki drop tegangan.
8. Hasil Percobaan
-
Parallel Connection of Two Lines Without Capacitance
UA (Volt)
220
220
220
220
220
R-L
R1 – L1
R2 – L2
R3 – L3
R4 – L4
R5 – L5
I1 (A)
0,15
0,21
0,34
0,45
0,56
I2 (A)
0,2
0,23
0,24
0,25
0,4
IE (A)
0,2
0,22
0,3
0,48
0,5
UE (Volt)
220
220
210
200
190
Grafk antara U dan IE
250
U (Volt)
200
IE (A)
UA (Volt)
UE (Volt)
150
100
50
0
0.2
0.22
0.3
0.48
0.5
IE (Ampere)
-
Parallel Connection of Two Lines With Capacitance
UA (Volt)
220
220
220
220
220
R-L
R1 – L1
R2 – L2
R3 – L3
R4 – L4
R5 – L5
I1 (A)
0,3
0,3
0,3
0,38
0,47
I2 (A)
0,10
0,12
0,14
0,23
0,3
IE (A)
0,20
0,25
0,40
0,49
0,6
UE (Volt)
260
260
220
210
190
Grafk antara IE dan U
300
1
0.9
250
0.8
0.7
U (V)
200
0.6
150
0.5
0.4
100
0.3
0.2
50
0
0.55
IE (A)
UA (Volt)
UE (Volt)
I1 (A)
0.1
0.75
1.1
1.4
0
1.75
IE (A)
9. Analisa Percobaan
Berdasarkan hasil percobaan diatas maka dapat dianalisa percobaan paralel
connection of two line without capacitance and with capacitance bahwa tegangan
dan arus yang melalui beban (UE) pada percobaan tanpa kapasitansi lebih kecil
dari percobaan dengan kapasitansi. Rumus rangkaian RLC paralel adalah sebagai
berikut :
1
√ R + √ XL2 + XC 2
I
V=
Z
Z=
2
Sesuai dengan rumus diatas maka nilai impedansi totalnya akan lebih besar jika
suatu rangkaian jika
rangkaian terdiri dari rangkaian resistif,induktif dan
kapasitif. Sebagai contoh pada percobaan dengan nilai R2 – L2 tegangan yang
melalui beban tanpa kapasitansi (220 Volt) lebih kecil dari tegangan yang melalui
beban dengan kapasitansi (260 Volt) sedangkan arus yang melalui beban with
capacitance (0,25 A) lebih besar dari arus yang melalui beban without capacitance
(0,22 A)
hal ini dapat diketahui pada rumus diatas , bila rangkaian diparalel
maka tegangan berbanding lurus dengan nilai arus. Berdasarkan grafik diatas
maka penambahan kapasitansi dapat berfungsi untuk memperbaiki drop tegangan
pada sistem.
SERIES CONNECTION OF TWO LINES WITHOUT AND WITH
OPERATING CAPACITANCE
1. Tujuan
- Mengukur tegangan distribusi pada hubungan seri dua line
- Mengidentifikasi pengaruh pengoprasian kapasitansi pada tegangan dan
arus
2.
Dasar Teori
Series connection adalah pengaturan, dimana masing - masing unit
peralatan operasi dihubungkan secara seri menggunakan sistem jaringan radial.
Hubungan disimpulkan pertama untuk representasi yang disederhanakan (yaitu
tanpa elemen shunt). Maka perlakuan lebih tepat, di mana unsur shunt
dipertimbangkan.
Ciri khas rangkaian seri adalah arus yang kurang lebih sama mengalir
melalui semua cabang. Dengan demikian, penampang garis terlemah sangat
menentukan dalam menentukan sejauh mana rangkaian seri dapat dibebani.
Diagram rangkaian ekuivalen yang disederhanakan dari dua garis secara
seri diberikan pada gambar berikut.
Untuk menunjukkan sifat karakteristik dari hubungan seri, cukup
mengasumsikan beban resistif murni di akhir baris 2. Asumsi ini juga berlaku
untuk beban lainnya. Diagram fasor untuk rangkaian ditunjukkan pada Gambar. 5
diberikan pada gambar berikut.
Impedansi dua baris Z1 dan Z2 membentuk impedansi total (Ztot) sesuai
dengan persamaan berikut :
Sehingga nilai tegangan pada line 1 adalah:
Sehingga nilai tegangan pada line 2 adalah:
Dengan demikian, ketika dua line yang sama dihubungkan secara seri,
rangkaian tersebut berperilaku seolah-olah menjadi satu garis tetapi dengan garis
yang lebih panjang (di sini elemen shunt telah diabaikan). Namun, drop tegangan
terjadi saat garis sangat panjang, yang mana kebutuhan transmisi pada level
tegangan lebih tinggi.Pertimbangan elemen shunt (kapasitansi operasi)
digambarkan ke rangkaian ekuivalen berikut.
Diagram fasor untuk rangkaian ekiuvalen Gambar. 11 diberikan pada
gambar berikut.
Hubungan berikut didasarkan pada tegangan dan arus pada akhir line 2,
yang diberikan berdasarkan kondisi yang dibutuhkan pada beban. Setengah dari
pengaturan kapasitansi dari line 2 terletak sejajar dengan beban. Arus I BE saat ini
melalui 2 jalur terdiri dari arus beban dan arus pengisian di akhir line 2.
Jika IBE saat ini diketahui adalah drop tegangan sepanjang line 2 dan
dengan demikian tegangan UB bisa ditentukan. Mengetahui UB adalah dua arus
pengisian Ibo dan W pada akhir line 1 yang ditemukan juga di awal baris 2.
Menambahkan arus ke IBE ini memberikan arus IAB melalui line 1 dan dengan
demikian nilai tegangannya menjadi sesuai. Drop tegangan sepanjang line 1
(Tegangan UA yang diperlukan pada awal rangkaian).
Sekarang IA0 pengisian saat ini di awal line 1 dapat ditemukan dari nilai ini
dan ditambahkan ke IAB saat ini untuk mendapatkan IA saat ini yang mengalir ke
sirkuit. Perlakuan pada diagram fasor di atas bersifat kualitatif (yaitu tidak
berskala). Nilai menunjukkan bahwa pada kenyataannya pengaruh pengaturan
kapasitansi lebih kecil dari digambarkan dalam diagram fasor.
Perlu dicatat bahwa tegangan yang diperoleh dari evaluasi yang dihitung
ini selalu tegangan fase-to neutral dan bukan tegangan fase-ke-fase.
Juga harus ditunjukkan lagi bahwa representasi disini menggunakan
parameter terkonsentrasi (terutama dalam kasus kapasitansi operasi) tidak
sepenuhnya sesuai dengan kenyataan situasi. Dalam kasus garis nyata tidak ada
perbedaan antara arus IAB dan IBE di B node.
3. Alat dan Bahan
1 DL 1013TI
: Three-phase power supply unit
1 DL 2108T02
: Power circuit breaker
1 DL 1080TT
: Three-phase transformer
2 DL 7901TT
: Overhead line model
1 DL 1017R
: Resistive load (Beban resistif)
1 DL 1017L
: Inductive load (Beban induktif)
3 DL 2109T2A5
: Moving-iron ammeter (2,5 A)
3 DL 2109T3PV
: Moving-iron voltmeter (125 V – 250 V – 500 V)
Kabel penghubung secukupnya
4.
Gambar Rangkaian Percobaan Two Lines in Series Without Operating
Capacitance
5.
Prosedur Percobaan Two Lines in Series Without Operating
Capacitance
Pasang
rangkaian
sesuai
dengan
diagram
topografi
di
atas.
Tetapkan sisi primer transformator tiga fasa pada sambungan delta 380V
dan gunakan colokan bridging. Atur sisi sekunder untuk memberi bintang UN
+5%.
Lepaskan semua sumbat penjembatan yang menghubungkan kapasitansi ke
kedua model transmisi.Hubungkan beban resistif tiga fasa yang seimbang ke
ujung terminal seri dan atur nilai beban ke R1.
Sesuaikan tegangan suplai untuk mendapatkan tegangan nominal UN =
380V (fase-ke-netral Tegangan 220V) pada awal garis yang terhubung paralel
nilai ini harus dijaga tetap konstan untuk semua pengukuran.
Dimulai dari nilai R1 beban resistif dan ulangi langkah sampai nilai R6.
Untuk setiap langkah mengukur parameter berikut:Tegangan UB pada awal baris 2
dan tegangan UE pada beban dan arus beban IE, juga arus yang melewati dua line
Masukkan nilai yang terukur ke dalam tabel berikut.
UA (Volt)
220
220
220
220
220
R
R1
R2
R3
R4
R5
UB (V)
Grafik yang diharapkan antara Udan IE
UE (V)
IE (A)
Nilai tegangan pada beban menunjukkan bahwa drop tegangan turun sangat pada
garis yang sangat panjang.
6.
Gambar Rangkaian Percobaan Two Lines in Series With Operating
Capacitance
7.
Prosedur Percobaan Two Lines in Series With Operating Capacitance
Pasang
rangkaian
sesuai
dengan
diagram
topografi
di
atas.
Tetapkan sisi primer transformator tiga fasa pada sambungan delta 380V
dan gunakan colokan bridging. Atur sisi sekunder untuk memberi bintang UN
+5%.
Lepaskan semua sumbat penjembatan yang menghubungkan kapasitansi ke
kedua model transmisi.Hubungkan beban resistif tiga fasa yang seimbang ke
ujung terminal seri dan atur nilai beban ke R1.
Sesuaikan tegangan suplai untuk mendapatkan tegangan nominal UN =
380V (fase-ke-netral Tegangan 220V) pada awal garis yang terhubung paralel
nilai ini harus dijaga tetap konstan untuk semua pengukuran.
Dimulai dari nilai R1 beban resistif ulangi langkah sampai nilai R5. Untu
setiap langkah pengukuran yang dilakukan adalah sebagai berikut: Arus I1 pada
line 1, tegangan UB dan arus I2 pada line 2, tegangan UE dan IE saat ini di load.
Masukkan nilai yang terukur ke dalam tabel berikut.
UA (Volt)
220
220
220
220
220
R-L
R1
R2
R3
R4
R5
I1 (A)
I2 (A)
IE (A)
UE (Volt)
Grafik yang diharapkan antara U dan IE
Bila kapasitansi garis diperhitungkan arus silang mengalir pada awal dan akhir
titik dari dua model garis. Arus lintas ini disuperposisikan pada arus beban.
Selain itu pengaruh induktansi garis pada penurunan voltase dikompensasikan
sebagian oleh efek dari kapasitansi silang.
8. Hasil Percobaan
-
Series Connection of Two Lines Without Capacitance
UA (Volt)
220
220
R
R1
R2
UB (V)
220
211
UE (V)
220
211
IE (A)
0,2
0,29
220
220
220
220
R3
R4
R5
R6
200
188
170
165
200
188
170
165
0,42
0,59
0,7
0,85
Grafk antara U dan IE
250
U (V)
200
IE (A)
UA (Volt)
UE (V)
150
100
50
0
0.2
0.29
0.42
0.59
0.7
0.85
IE (A)
UA (Volt)
220
220
220
220
220
Series Connection of Two Lines With Capacitance
R
R1
R2
R3
R4
R5
I1 (A)
0,85
0,85
0,82
0,8
0,8
I2 (A)
0,55
0,55
0,65
0,75
0,75
IE (A)
0,55
0,75
1,1
1,4
1,75
UE (Volt)
295
280
250
220
190
UB (Volt)
295
285
240
215
190
Grafk antara IE dan U
300
1
0.9
250
0.8
0.7
U (V)
200
0.6
150
0.5
0.4
100
0.3
0.2
50
0
0.55
IE (A)
UA (Volt)
UE (Volt)
I1 (A)
I2 (A)
UB (Volt)
0.1
0.75
1.1
1.4
0
1.75
IE (A)
9. ANALISA PERCOBAAN]
Berdasarkan hasil percobaan diatas maka dapat dianalisa percobaan seri
connection of two line without capacitance and with capacitance bahwa tegangan
dan arus yang melalui beban (UE) pada percobaan tanpa kapasitansi lebih kecil
dari percobaan dengan kapasitansi. Rumus rangkaian RLC paralel adalah sebagai
berikut :
Z=√ R 2+ √ XL2 −XC 2
I=
V
Z
Berdasarkan rumus diatas dapat diketahui bahwa pada percobaan seri dengan
kapasitansi maka nilai impedansi akan kecil karena pada percobaan yang
dilakukan tidak ada nilai induktansi. Sebagai contoh pada percobaan dengan nilai
R2 tegangan yang melalui beban tanpa kapasitansi (220 Volt) lebih kecil dari
tegangan yang melalui beban dengan kapasitansi (295 Volt) sedangkan arus yang
melalui beban with capacitance (0,55 A) lebih besar dari arus yang melalui beban
without capacitance (0,20 A) hal ini dapat diketahui pada rumus diatas , bila
rangkaian diseri maka tegangan berbanding lurus dengan nilai arus.
KESIMPULAN
Dari data percobaan di atas dapat kita simpulkan bahwa semakin besar nilai
kapasitansi pada sebuah jaringan maka arus yang mengalir akan semakin besar.
dari percobaan di atas dapat kita simpulkan bahwa nilai capacitancy dapat
mempengaruhi besar kecil nya tegangan pada sebuah jarinngan.