LAPORAN KWH Meter 1 Phasa-1 [PDF]

Citation preview

LAPORAN PENGUKURAN II



“kWh METER SATU PHASA”



Anggota kelompok 4 (Kelas D4 SKL 2C) : 1. Erlinda Anindyasani (1841150061) 2. Halda Ababiela Arzin (1841150092) 3. Mohammad Yusuf Asroful (1841150047) 4. Nasrul Rozikin (1841150094) 5. Reyhan Aulia Rahman (1841150021)



PROGRAM STUDI SISTEM KELISTRIKAN JURUSAN TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI MALANG 2019



1.1 TUJUAN PERCOBAAN 1. Dapat membaca dan memahami nameplate dari kWh meter 2. Dapat menyambungkan kWh meter analog dengan beban berdasarkan wiring diagram. 3. Dapat mengukur ketelitian dari kWh meter dengan menggunakan multimeter dan stopwatch 4. Dapat mengukur ketelitian dari kWh meter dengan menggunakan wattmeter dan stopwatch 1.2 DASAR TEORI kWh meter adalah alat pengukur energi listrik yang mengukur secara langsung hasil kali tegangan, arus factor kerja,kali waktu yang tertentu (UI Cos φ t) yang bekerja padanya selama jangka waktu tertentu tersebut. Hal ini berdasarkan bekerjanya induksi megnetis oleh medan magnit yang dibangkitkan oleh arus melalui kumparan arus terhadap disc (piring putar) kWh meter, dimana induksi megnetis ini berpotongan dengan induksi mgnetis yang dibangkitkan oleh arus melewati kumparan tegangan terhadap disc yang sama. Koppel putar dapat dibangkitkan terhadap disc karena induksi magnetis kedua medan magnit tersebut diatas bergeser fasa sebesar 900 satu terhadap lainnya (azas Ferrari). Hal ini dimungkinkan dengan konstruksi kumparan tegangan dibuat dalam jumlah besar gulungan sehingga dapat dianggap inductance murni.



Gambar 1A. Prinsip suatu meter penunjuk Energi listrik arus B-B (jenis induksi)



Gambar 1B Arus – arus Eddy pada suatu piringan



GAMBAR 1 Keterangan Gambar : M



=



Magnit permanent



Cp



=



inti besi kumparan tegangan



Wp



=



kumparan tegangan yang dapat dianggap sebagai reaktansi murni, karena lilitan cukup besar



Cc



=



Inti besi kumparan arus



Wc



=



kumparan arus



Ip



=



arus yang mengalir melalui Wp



I



=



Arus beban yang mengalir melalui Wc



F



= Kumparan penyesuaian fasa yang diberi tahanan R



RGS



= Register



1L & 2S



= Terminal sumber daya masuk



2L & 1S



= Terminal daya keluar



PRINSIP KERJA Ф1ditimbulkan oleh arus I mengalir di kumparan Wc Ф2ditimbulkan oleh arus Ip mengalir di kumparan Wp dan Ip lagging 900 terhadap tegangannya V



φ  Sin







= Cos φ



Ф1



Gambar 2 Ф2 Dengan mengambil persamaan moment alat ukur type induksi : KW Ø1. Ø2 Sin 



T



=



Ф1



sebanding dengan I



Ф2



sebanding dengan



V W Sin  = Maka : TD



Cos φ =



V W.I W



Cos φ



= V.I. Cos φ



Dengan demikian maka terhadap piringan logam D terdapat momen gerak TD yang berbanding lurus terhadap daya beban. Apabila oleh karena pengaruh momen TD. Piring logam D berputar dengan kecepatan n, maka sambil berputar piringan tersebut memotong garis – garis fluksi magnetic m (akibat adanya magnit permanen) sehingga menyebabkan terjadinya arus – arus putar (arus Foucault) didalam piringan logam yang berbanding lurus terhadap n Ø m. Arus – arus putar yang terjadi pada piringan logam D akibat adanya Ø1, Ø2 dan Ø m seperti dalam gambar 1.B Arus – arus putar yang memotong garis – garis fluksi m menyebabkan piringan logam D mengalami momen redaman TD yang berbanding lurus dengan n. Ø m2



Bila momen TD dan Td dalam keadaan seimbang maka :



Kd. V.I. Cos φ = Km.n. Ø m2 Kd V.I Cos φ



n= Km Ф m2



Kd, Km = konstanta



Sehingga didapat kecepatan n dari piringan logam D adalah berbanding lurus dengan V.I.Cos, maka jumlah putaran piringan D untuk jangka waktu tertentu sebanding dengan energi yang diukur pada jangka waktu tersebut. Kemudian untuk mendapat angka hasil pengukuran dari piringan D tadi harus ditransformasikan lagi kealat register.



2. BAGIAN – BAGIAN KWH METER DAN FUNGSINYA



Gambar 3 1. Kumparan Tegangan 2. Kumparan arus 3. Elemen Penggerak/piringan 4. Rem Magnit 5. Register Badan (body) terdiri dari : 6. Name Plate a. Bagian atas 7.Terminal Klemp



b. Bagian bawah Kumparan arus terdiri dari : a.



Pada kWh meter 1 phasa kumparan arus 1 set



b.



Pada kWh meter 3 phasa 3 kawat kumparan arus 2 set



c.



Pada kWh meter 3 phasa 4 kawat kumparan 3 set



Pada kumparan arus dilengkapi dengan kawat tahanan atau lempengan besi yang berfungsi sebagai pengatur Cosinus phi (factor kerja) Kumparan Tegangan terdiri dari : Pada kWh meter 1 phasa



……………………………… 1 Set



Pada kWh meter 3 phasa 3 kawat



……………………. 2 set



Pada kWh meter 3 phasa 4 kawat



……………………. 3 Set



Piringan Piringan kWh meter ditempatkan dengan dua buah bantalan (atas dan bawah) yang digunakan agar piringan kWh meter dapat berputar dengan mendapat gesekan sekecil mungin.



Rem Magnit Rem magnit adalah terbuat dari magnit permanen, mempunyai satu pasang kutub (Utara dan selatan) yang gunanya untuk : a.



Mengatasi akibat adanya gaya berat dari piringan kWh meter



b.



Menghilangkan / meredam ayunan perputaran piringan serta alat kalibrasi semua batas arus.



Roda gigi dan Alat Pencatat (register) Sebagai transmisi perputaran piringan, sehingga alat pencatat merasakan adanya perputaran, untuk mencatat jumlah energi yang diukur oleh kWh meter tersebut dan mempunyai satuan, puluhan, ratusan, ribuan dan puluh ribuan



Data kWh Meter Pada papan nama dari meter energi tercantum data sebagai berikut : -



Nama alat / merek pabrik



-



Tipe atau jenis meter



-



Cara pengawatan : satu fasa, 2 kawat tiga fasa, 3 kawat tiga fasa, 4 kawat



-



Tegangan



-



Arus



-



Frekuensi



-



Konstanta meter



-



Kelas



-



Satuan energi listrik c



Pada titik A besarnya sudut Ф



=0



Maka besar Cos φ



=1



Sehingga kVA



= kW



Sedangkan kVAR nya adalah



=0



Pada titik B : Sudut 2 semakin besar sehingga Cos menjadi lebih kecil dari 1 kVA akan menjadi lebih besar dari kW, sedangkan kVARnya menjadi lebih besar dari nol ( 0 ).



3. DIAGRAM RANGKAIAN DAN PENANDAAN TERMINAL Diagram rangkaian harus tertera pada bagian disekitar terminal. Diagram rangkaian dan cara penyambungannya dapat dilihat pada gambar 9 sampai 18



.1 .3 .44 .5



. .64 .74 .1 .3 .4 554



B



F N



E B A



F N



E B



N



Gbr. 8a Diagram pengawatan kWh meter fase tunggal, 2 kawat sambungan langsung, tarip tungal



B



A



Gbr. 8b Diagram pengawatan kWh meter fase tunggal, 2 kawat sambungan langsung, tarip ganda



N



 Prosedur Kalibrasi KWH Meter Satu Phasa



1. Pemeriksaan Visual dan Mekanis Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk melihat ada tidaknya cacat pada meter. Tutup meter dilepas dan bagian yang diperiksa antara lain : -



Kotak meter



-



Rangkaian register sambungan patri dan las



-



Kekencangan sekrup



-



Kebersihan bagian dalam meter, terutama sela pada bagian magnet peredam



-



Bagian lain yang dianggap perlu.



2. Pemanasan Awal Sebelum kalibrasi dilaksanakan, dilakukan pemanasan awal terlebih dahulu, guna memperoleh kestabilan hingga kesalahan akibat perbedaan suhu menjadi minimum. Lama pemanasan awal untuk instrumen ukur energi listrik kelas 2 adalah 0,5 jam dengan memberikan tegangan pengenal pada kumparan tegangan dan arus (arus maksimum bila ada) pada kumparan arus, faktor daya 1,0. 3. Pengujian Register Maksud dari pengujian ini adalah untuk membuktikan kebenaran dari konstanta meter yang dikalibrasi. Pengujian ini dapat dilaksanakan pada waktu pemanasan awal. Cara pengujian konstanta meter dengan satuan jumlah putaran per kWh adalah :



a. Menghitung jumlah putaran piringan dan selisih penunjukan register. Mula-mula posisi awal register A dicatat kemudian meter kWh diberi tegangan sesuai dengan tegangan pengenalnya dan diberi arus sesuai dengan arus dasar (arus maksimum bila ada), faktor daya 1. Jumlah putaran piringan N dihitung sesuai konstantanya. Bersamaan dengan akhir hitungan putaran saklar tegangan dan arus dibuka. Catat posisi akhir register B. Kemudian hitunglah perbandingannya antara jumlah putaran piringan dan selisih pencatatan register dan bandingkanlah dengan konstanta meter pada pelat nama. Konstanta meter (c) yang diperoleh sebagai berikut :



𝑐=



n



(𝑝𝑢𝑡𝑎𝑟𝑎𝑛)



B−A



𝑘𝑊ℎ



n = putaran piringan (ditentukan) A = posisi register awal dalam kWh B = posisi register akhir dalam kWh



b. Menghitung selisih penunjukkkan register dan membandingkannya dengan energi pada meter standar. Pada pemeriksaan ini, meter standar yang digunakan dapat berupa meter energy atau meter daya. Bila menggunakan meter energi standar, maka energi ditunjukkan oleh selisih penunjukkan awal dan akhir dari register meter yang diperiksa, tidak boleh berselisih dengan energi yang ditunjukkan oleh meter standar lebih besar dari kesalahan meter yang diperiksa. Bila menggunakan meter daya sebagai standar, maka energy standar adalah nilai daya konstan yang ditunjukkan meter daya dikalikan dengan waktu sesuai dengan waktu perpindahan awal dan akhir dari meter yang diperiksa. Membandingkan energi yang ditunjukkan register yaitu selisih angka register pada awal A dan akhir B dengan energi yang dicatat meter standar E, dengan penunjukkan meter watt standar P dikalikan waktu tertentu (E = P x t ). (B-A) harus sama atau mendekati E dengan kesalahan sesuai dengan kesalahan pembebanan kWh meter tersebut pada beban tertentu. Kelemahan cara ini adalah bahwa suplai daya harus stabil. 4. Pemeriksaan Putaran Tanpa Beban (Kopel Penahan) Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menyelidiki apakah piringan meter berputar tidak melebihi satu putaran penuh dalam keadaan tanpa arus pada kumparan arus dan kumparan tegangan diberi tegangan antara 80 – 110%. Cara pelaksanaannya : -



Tutup meter terpasang kuat ditempatnya



-



Kumparan tegangan diberi tegangan yang nilainya antara 80 s/d 110% tegangan pengenal



-



Kumparan arus tidak diberi arus



-



Perhatikan bahwa tanda hitam pada sisi piringan akan diam pada posisi tertentu, karena piringan tidak berputar lagi



-



Dilaksanakan hanya pada waktu drum terakhir yang berputar



-



Tutup meter harus terpasang.



Piringan tidak boleh berputar melebihi satu putaran penuh. Apabila piringan berputar melebihi satu putaran penuh maka perlu dilakukan penyetelan dengan cara menyetel ulang penyetel beban rendah bagi meter yang menggunakan lubang kopel penahan pada piringannya. Bagi meter yang masih menggunakan kait, penyetelan dilakukan dengan mengubah jarak kait.



5. Pemeriksaan Arus Mula Tujuan dari pengujiab ini adalah untuk memeriksa nilai arus terkecil suatu meter kWh yang sanggup memutar piringan terus menerus. Cara pelaksanaan : -



Kumparan tegangan diberi tegangan pengenal



-



Kumparan arus diberi arus 0,5% Id dengan faktor daya 1.



Sebagai contoh pengujian arus mula kWh kelas 2,0 dengan arus dasar 5 A, maka besarnya arus mula : 0,5% Id = (0,5/100) x 5 A = 0,025 A Dengan catatan pada pengujian ini tutup dari meter kWh harus terpasang. Dilaksanakan pada saat angka register terakhir saja berputar. Jika ternyata pada saat arus mula tersebut belum berputar, berarti arus mula melebihi ketentuan. Untuk memperbaikinya perlu penyetelan ulang pada beban rendah atau menyetel jarak kait, bagi meter yang masih menggunakan kait. 6. Pengujian Karakteristik Beban Tujuan dari pengujian ini adalah untuk mengetahui kesalahan ukur suatu meter untuk berbagai nilai arus dengan batas kesalahan yang diiijinkan. Dalam pengujian ini, penyetelan dilakukan untuk membuat meter kWh tersebut kesalahannya masih dalam batas-batas yang diijinkan. Pengujian dilakukan dengan cara memberikan tegangan pengenal, dan memberikan arus seperti dalam daftar dibawah, batas kesalahan meter kWh yang diijinkan seperti dalam tabel berikut : Arus dasar



Faktor



Batas kesalahan



(% Id)



Daya



Meter kWh Kelas 2



100



1,0



+ 2,0 %



100



0,5



+ 2,0 %



50



1



+ 2,0 %



50



0,5



+ 2,0 %



10



1



+ 2,5 %



5



1



+ 2,5 %



Jika ternyata kesalahannya melebihi batas yang diijinkan Tabel di atas, maka harus dilakukan penyetelan, yaitu : a. Pada arus 100% Id, faktor daya 1 penyetelan dilakukan dengan mengatur shunt magnetis rem magnet b. Pada arus 100% Id, faktor daya 0,5 penyetelan dilakukan dengan mengubah kedudukan alat penyetelan faktor daya c. Untuk beban 5% Id, faktor daya 1 penyetelan dilakukan pada alat penyetelan beban rendah. Catatan : - Untuk meter kWh yang mempunyai arus maksimum disamping arus dasar penahan pada papan meter adalah 5/20 A, 5 A adalah arus dasar (Id), 20 A adalah batas arus maksimum (I maks) yang diperbolehkan. - Kalibrasi pada arus maksimum ini harus dilakukan dengan cara mengalirkan arus maksimum pada setiap kumparan arus dan memberikan tegangan acuan pada setiap kumparan tegangan, baik faktor daya 1, maupun 0,5 induktif dan kapasitif (hanya untuk meter fasa tiga) - Setelah penyetelan pada butir c dengan hasil baik, maka perlu diperiksa pada beban 400 Id faktor daya 1,0 dan 0,5 tertinggal. Bila kesalahan pada beban 400% Id tidak memenuhi (lebih besar dari yang diijinkan), maka masih perlu penyetelan pada butir a dan b.



 Metode Kalibrasi kWh Meter Satu Fasa 1. Menentukan Kesalahan kWh Meter dengan Membandingkan Terhadap Wattmeter dan Pengukuran Waktu (Stop Watch) Sebagai Standar (Cara Mutlak). Nilai kWh sebenarnya adalah perkalian daya (P) yang ditunjukkan oleh wattmeter dan waktu (t) yang diperlukan untuk n putaran piringan. Nilai t ditunjukkan oleh stop watch. Jika kWh meter tidak mempunyai kesalahan maka waktu yang diperlukan untuk n putaran piringan disebut pulsa dasar atau waktu dasar atau td. td =



N x 1.000.000 K x Cmesin



x 0,98



P = E x I x cos𝜑 x √3 Ps =



N x 3600 x Fx ts x CkWh



𝜀𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 =



𝑃−𝑃𝑠 𝑃𝑠



x 100%



 Apabila P < Ps menandakan bahwa wiring kWh benar.



2. Menentukan Kesalahan kWh Meter dengan Membandingkan kWh Meter yang Dikalibrasi dengan Hasil Perhitungan td pada Meja Uji kWh Untuk menghitung kesalahan kWh meter yang dikalibrasi sebagai berikut : - Tentukan putaran kWh meter yang dikalibrasi, misalnya ditentukan N = 1 putaran. - Hitung pulsa dasar (td) yang akan disetting pada meja uji kWh. td =



N x 1.000.000 K x Cmesin



x 0,98



- Setting/setel tegangan sesuai dengan tegangan pengenal dan setting arus sesuai beban yang diinginkan, kemudian masukan hasil perhitungan td pada meja uji kWh.



- Mula-mula posisikan piringan meter yang dikalibrasi pada posisi nol (tanda hitam di depan) - Tekan tombol start pada meja uji kWh yang berisikan hasil perhitungan td untuk memulai perhitungan disinkronkan dengan putaran pada kWh yang dikalibrasi.



- Jika td telah mencapai angka hasil perhitungan, counter akan berhenti bekerja. Maka otomatis piringan pada kWh meter yang dikalibrasi juga ikut berhenti.



- Lihat tanda hitam pada piringan. Apabila pada jumlah putaran yang telah ditentukan tanda hitam tepat berhenti pada posisi nol, maka kWh meter telah sesuai/benar. Jika tanda hitam tidak berhenti pada posisi nol, maka kWh meter masih memiliki kesalahan. Misalnya :



 Posisi piringan meter yang dikalibrasi pada +1 (1 bagian skala ) berarti kesalahan kWh meter yang dikalibrasi adalah : S (%) = [(-) pembacaan skala/100 skala] x n putaran x 100% = [(-) 1 skala/100 skala] x 1 x 100% = -1%  Posisi piringan pada skala -1,5 (-1,5 bagian skala) berarti kesalahan kWh meter yang dikalibrasi adalah : S (%) = [(-) pembacaan skala/100 skala] x n putaran x 100% = [(-)(-1,5) skala/100 skala] x 1 x 100% = +1,5% 3. Menentukan Kesalahan Jumlah Putaran kWh Meter Hasil Kalibrasi dengan Jumlah Putaran kWh Meter Hasil Perhitungan. Untuk menghitung jumlah putaran kWh meter digunakan rumus : C (Constanta) =



n B−A



Ket :



n = jumlah putaran yang ditentukan A = stand awal B = stand akhir



Misalnya : pada kWh meter tertera keterangan jumlah putaran kWh meter tersebut sesuai pengaturan dari pabrik yang memproduksi adalah 900 putaran/kWh. Untuk melakukan perhitungan manual kita tentukan jumlah putaran 94 kali. Stand awal kWh meter adalah 12,4 kWh. Setelah kWh meter dijalankan hingga piringan mencapai 94 putaran dihasilkan stand akhir 12,5 kWh. Lalu dimasukkan ke dalam rumus : C (Constanta) = =



n B−A 94 12,5−12,4



= 940 putaran Dari hasil perhitungan tersebut dapat disimpulkan bahwa kWh meter belum sesuai/belum benar, sehingga masih perlu dikalibrasi lagi. 1.3 PERALATAN          



Modul kWh meter satu phasa Kabel banana Stopwatch Lampu pijar 40 watt Lampu pijar 60 watt Lampu pijar 75 watt Lampu pijar 100 watt Multimeter Tang ampere Wattmeter



1.4 RANGKAIAN PERCOBAAN



1 set 20 buah 1 buah 1 buah 1 buah 2 buah 1 buah 1 buah 1 buah



1.5 LANGKAH PERCOBAAN  Siapkan peralatan yang akan digunakan untuk percobaan ini  Periksalah semua peralatan apakah dalam kondisi baik atau tidak.  Rangkaialah kWh meter satu phasa dengan beban pada modul yang sudah disediakan dan beri beban sesuai dengan variasi beban yang ada di tabel  Ukur tegangan sumber dan arus beban catat hasil pengukuran di tabel  Hitung faktor ketelitian dengan menggunakan multimeter dan stopwatch dan catat hasil pengukuran dan hasil perhitungan pada tabel  Hitung faktor ketelitian dengan menggunakan wattmeter dan stopwatch dan catat hasil pengukuran dan hasil perhitungan pada tabel  Catat hasil pengukuran pada tabel  Kembalikan alat alat ke tempatnya.  Dan buatlah analisa dan kesimpulan berdasarkan hasil percobaan



1.6 Data Percobaan Menggunakan Multimeter dan Stopwatch NO.



Beban



1



Waktu Putaran (t)



Jumlah putaran



Konstanta kWh



Arus (A)



Cos phi



Tegangan (V)



Td



Faktor ketelitian



2 buah lampu 100 watt dan 1 lampu 60 watt



35,13



2



900



0,5



1



225



71,11



1,02%



2



2 buah lampu 100 watt dan 1 buah lampu 40 watt



16,96



1



900



0,5



1



225



39,50



1,32%



3



1 buah lampu 100 watt,1 buah lampu 40 watt, dan 1 buah lampu 75 watt



38,98



2



900



0,6



1



225



59,25



0,52%



4



2 buah lampu 100 watt dan 1 buah lampu 75 watt



49,75



3



900



0,5



1



225



106,66



1,14%



5



1 buah lampu 75 watt dan 1 lampu 60 watt dan 1 lampu 40 watt



47,19



2



900



0,4



1



225



71,11



0,52%



6



1 buah lampu 100 watt dan 1 lampu 40 watt dan 1 buah lampu 60 watt



41,73



2



900



0,4



1



225



71,11



0,70%



> Perhitungan Td 𝑡𝑑 =



n x 3.600.000 C x V x I x cosφ



s



1) Beban 2 lampu 100w dan 1 lampu 60w 𝑡𝑑 =



2 x 3.600.000 900 x 225 x 0,5 x 1



=



7.200.000 101.250



= 71,11 s



2) Beban 2 lampu 100w dan 1 lampu 40w 𝑡𝑑 =



1 x 3.600.000 900 x 225 x 0,45 x 1



=



3.600.000 91.125



= 39,50 s



3) Beban 1 lampu 100w, 1 lampu 40w dan 1 lampu 75w 𝑡𝑑 =



2 x 3.600.000 900 x 225 x 0,6 x 1



=



7.200.000 121.500



= 59,25 s



4) Beban 2 lampu 100w dan 1 lampu 75w 𝑡𝑑 =



3 x 3.600.000 900 x 225 x 0,5x 1



=



10.800.000 101.250



= 106,66 s



5) Beban 1 lampu 75w, 1 lampu 60w dan 1 lampu 40w 𝑡𝑑 =



2 x 3.600.000



=



900 x 225 x 0,5 x 1



7.200.000



= 71,11 s



101.250



6) Beban 1 lampu 100w, 1 lampu 60w dan 1 lampu 40w 𝑡𝑑 =



2 x 3.600.000



=



900 x 225 x 0,5 x 1



7.200.000



= 71,11 s



101.250



> Perhitungan Faktor Ketelitian faktor ketelitian =



𝑡𝑑−𝑡 t



100%



1) 2 lampu 100w dan 1 lampu 60w 𝐹𝑎𝑘𝑡𝑜𝑟 𝑘𝑒𝑡𝑒𝑙𝑖𝑡𝑖𝑎𝑛 =



71,11−35,13 35,13



100% = 1,02%



2) Beban 2 lampu 100w dan 1 lampu 40w 𝐹𝑎𝑘𝑡𝑜𝑟 𝑘𝑒𝑡𝑒𝑙𝑖𝑡𝑖𝑎𝑛 =



39,50−16,96 16,96



100% = 1,32%



3) Beban 1 lampu 100w, 1 lampu 40w dan 1 lampu 75w 𝐹𝑎𝑘𝑡𝑜𝑟 𝑘𝑒𝑡𝑒𝑙𝑖𝑡𝑖𝑎𝑛 =



59,25−38,98 38,98



100% = 0,52%



4) Beban 2 lampu 100w dan 1 lampu 75w 𝐹𝑎𝑘𝑡𝑜𝑟 𝑘𝑒𝑡𝑒𝑙𝑖𝑡𝑖𝑎𝑛 =



106,66−49,75 49,75



100% = 1,14%



5) Beban 1 lampu 75w, 1 lampu 60w dan 1 lampu 40w 𝐹𝑎𝑘𝑡𝑜𝑟 𝑘𝑒𝑡𝑒𝑙𝑖𝑡𝑖𝑎𝑛 =



71,11−47,19 47,19



100% = 0,50%



6) Beban 1 lampu 100w, 1 lampu 60w dan 1 lampu 40w 𝐹𝑎𝑘𝑡𝑜𝑟 𝑘𝑒𝑡𝑒𝑙𝑖𝑡𝑖𝑎𝑛 =



71,11−41,73 41,73



100% = 0,70%



Data Percobaan Menggunakan Wattmeter dan Stopwatch NO.



Beban



Waktu Putaran (t)



Jumlah putaran



Konstanta kWh



Tegangan (V)



P1 (watt)



P2 (watt)



Faktor ketelitian



1



2 buah lampu 100 watt dan 1 lampu 60 watt



35,13



2



900



225



227,72



250



9%



2



2 buah lampu 100 watt dan 1 buah lampu 40 watt



16,96



1



900



225



235,84



245



4%



3



1 buah lampu 100 watt,1 buah lampu 40 watt, dan 1 buah lampu 75 watt



38,98



2



900



225



205,23



223



8%



4



1 buah lampu 100 watt dan 1 buah lampu 75 watt



49,75



3



900



225



149,14



170



13%



5



1 buah lampu 75 watt dan 1 lampu 60 watt dan 1 lampu 40 watt



47,19



2



900



225



169,52



190



11%



6



1 buah lampu 100 watt dan 1 lampu 40 watt dan 1 buah lampu 60 watt



41,73



2



900



225



191,70



212



10%



Keterangan P1 adalah daya hasil perhitungan berdasarkan rumus P2 adalah daya yang terukur pada wattmeter > PERHITUNGAN P1 𝑃1 =



n x 3.600.000 Cxt



watt



1) Beban 2 lampu 100w dan 1 lampu 60w 𝑃1 =



2 x 3.600.000 900 x 35,13



=



7.200.000 31,617



= 227,72 watt



2) Beban 2 lampu 100w dan 1 lampu 40w 𝑃1 =



1 x 3.600.000 900 x 16,98



=



3.600.000 15,264



= 235,57 watt



3) Beban 1 lampu 100w, 1 lampu 40w dan 1 lampu 75w 2 x 3.600.000



𝑃1 =



7.200.000



=



900 x 38,98



35,082



= 205,23 watt



4) Beban 1 lampu 100w dan 1 lampu 75w 𝑃1 =



3 x 3.600.000 900 x 80,46



=



10.800.000 72,414



= 149,14 watt



5) Beban 1 lampu 75w, 1 lampu 60w dan 1 lampu 40w 𝑃1 =



2 x 3.600.000 900 x 47,19



=



7.200.000 42,471



= 169,52 watt



6) Beban1 lampu 100w, 1 lampu 60w dan 1 lampu 40w 𝑃1 =



2 x 3.600.000 900 x 41,73



=



7.200.000 37,557



= 191,7 watt



> PERHITUNGAN FAKTOR KETELITIAN 𝑆=(



𝑃1 𝑃2



− 1) 𝑥 100%



1) Beban 2 lampu 100w dan 1 lampu 60w 𝑆=(



227,72



− 1) 𝑥 100% = (0,91 − 1) 𝑥 100% = 9%



250



2) Beban 2 lampu 100w dan 1 lampu 40w 𝑆=(



235,57



− 1) 𝑥 100% = (0,96 − 1) 𝑥 100% = 4%



245



3) Beban 1 lampu 100w, 1 lampu 40w dan 1 lampu 75w 𝑆=(



205,23 223



− 1) 𝑥 100% = (0,92 − 1) 𝑥 100% = 8%



4) Beban 1 lampu 100w dan 1 lampu 75w 𝑆=(



149,14 170



− 1) 𝑥 100% = (0,87 − 1) 𝑥 100% = 13%



5) Beban 1 lampu 75w, 1 lampu 60w dan 1 lampu 40w 𝑆=(



169,52 190



− 1) 𝑥 100% = (0,89 − 1) 𝑥 100% = 11%



6) Beban1 lampu 100w, 1 lampu 60w dan 1 lampu 40w 𝑆=(



191,7 212



− 1) 𝑥 100% = (0,90 − 1) 𝑥 100% = 10%



1.7 ANALISA DAN KESIMPULAN Pertanyaan 1. Jelaskan nameplate dari kWh meter yang anda gunakan (sertakan nameplate nya) 2. Buatlah analisis hubungan antara variasi pembebanan dengan faktor ketelitian dari kWh meter satu phasa ( dengan menggunakan multimeter dan stopwatch) dan buatlah kesimpulan dari hasil data praktikum. Apakah kWh yang anda pakai masih memiliki faktor ketelitian yang sama sesuai dengan nameplate kWh? 3. Buatlah analisis hubungan antara variasi pembebanan dengan faktor ketelitian dari kWh meter satu phasa ( dengan menggunakan wattmeter dan stopwatch) dan buatlah kesimpulan dari hasil data praktikum. Apakah daya berdasarkan hasil hitungan sesuai dengan daya hasil pembacaan wattmeter?



Jawab : 1)



e. kelas ketelitian a. pengawatan



b. tegangan



c. nomor seri



f. jenis/tipe



g. konstanta putar h. frekuensi



d. merk



i. arus



a. b. c. d. e.



pengawatan : (FASA TUNGGAL DUA KAWAT) adalah keterangan jumlah kawat pada kWhmeter Tegangan nominal : (220V) tegangan yang disediakan oleh PLN Nomor seri : ( no. 5702917 ) adalah keterangan nomor seri pada kWhmeter Merk : merk Kwhmeter tersebut adalah FUJI DHARMA Kelas ketelitian : ( Kelas 2 ) pada nameplat diatas ketelitiannya ialah 2, yang berarti besar kesalahan dari kwhmeter tersebut ialah ±2% f. Tipe : tipe kWhmeter tersebut ialah g. Konstanta putar : (900 put/kWh) , yang berarti untuk menghasilkan nilai 1 kWh dibutuhkan sebanyak 900 putaran h. Frekuensi : Frekuensi pada kWhmeter diatas adalah 50Hz i. Arus dasar : (5(20)A) , yang berarti arus minimal yang dapat masuk ialah 5A dan maksimalnya adalah 20A



2) diketahui bahwa tegangan, cos phi, dan konstanta kWh memiliki nilai yang sama disemua variasi beban. Dapat dilihat dari data percobaan bahwa di beban no 1 memiliki daya tota beban sebesar 260 watt dengan jumlah putaran sama seperti di beban no 3 yang memiliki daya total beban sebesar 215 watt akan tetapi beban no. 3 yang memiliki faktor ketelitian lebih kecil dengan waktu putaran 38,98 s daripada faktor ketelitian pada beban no 1 dengan waktu putaran 35,13 s. Hal tersebut dikarenakan kemungkinan karna faktor arus yang lebih besar pada beban no. 3 0,6



A daripada beban no. 1 0,5 A. sama seperti halnya di beban no. 2 yang memiliki daya total beban 240 watt dan waktu putaran 16,96 s dengan jumlah putaran sebanyak 1 kali menghasilkan faktor ketelitian 132% sedangkan pada beban no. 4 memiliki daya total beban 275 watt dan waktu putaran 49,75 s dengan jumlah putaran sebanyak 3 kali menghasilkan faktor ketelitian 114%. Hal tersebut menunjukkan bahwa semakin banyak beban ditambah maka akan mempercepat putaran piringan alumunium sehingga jumlah putarannya juga semakin banyak dengan arus yang besarnya berbeda-beda juga. Dari hasil perhitungan faktor ketelitian masing-masing beban memiliki nilai yang melebihi 5% sehingga kWh meter yang digunakan tidak layak pakai. 3) pada data percobaan ini memiliki konstanta kWh dan tegangan yang nilainya sama pada variasi beban dan hasil perhitungan faktor ketelitian pada variasi beban adalah berbeda-beda. Seperti analisa dari pertanyaan no. 2, pada beban no. 2 dihasilkan faktor ketelitian 4% yang mana menunjukkan bahwa kWh meter yang digunakan adalah layak pakai pada beban tersebut karena faktor kesalahan tidak melebihi 5%. Akan tetapi pada beban lainnya menunjukkan bahwa pada beban-beban tersebut kWh meter tidak layak pakai karena faktor kesalahan melebihi 5%. Kemudian, pada P1 adalah daya hasil perhitungan berdasarkan rumus dan P2 adalah daya yang terukur pada wattmeter menghasilkan data P1 lebih besar nilainya daripada P2. Hal tersebut dikarenakan kemungkinan adanya human error dan kemampuan alat ukur yang kurang akurat dan presisi sehingga daya hasil perhitungan dan trukur perbandingannya jauh. 1.8 KESIMPULAN 1. Jumlah beban mempengaruhi kecepatan putaran piringan alumunium pada kWh meter. 2. Semakin banyak jumlah putaran semakin besar pula faktor ketelitiannya. 3. kWh meter yang layak atau tidak layak digunakan ditinjau dari faktor ketelitian. 4. Faktor ketelitian kWh meter tidak boleh melebihi 5%.



1.9 DOKUMENTASI PRAKTIKUM



1. > Komponen LAMPU(40w,60w,75w,100w)



MULTIMETER



PAPAN RANGKAIAN



WATTMETER



KABEL BANANA



TANG AMPERE



KABEL CAPIT



> Pengukuran menggunakan Multimeter & stopwatch 2



lampu 100w dan 1 lampu 60w



1 lampu 100w, 1 lampu 40w dan 1 lampu 75w



1 lampu 75 w,1 lampu 60w dan 1 lampu 40w



2 lampu 100w dan 1 lampu 40w



2 lampu 100w dan 1 lampu 75w



1 lampua100w, 1 lampu 60w dan 1 lampu 40w



> Pengukuran menggunakan Wattmeter & Stopwatch 2



1



lampu 100w dan 1 lampu 60w



lampu 100w, 1 lampu 40w dan 1 lampu 75w



1 lampu 75w, 1 lampu 60w dan 1 lampu 40w



2 lampu 100w dan 1 lampu 60w



1lampu 100w dan 1 lampu 75w



1 lampu 100w, 1 lampu 60w dan 1 lampu 40w