![Modul 1 Pengukuran Besaran Listrik Pada Sistem 1 Fasa MANTAP [PDF]](https://pdfs.asia/img/200x200/modul-1-pengukuran-besaran-listrik-pada-sistem-1-fasa-mantap.jpg)
4 0 189 KB
PENGUKURAN BESARAN LISTRIK PADA SISTEM SATU FASA Putu Deby Ari Saputra (2018-11-238) Teknik Elektro E-mail: [email protected] ABSTRACT In this particular Practicum In this Experiment aims to understand the measurement method and be able to analyze the results of measurements of voltage, current, power, power factor and energy on a 1 phase system. 1 phase electricity is an electrical installation that uses two conducting wires, namely 1 phase wire and 1 (neutral) wire. The understanding is simply that 1 phase electricity consists of two wires namely 1 voltage and 1 neutral. Generally 1 phase 220 volt electricity is used by many people. The practicum method used is the method by measuring the amount of electricity in 100 W Incandescent Bulbs and 144 W Electronic Ballast Lights. The result of this practicum is that the burden of 144 W Electronic Ballast lamps is greater in reactive power consumption compared to incandescent lamps. At 100 W Incandescent lamp load has a power factor of 0.999 (close to 1), where this power factor has a role to measure the quality of the power that occurs. Keywords: single phase electricity , power factor, single phase system, type of load ABSTRAK Dalam Praktikum Khususnya Dalam Percobaan ini bertujuan untuk memahami metode pengukuran dan mampu menganalisis hasil pengukuran tegangan, arus, daya, faktor daya dan energi pada sistem 1 fasa. Listrik 1 phasa adalah instalasi listrik yang menggunakan dua kawat penghantar yaitu 1 kawat phasa dan 1 kawat 0 (netral). Pengertiannya sederhananya adalah listrik 1 phasa terdiri dari dua kabel yaitu 1 bertegangan dan 1 netral. Umumnya listrik 1 phasa bertegangan 220 volt yang digunakan banyak orang. Metode praktikum yang digunakan adalah metode dengan melakukan pengukuran besaran listrik pada Lampu Pijar 100 W dan Lampu Ballast Elektronik 144 W. Hasil dari praktikum ini adalah bahwa beban Lampu Ballast Elektronik 144 W lebih besar dalam mengkonsumsi daya reaktif dibandingkan dengan Lampu Pijar. Pada beban Lampu Pijar 100 W mempunyai faktor daya 0,999 (mendekati 1), dimana faktor daya ini berperan untuk mengukur kualitas daya yang terjadi.
Kata kunci : listrik satu fasa, , faktor daya, sistem satu fasa, jenis beban
1. PENDAHULUAN Ilmu pengukuran listrik merupakan bagian integral dari pada ilmu fisika. Kebanyakan alat ukur yang digunakan sekarang pada prinsipnya sama dengan alat ukur konvensional, tetapi sudah banyak mengalami perbaikan tentang ketelitiannya. Untuk menetapkan nilai dari beberapa besaran yang bisa diukur, harus diketahui dulu nilai, jumlah dan satuannya. Jumlah biasanya ditulis dalam bentuk angka-angka sedangkan satuannya menunjukkan besarannya. Pengertian tentang hal ini adalah penting dan harus diketahui dan disetujui bersama oleh teknisi-teknisi antara bangsa-bangsa karena dengan melihat macam satuannya maka dapat diketahui besaran pada alat ukurnya. Untuk mendapatkan tenaga listrik, pertama yang dicari adalah “gaya gerak listrik” atau ggl. Pembangkitan ggl tersebut menggunakan kaidah Huk um Faraday, yaitu apabila sebuah penghantar digerakkan di dalam sebuah medan magnet, maka kedua ujung penghantar tersebut akan timbul ggl induksi. Bila kedua ujungnya dihubungkan dengan beban, misalnya sebuah lampu, maka akan mengalir arus listrik dan timbul daya listrik. Bentuk gelombang setiap saat berubah, dalam selang waktu tertentu bernilai positif dan pada selang waktu tertentu berikutnya bernilai negatif, begitu seterusnya. Proses ini selanjutnya dikenal dengan listrik arus bolak-balik (alternating current – AC) satu fasa. Listrik AC terdapat harga tegangan sesaat (v), arus sesaat (i), dan daya sesaat (p), harga tegangan maksimum (Vmak), arus maksimum (Imak) dan daya maksimum (Pmak), serta harga tegangan efektif (V), arus efektif (I) dan daya efektif (Pmak).
2. METODE PRAKTIKUM PERALATAN DAN PERLENGKAPAN PRAKTIKUM 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
Modul pengukuran besaran listrik 1 fasa Alat ukur listrik digital (Clamp/Clamp meter). Slide Voltage Regulator (SVR) Lampu pijar Lampu led Lampu TL ballast induktif Lampu TL ballas elektronik Kabel penghubung/jumper
I.
LANGKAH PRAKTIKUM DIAGRAM PENGKABELAN PENGKABELAN PANEL MODUL (BELAKANG)
N
N
L
N
N I in
I in
I out
L
N
I out
WATTMETER
AMPEREMETER
VOLT ME TER
INPUT
N
L
N
L
BEBAN
L
I in
N
L
I out
N
I in
L
I out
N
I in
I out
POWER ANAL YZ ER
VAR MET ER
PF METER
N
N
N
MEJA TERA PENGUKURAN BESARAN LISTRIK
SIMULATOR PENGUKURAN DAYA 1 FASA
LAMPU 9 LAMPU 10
VOLT
AMPER E
LAMPU 11
WATT
LAMPU 12 LAMPU 13
PF
ON
OFF
ON
OFF
ON
OFF
ON
OFF
ON
OFF
ON
OFF
ON
OFF
ON
OFF
ON
OFF
VAR
Gambar 1 Rangkaian pengukuran besaran listrik sistem satu fasa.
PROSEDUR 1. Siapkan peralatan-peralatan yang dibutuhkan, seperti alat ukur, Slide Voltage Regulator serta beban lampu yang dibutuhkan. 2. Ikuti prosedur keamanan dan keselamatan penggunaan modul yang tertera pada modul yang digunakan 3. Rangkai papan modul sesuai dengan diagram pengkabelan yang diberikan 4. Pastikan bahwa penunjukan alat ukur yang akan digunakan sama dengan nol. Lalu siapkan Tabel yang telah diberikan untuk mengisi data-data hasil pengukuran. 5. Pasang beban sesuai yang diminta pada tabel pengukuran 6. Nyalakan modul dengan menarik tuas MCB ke posisi on, kemudian ukur semua parameter yang ditanyakan sesuai tabel 7. Untuk pengukuran energi, atur tegangan SVR ke 200 V. Catat energi yang terbaca pada KWh Meter dan masukkan ke tabel. 8. Ulangi prosedur 1-7 untuk setiap jenis tabel/pengukuran 9. Setelah percobaan selesai, rapikan kembali seluruh peralatan
3. HASIL DAN PEMBAHASAN TABEL 1.1. Lampu Pijar : 100 W BES ARA N LIST RIK TEG ANG AN SUM BER (V)
ARU S (A)
DAY A AKTI F (W)
DAY A REA KTIF (VAR )
FAK TOR DAY A
KETER ANGAN
BEBAN LAMPU PIJAR
1
1
2
2
2
8
9
0
1
2
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
,
,
,
,
,
3
4
4
4
4
8
0
1
2
3
0
0
0
0
0
,
,
,
,
,
0
0
0
8
0
7
7
8
8
9
6
1
6
5
8
6
5
3
-
-
-
-
-
0
0
0
0
0
,
,
,
,
,
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
0
3
2
5
5
0
0
0
0
0
,
,
,
,
,
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
Terang
Terang
Terang
Terang
9
9
9
9
9
8
8
8
8
8
6
5
8
8
8
1
2
3
4
5
1
3
4
6
8
WAK TU (Meni t) ENE RGI PAD A TEG ANG AN 220 V (Wh)
Terang
TABEL 1.2. Lampu Ballast Elektronik : 144 W BES ARA N LIST RIK TEG ANG AN SUM BER (V)
ARU S (A)
DAY A AKTI F (W)
KETER ANGAN
BEBAN LAMPU LED
1
1
2
2
2
8
9
0
1
2
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
,
,
,
,
,
8
8
9
9
9
4
9
0
1
2
0
0
0
0
0
,
,
,
,
,
1
1
1
1
1
0
1
1
2
3
5
1
1
4
2
5
1
9
4
6
9
2
4
7
7
Terang
Terang
DAY A REA KTIF (VAR )
FAK TOR DAY A
-
-
-
-
-
0
0
0
0
0
,
,
,
,
,
1
1
1
1
1
1
2
3
4
5
3
6
6
5
5
9
9
6
0
2
0
0
0
0
0
,
,
,
,
,
6
6
6
6
6
7
6
6
6
4
7
0
7
2
9
9
7
6
3
0
4
1
6
7
4
1
2
3
4
5
2
4
6
8
1
Terang
Terang
WAK TU (Meni t) ENE RGI PAD A TEG ANG AN 220 V (Wh)
Terang
0
Hasil yang saya peroleh dari praktikum yang sudah dilakukan, hal yang menyebabkan galat pengukuran adalah faktor alat, ketelitian dalam meenggunakan alat ukur slide voltage regulator (SVR) yang terkadang tidak sesuai dengan data yang terdapat di table . Beban jenis yang mengkonsumsi daya reaktif terbesar adalah lampu ballast elektronik, karena pada komponen lampu elektronik ini terdapat kapasitor yang berfungsi unduk stater, sifat dari kapasitor itu sendiri adalah kapasitif. Sifat kapasitif inilah yang menghasilkan beban reaktif itu sendiri dan juga terdapat induktor yang memiliki sifat induktif yang akan menyerap daya reaktif. Pada lampu pijar masih mengkonsumsi daya reaktif,hal ini disebabkan pada lampu pijar bukan resistif murni sehingga di lampu pijar ada kawat wolfram dan lilitan nya berifat induktif.
4. ANALISA
Arus ( A(A) ) arus
Grafik Grafik Hubungan Hubungan Antara Antara Tegangan Tegangan Dan Arus Pada Beban Lampu Ballast Pijar 0.44 0.94 0.43 0.92 0.42 0.9 0.41 0.4 0.88 0.39 0.86 0.38 0.84 0.37 0.82 0.36 0.8 0.35 0.78 180 180
190 190
200 200
210 210
220 220
tegangan sumber Tegangan (V)(V)
Percobaan
grafik perubahan arus terhadap tegangan lampu Grafik Hubungan antara Tegangan dan Arus padaballast beban elektronik Lampu pijar
arus ( A ) Arus ( A )
3.12 0.78 3.1 0.76 3.08 3.06 0.74 3.04 3.02 0.72 3 2.980.7 2.96 0.68 2.94 0.66 2.92 180 0.64 180
Perhitugan
190 190
200
tegangan200 (v) tegangan ( v )
210 210
220 220
I. I. I. I. I. I. I. I. I. I. I. I. I. I.
Grafik Perubahan Energi Listrik Pada Lampu Pijar 8 7 6 5 4 3 2 1 0
1
2
3
4
5
grafik perubahan energi listrik pada lampu ballast elektronik 10 8 6 4 2 0
1
2
3
4
5
Pada Praktikum Pengukuran Besaran Listrik Yang berjudul “Pengukuran Besaran Listrik Satu Fasa” dapat dilakukan Analisa sebagai berikut, . Listrik 1 phasa adalah instalasi listrik yang menggunakan dua kawat penghantar yaitu 1 kawat phasa dan 1 kawat 0 (netral). Pada praktikum pengukuran besaran listrik pada sistem satu fasa ini adalah bahwa pada lampu pijar yang diberikan daya sebesar 100 W dan diketahui tegangan sumber yang diberikan berbeda beda yaitu sebesar 180 V, 190 V, 200 V, 210 V, dan 220 V. Ketika tegangan sumber yang diberikan semakin besar maka akan semakin besar juga arus, daya aktif dan nilai faktor dayanya. Pada daya reaktif mempunyai nilai negatif dari tiap beban yang diberikan sumber tegangan karena daya reaktif ini menyuplai beban sehingga bernilai negatif. Daya reaktif berbanding terbalik dengan faktor daya, dimana jika nilai daya reaktifnya semakin besar maka nilai faktor dayanya akan semakin kecil begitupun sebaliknya jika nilai faktor dayanya semakin besar maka nilai daya reaktifnya akan semakin kecil. Selanjutnya pada lampu ballast elektronik yang diberikan daya sebesar 144 W dan diketahui tegangan sumber (V) yang diberikan berbeda-beda yaitu sebesar 180 V, 190 V, 200 V, 210 V, dan 220 V. Ketika tegangan sumber yang diberikan semakin besar maka akan semakin besar juga arus, daya aktif dan nilai faktor dayanya. Dimana faktor daya ini berperan untuk mengukur kualitas daya yang terjadi pada
pengukuran yang dilakukan. Pada daya reaktif mempunyai nilai negatif dari tiap beban yang diberikan sumber tegangan karena daya reaktif ini menyuplai beban sehingga bernilai negatif. Daya reaktif berbanding terbalik dengan faktor daya, dimana jika nilai daya reaktifnya semakin besar maka nilai faktor dayanya akan semakin kecil begitupun sebaliknya jika nilai faktor dayanya semakin besar maka nilai daya reaktifnya akan semakin kecil. Namun pada percobaan di lampu ballast elektronik ini nilai faktor daya yang terjadi kurang baik dibandingkan dengan nilai faktor daya pada pengukuran lampu pijar karena nilai yang dihasilkan faktor daya pada lampu pijar yaitu 0,999 dan lebih mendekati nilai 1 yang berarti akan lebih baik dibandingkan dengan faktor daya dari percobaan pada lampu ballast elektronik. Adapun beban jenis yang mengkonsumsi daya reaktif terbesar adalah lampu ballast elektronik. Karena pada lampu ballast eletronik terdapat komponen LC atau komponen yang bersifat induktif dan kapasitif yang ada pada daya reaktif. Sedangkan beban yang memberikan faktor daya yang paling besar adalah lampu Pijar karena bersifat resistif. Daya reaktif pada lampu pijar kecil sehingga tidak mempengaruhi daya kapasitif dan induktif. Faktor daya yang paling bagus adalah 1 jadi semakin mendekati nilai 1 itulah faktor daya yang bagus. Lampu pijar masih mengonsumsi daya reaktif karena dipengaruhi oleh elemen-elemen lampu pijar itu sendiri. Salah satunya hal ini dapat terjadi karena beban lampu pijar bersifat resistif murni, dan terdapat kawat wolframe berupa lilitan yang bersifat induktif yang akan membentuk medan magnet sehingga menghasilkan daya reaktif. Dari grafik konsumsi energi listrik, dapat dilihat bahwa konsumsi energi listrik per menit pada lampu pijar dan lampu ballast elektronik cenderung naik tiap menitnya.
5. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Kesimpulan yang dapat diambil dari pratikum ini adalah pengukuran tegangan, arus , daya dan factor daya maupun energi pada system satu fasa bahwa semakin besar nilai tegangan maka nilai arus juga akan semakin besar dan sesuai dengan hokum ohm. Begitu juga dengan daya aktif dan daya reaktif nilainya akan bertambah besar seiring dengan besarnya tegangan yang diberikan. Pada factor daya nilainya relative tetap karena nilai dari factor daya tergantung dari banyaknya lampu mengkonsumsi atau menyerap daya reaktif tersebut.. Sedangkan pada energi listrik energi semakin lama waktunya semakin naik pula energinya. Hasil pengukuran tegangan, arus, daya, factor daya dan energi pada pada beban linier dan non linier. Pada beban resistif (lampu pijar ) nilai arus akan naik seiring bertambahnya tegangan. Sedangkan pada nilai daya reaktif nilainya lebih besar dibanding lampu ballast elektronik yang terdapat komponen induktif dan kapasitif. Sedangkan nilai factor dayanya pada lampu pijar sebesar 0.999 mendekati 1 dan pada lampu ballast elektronik sebesar 0.677 dan pada tegangan 220 volt terjadi penurunan kurang lebih sebesar 0.03 dari0.677 menjadi 0.649. Penggunaan energi pada lampu pijar lebih besar dibandingkan dengan lampu ballast elektronik 5.2 Saran Lebih Teliti lagi dalam pengukuran karena nilai pada alat ukur cepat sekali mengalami perubahan.
UCAPAN TERIMAKASIH Ucapan Terimah Kasih Kepada Tuhan Yang Maha Esa karena atas kasih dan Anugerahnya saya dapat menyelesaikan praktikum dan penulisan jurnal ini. Terima kasih juga kepada Asisten Laboratorium Pengukuran Besaran Listrik yang sudah membimbing dan membantu selama pelaksaan praktikum DAFTAR PUSTAKA [1] https://kurniawansetyobudi.student.telkomuniversity.ac.id/perbedaan-listrik-1-fasadan-3-fasa/ [2] https://teknikelektronika.com/besaran-satuan-listrik-elektronika/ [3] https://ptemutiah.blogspot.com/2012/12/pengukuran-listrik.html [4] https://jendeladenngabei.blogspot.com/2012/01/pengukuran-listrik.html [5] modul petunjuk pengukuran besaran listrik
