Pengujian Hubung Singkat 1 Fasa [PDF]

Citation preview

LEMBAR PENILAIAN No. Percobaan



: 04



Judul



: Pengujian Hubung Singkat 1 Fasa



Kelompok



:B



Nama Partner



: Sumantri Pakpahan



Nama Partner



: - Fery Wan Endra Manullang - Emonta Sipayung - Jhoiy Pinem



Kelas



: EL 4C



Tanggal Praktikum



: 1 Mei 2012



Tanggal Penyerahan : 8 Mei 2012 Instruktur



: - N.Banu Saputro,MT - Ir.Juli Iriani,MT



Nilai



:



i



DAFTAR ISI LEMBAR PENILAIAN .....................................................................................................................i DAFTAR ISI ..................................................................................................................................ii 1.TUJUAN PERCOBAAN ............................................................................................................. 1 2.PENDAHULUAN ...................................................................................................................... 1 3.PERALATAN YANG DIPERLUKAN............................................................................................. 2 4.RANGKAIAN PERCOBAAN ....................................................................................................... 3 5.TUGAS DAN PERTANYAAN ..................................................................................................... 3 6.TABEL EVALUASI ..................................................................................................................... 4 7.JAWABAN PERTANYAAN ........................................................................................................ 4 8.ANALISA .................................................................................................................................. 6 9.KESIMPULAN .......................................................................................................................... 7



ii



1.TUJUAN PERCOBAAN Pasa akhir percobaan diharapkan praktikan dapat : 



Menentukan presentase tegangan hubungan singkat terhadap tegangan nominal







Menentukan rugi tembaga (Pcn) transformator







Menentukan konstanta tahanan eqivalen Rek dan reaktansi eqivelan Xek



2.PENDAHULUAN Utuka mengetahui presentase tegangan sisi primer pada saat terjadi hubung singkat suaru transformator terhadap teganagan nominal maka dapat ditentukan dengan persamaan : Vhs (%) 



Vhs x 100 % Vn



Dari persamaan presentase teganagn hubung singkat terhadap teganagan nominalnya tersebut dpat diketahui besarnya arus hubung singkat yang terjadi bila transformator bekerja pada tegangan nominal. Karena pada percobaan pengujian teansformator dalam kondisi hubung singkat tegangan primer adalah reatif kecil (kira-kira hingga 15% dari tenagan nominalnya),makamutual fluksi yang dihasilkan oleh inti transformator dapat diabaikan.Sehingga rangkaian pengganti sebuh transformator dlam keadaan hubung singkat dpat digambarkan seperti pada gambar dibawah ini :



Xek



Rek



IHs Vin



Gambar. Rangkaian pengganti transformator pada kondisi hubung singkat



1



Dari rangkaian penggnti trasnformator yang diperlihatkan pada gambar di atas dpat ditentukan besarnya rugi tembaga Pcn dan konstanta Rek pada kondisi beban nominal,yaitu dapat ditulis : Pcn = Phs = Daya hubung singkat Z ek 



Rek 



Vin I hs



Phs I hs



2



X ek  ( Z ek  Rek ) 2



2



Dari nilai konstana Rek dan Xek ini dapat pula ditentukan rugi tegangan pada transformator pada saat kondisi berbeban



3.PERALATAN YANG DIPERLUKAN a) Sumber tegangan AC/0 – 240 Volt



(1 Buah)



b) Transformator satu fasa 220/48 Volt



(1 Buah)



c) Voltmeter AC



(1 Buah)



d) Amperemeter AC



(2 Buah)



e) Wattmeter AC



(1 Buah)



f) Kabel Penghubung



(15 Buah)



2



4.RANGKAIAN PERCOBAAN W



220 V/48 V/5 A



I1



V



VAC



E1



Auto Trafo



E2



I2



Transformator 1 Fasa



5.TUGAS DAN PERTANYAAN a) Buatlah rangkaian percobaan sperti gambar diatas b) Amati hasil pengukuran V1 ,I1 , I2 , dan P, kemudian isikan pada tabel evaluasi c) Tentukan presentase tegangan hibung singkat terhadap tegangan nominal,tahanan eqivalen Rek dan reaktansi eqivalen Xek. d) Tentukan perbedaan besar rugi tembaga antara pengukuran daya hubung singkat dan jumlah rugi tembaga kedua sisi transformator (I12. R1 +I22.R2) ,jelaskan mengapa berbeda? e) Buktikan bahwa hubungan antara rugi tembaga dengan daya semu (VA) beban adalah berbanding kuadratis. f) Dengan menggunakan hubungan pada item (e) di atas,tentukan rugi tembaga pada kondisi 2/3 beban penuh. g) Tentukan arus hubung singkat pada sisi tegangan rendah terbesar drai transformator ,bila sisi tegangan tinggi bertengan nominal. h) Buatlah kesimpulan dari percobaan ini. i) Sebagai catatan,ushakan penunujukan alat ukur mendekati pada keadaan yang sebenarnya,ukur tahanan R1 dan R2 dengan ohm meter,pengukuran arus hubung singkat dilakukan sampai 120 % nominal arus pada sisi sekundernya.



3



6.TABEL EVALUASI NO 1 2 3 4 5 6 7 8



Vin (Volt) 3.3 6.9 10.9 14.5 18.6 22.6 27 29.0



I1 I2 P (Ampere) (Ampere) (Watt) 0.25 2 0 0.55 4 3 0.8 6 8.5 1.07 8 15.5 1.36 10 25 1.64 12 37.5 1.92 14 56 2.06 15 60



Zek



Rek



Xek



1.65 1.76 1.8 1.8 1.86 1.88 1.9 1.93



0 0.18 0.25 0.28 0.25 0.26 0.28 0.26



1.65 1.74 1.78 1.77 1.84 1.86 1.87 1.91



7.JAWABAN PERTANYAAN C.Persentasi tegangan hubung singkat terhadap tegangan nominal sebesar 15 % Persentasi tegangan hubung singkat terhadap tahanan eqivalen Rek sebesar 5,5 % Persentasi tegangan hubung sigkat terhadap reaktansi eqivalen Xek sebesar 26 % D.Besar rugi tembaga antara pengukuran daya hubungan singkat adalah 1 watt sedangkan



jumlah rugi tembaga (I12 . R1 + I22. R2) : (I12 . R1 + I22. R2) = ( 2.06 2 x 2.06 + 1.06 2 x 15 ) = 25,59 watt



Dan mengapa berbeda : karena pada rugi tembaga pengukuran merupakan rugi keseluruhan transformator yang di ukur dengan watt meter. Sedangkan rugi tembaga pada kedua sisi merupakan penjumlahan semua rugi tembaga baik dari sisi primer maupun sisi sekunder. E. Dikarenakan :



P = I2 . R V x I x cos







0



= I2 . R



4



P θ Q S



Karena Cu loss dari transformator tergantung pada arus dan rugi inti pada tegangan maka jumlah rugi – rugi transformator tergantung pada Volt- Ampere (VA) dan tidak pada sudut fasa antara arus dan tegangan dan juga tidak tergantung pada faktor daya. F. Dari percobaan Cu loss pada beban penuh adalah 60 watt. Jadi 2/3 dari 60 watt adalah : 60 watt G. Tegangan diatur sampai hubung singkat 15% dengan arus 0,3 A 120% x



=



A



Vhs = 15% x Vn = 15% x 220 = 33 v



I hs =



=



220 x 33 A



5



8.ANALISA Secara teori,peercobaan pengujian transformator 1 faasa dalam kondisi hubung singkat,tegangan primernya adalah relatif kecil(sekitar 15% dari tegangan nominalnya). Amperemeter pada sisi sekunder berfungsi sebagai panuntun untuk menentukan nilai tegangan pada sisi primer , ini bertujuan untuk agar arus pada hubungan singkat tidak melebihi batas arus nominal pada trafo. Watt meter yang terpasang pada sisi primer auntuk menunjukkan besar rugi tembaga pada sebuah trafo. Selain itu,kita juga bisa mengetahui hasil/nilai dari Zek,Rek,Xek,dan persentase tegangannya( Vhs(%)). Pada pengujian transformator hubung singkat ini,kita juga dapat mengetahui rugi-rugi daya yang dihasilkannya.



6



9.KESIMPULAN Setelah selesai melakukan percobaan,kita dapat mengetahui rugi daya pada suatu transformator satu fasa. Pada kondisi hubung singkat kita dapat menentukan persentase tegangan hubung singkat terhadap tegangan nominal, menentukan rugi tembaga (Pcu) transformator, dan menetukan konstanta tahanan eqivalen Rek dan reaktansi eqivalen Xek



Medan,8 Mei 2012



Sumantri Pakpahan



7



8