ANALISIS PENGARUH PEMBEBANAN PADA SISTEM TENAGA LISTRIK TIGA FASA.

(1)

Melthina Regina Ginaya Anggelina W,2013

ANALISIS PENGARUH PEMBEBANAN PADA SISTEM TENAGA LISTRIK TIGA FASA Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

ANALISIS PENGARUH PEMBEBANAN

PADA SISTEM TENAGA LISTRIK TIGA FASA

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari

Syarat Memperoleh Gelar Diploma

Jurusan Pendidikan Teknik Elektro

Oleh

MELTHINA REGINA GINAYA ANGGELINA W

1003265

JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS PENDIDIKAN TEKNOLOGI DAN KEJURUAN

UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA

BANDUNG

(2)

SURAT PERNYATAAN

KEASLIAN TUGAS AKHIR

Saya yang bertandatangan di bawah ini,

N a m a : Melthina Regina Ginaya Anggelina Walupy

N I M : 1003265

menyatakan bahwa tugas akhir yang saya buat dengan judul “Analisis Pengaruh

Pembebanan Pada Sistem Tenaga Listrik Tiga Fasa”

adalah merupakan hasil karya saya sendiri, dan bukan merupakan duplikasi

ataupun plagiasi (jiplakan) dari hasil karya orang lain, kecuali bagian yang

sumber informasinya dicantumkan sebagaimana mestinya. Bilamana dikemudian

hari pernyataan yang saya berikan tidak sesuai, maka saya bersedia

mempertanggungjawabkan sesuai dengan ketentuan yang berlaku.

Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya dalam keadaan sadar

dan tanpa paksaan dari pihak manapun, untuk dipergunakan sebagaimana

mestinya.

Bandung, ……… 2013

Pembuat Pernyataan,

(3)

LEMBAR PENGESAHAN

Proyek Akhir

Analisis Pengaruh Pembebanan pada Sistem Tenaga Listrik Tiga Fasa

Disusun Oleh :

Nama : Melthina Regina Ginaya Anggelina W

NIM : 1003265

Progam Studi : D3 – Teknik Elektro

Konsentrasi : Arus Kuat

Disetujui dan disahkan oleh, Dosen Pembimbing

JPTE – FPTK UPI

Drs. Tasma Sucita, ST., MT NIP. 19641007 199101 1 001

Mengetahui,

Ketua Program D-III T. Elektro Ketua Jurusan Pendidikan Teknik Elektro

FPTK UPI FPTK UPI

(4)

ANALISIS PENGARUH PEMBEBANAN PADA SISTEM TENAGA LISTRIK TIGA FASA Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edui

ABSTRAK

Suatu sistem tenaga listrik tiga fasa idealnya memiliki beban yang seimbang. Hal ini dilakukan untuk mendapatkan nilai efisiensi yang tinggi pada sistem tersebut. Tetapi, pada kenyataannya suatu sistem tenaga listrik tiga fasa tidak selalu berada dalam kondisi seimbang. Ketidakseimbangan ini salah satunya dapat diakibatkan oleh pembebanan yang tidak merata di masing-masing fasa R, S dan T dalam suatu sistem listrik tiga fasa.

Untuk mengetahui pengaruh pembebanan pada sistem tenaga listrik tiga fasa terhadap nilai efisiensinya, maka dilakukan sebuah percobaan pembebanan yang dilaksanakan di laboratorium arus kuat teknik elektro Universitas Pendidikan Indonesia. Percobaan ini dilakukan dengan melakukan beberapa pengukuran yang meliputi percobaan tanpa beban, percobaan beban seimbang, dan percobaan beban tidak seimbang. Nilai efisiensi didapatkan melalui perbandingan antara beban yang terukur terhadap beban yang terpasang.

Dari hasil pengukuran dan perhitungan maka dapat diketahui bahwa semakin tidak meratanya pembebanan pada sistem tenaga listrik tiga fasa akan mengakibatkan nilai ketidakseimbangannya semakin besar. Nilai ketidakseimbangan ini mempengaruhi rugi-rugi daya (losses) yang ditimbukan dan nilai efisiensinya. Semakin besar nilai ketidakseimbangan pembebanan akan menyebabkan nilai efisiensinya semakin kecil, begitu pun sebaliknya. Saat nilai ketidakseimbangan pembebanan kecil, maka nilai efisiensinya akan semakin besar.

(5)

ANALISIS PENGARUH PEMBEBANAN PADA SISTEM TENAGA LISTRIK TIGA FASA Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.eduv

DAFTAR ISI

ABSTRAK ... i

KATA PENGANTAR ... ii

UCAPAN TERIMA KASIH ... iii

DAFTAR ISI ... v

DAFTAR TABEL ... vii

DAFTAR GAMBAR ... viii

BAB I PENDAHULUAN ... 1

I.1.Latar Belakang Masalah ... 1

I.2.Rumusan Masalah ... 2

I.3.Pembatasan Masalah ... 2

I.4.Tujuan Penelitian ... 3

I.5.Manfaat Penelitian ... 3

I.6.Metode Pengumpulan Data ... 4

I.7.Sistematika Penulisan ... 4

BAB II KAJIAN PUSTAKA ... 5

II.1 Gambaran Umum Sistem Tenaga Listrik Tiga Fasa ... 5

II.2 Sumber Tenaga Listrik Tiga Fasa ... 8

II.3 Beban Listrik ... 16

II.4 Daya Pada Rangkaian Listrik Tiga Fasa ... 21

II.5 Komponen Simetris ... 23

II.6 Efisiensi ... 29

(6)

ANALISIS PENGARUH PEMBEBANAN PADA SISTEM TENAGA LISTRIK TIGA FASA Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.eduvi

BAB III METODE PENELITIAN ... 31

III.1 Peralatan Yang Digunakan ... 31

III.2 Rangkaian Percobaan ... 32

III.3 Langkah-Langkah Percobaan ... 35

III.4 Pengukuran Besaran Listrik ... 38

BAB IV Hasil Penelitian dan Pembahasan ... 41

IV.1 Pembebanan Seimbang ... 41

IV.2 Pembebanan Tidak Seimbang ... 41

IV.3 Pembahasan Pengaruh/Dampak Pembebanan Pada Sistem Tenaga Listrik Tiga Fasa ... 42

BAB V KESIMPULAN DAN REKOMENDASI ... 71

5.1 Kesimpulan ... 71

5.2 Rekomendasi... 72

DAFTAR PUSTAKA ... 73

(7)

ANALISIS PENGARUH PEMBEBANAN PADA SISTEM TENAGA LISTRIK TIGA FASA Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.eduvii

DAFTAR TABEL

BAB IV Hasil Penelitian dan Pembahasan

Tabel 4.1 Data Percobaan Pembebanan Seimbang... 43

Tabel 4.2 Data Hasil Percobaan Pembebanan Tidak Seimbang-1 ... 44

Tabel 4.5 Hasil Pengukuran Daya pada Percobaan Pembebanan Seimbang ... 54

Tabel 4.6 Hasil Pengukuran Daya pada Percobaan Pembebanan Tidak Seimbang-1 ... 55

Tabel 4.9 Hasil Perhitungan Data Percobaan Pembebanan Seimbang/Merata ... 59

Tabel 4.10 Hasil Perhitungan Data Percobaan Pembebanan Tidak Seimbang /Tidak Merata ... 60

Tabel 4.11 Data Pengaruh Pembebanan Total Terhadap Arus Rata-Rata ... 61

Tabel 4.12 Data Arus Terukur pada Pembebanan Tidak Seimbang-1 ... 62

Tabel 4.15 Pengaruh Ketidakseimbangan Pembebanan Terhadap Efisiensi ... 66

Tabel 4.16 Efisiensi Pembebanan pada Pembebanan Tidak Seimbang-1 ... 67

Tabel 4.17 Efisiensi Pembebanan pada Pembebanan Tidak Seimbang-2 ... 68

(8)

ANALISIS PENGARUH PEMBEBANAN PADA SISTEM TENAGA LISTRIK TIGA FASA Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.eduviii

DAFTAR GAMBAR

BAB II KAJIAN PUSTAKA

Gambar 2.1 Sistem Tenaga Listrik ... 7

Gambar 2.2 Sumber listrik sistem Y ABC ... 9

Gambar 2.3 Diagram fasor tegangan kawat ke kawat ... 10

Gambar 2.4 Diagram fasor sistem Y ABC ... 11

Gambar 2.5 Penyederhanaan diagram fasor sistem Y ABC ... 12

Gambar 2.6 Sumber listrik tiga fasa sistem Y CBA ... 12

Gambar 2.7 Diagram fasor sumber listrik tiga fasa sistem Y CBA ... 13

Gambar 2.8 Penyederhanaan diagram fasor sistem Y CBA ... 13

Gambar 2.9 Sumber listrik tiga fasa hubungan ∆ ABC ... 14

Gambar 2.10 Diagram fasor sumber listrik tiga fasa hubungan ∆ ABC ... 15

Gambar 2.11 Sumber listrik tiga fasa hubungan ∆ CBA ... 15

Gambar 2.12 Diagram fasor sumber listrik tiga fasa hubungan ∆ CBA ... 16

Gambar 2.13 Grafik arus dan tegangan pada beban resistif (V dan I sefasa) ... 17

Gambar 2.14 Rangkaian resistif gelombang AC ... 18

Gambar 2.15 Grafik arus dan tegangan pada beban induktif (I lagging) ... 19

Gambar 2.16 Rangkaian induktif gelombang AC ... 19

Gambar 2.17 Grafik arus dan tegangan pada beban kapasitif (arus leading) ... 20

Gambar 2.18 Rangkaian kapasitif gelombang AC ... 21

Gambar 2.19 Segitiga Daya... 22

Gambar 2.20 Vektor diagram arus dalam keadaan seimbang ... 23

Gambar 2.21 Vektor diagram arus yang tidak seimbang ... 24

(9)

ANALISIS PENGARUH PEMBEBANAN PADA SISTEM TENAGA LISTRIK TIGA FASA Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.eduix

Gambar 2.23 Komponen simetris tegangan dari sistem 3 fasa yang tidak seimbang 26

Gambar 2.24 Tegangan sistem sebagai penjumlahan dari komponen simetris ... 27

BAB III METODE PENELITIAN Gambar 3.1 Hioki clamp On.P.HI Tester ... 31

Gambar 3.2 Rangkaian percobaan dengan pembebanan seimbang pada masing-masing fasa ... 32

Gambar 3.3 Rangkaian percobaan pembebanan dengan memberikan beban yang sama pada kedua fasa sedangkan fasa lainnya tidak dibebani ... 33

Gambar 3.4 Rangkaian percobaan saat kedua fasa diberikan beban seimbang dan fasa lain dibebani berbeda ... 34

Gambar 3.5 Rangkaian percobaan saat ketiga fasa masing-masing diberikan beban yang berbeda ... 35

Gambar 3.6 Diagram alir langkah percobaan ... 37

BAB IV Hasil Penelitian dan Pembahasan Gambar 4.1 Grafik Pengaruh Pembebanan Total Terhadap Arus Rata-Rata ... 62

Gambar 4.2 Grafik Pengaruh Pembebanan Tidak Seimbang-1 Terhadap Arus Fasa 63 Gambar 4.3 Grafik Pengaruh Pembebanan Tidak Seimbang-2 Terhadap Arus Fasa 64 Gambar 4.4 Grafik Pengaruh Pembebanan Tidak Seimbang-3 Terhadap Arus Fasa 65 Gambar 4.5 Grafik Hubungan Antara Nilai Ketidakseimbangan Pembebanan dengan Efisiensi ... 66

Gambar 4.6 Grafik Efisiensi Pembebanan Tidak Seimbang-1... 67

Gambar 4.7 Grafik Efisiensi Pembebanan Tidak Seimbang-2... 68

(10)

1

BAB I

PENDAHULUAN

I.1.Latar Belakang Masalah

Energi listrik merupakan salah satu komponen/unsur penting dalam kehidupan

manusia. Tidak dapat dipungkiri lagi, saat ini listrik menjadi salah satu kebutuhan

yang sifatnya pokok. Hal ini disebabkan karena hampir semua kegiatan manusia

berhubungan dengan pemakaian energi listrik.

Seperti yang telah kita ketahui bersama, energi listrik digunakan baik itu untuk

keperluan pribadi, rumah tangga, perusahaan, industri dan sebagainya. Banyak

usaha dan aktivitas yang sangat bergantung pada energi listrik, bahkan karena

ketergantungan tersebut seringkali banyak aktifitas terganggu bahkan tak jarang

yang aktifitasnya mati total saat pasokan energi listrik mengalami gangguan pula.

Suatu sistem tenaga listrik yang lengkap mengandung empat unsur, yaitu

unsur pembangkit tenaga listrik, sistem transmisi, sistem distribusi, dan unsur

pemakaian atau utilisasi.

Hampir semua energi listrik dibangkitkan, ditransmisikan dan didistribusikan

dalam bentuk sistem tiga fasa. Pemilihan sistem tiga fasa untuk pembangkitan dan

penyaluran energi listrik didasari oleh kelebihan unjuk kerja maupun kelebihan

ekonomis yang dapat diperoleh dari sistem ini.

Pada dasarnya, beban listrik dalam suatu sistem diusahakan berada dalam

keadaan/kondisi seimbang, tetapi pada kenyataannya masih sering terjadi

(11)

2

Pembebanan yang tidak seimbang pada sistem tenaga listrik tiga fasa dapat

diakibatkan oleh impedansi beban pada masing-masing fasa R, fasa S, dan fasa T

tidak sama. Beban yang tidak seimbang pada sistem listrik tiga fasa ini dapat

menimbulkan kondisi-kondisi yang mengganggu kestabilan sistem.

Pada kesempatan ini penulis mengambil judul “Analisis Pengaruh

Pembebanan pada Sistem Tenaga Listrik Tiga Fasa”. Judul ini diambil karena

penulis ingin mengetahui pengaruh dan dampak yang ditimbulkan terhadap

efisiensi apabila kondisi beban pada suatu sistem listrik tiga fasa tidak seimbang.

I.2.Rumusan Masalah

Terdapat beberapa permasalahan yang dapat dirumuskan sebagai berikut:

1. Bagaimana suatu sistem tenaga listrik tiga fasa dapat dikatakan memiliki

beban seimbang?

2. Bagaimana suatu sistem tenaga listrik tiga fasa dapat dikatakan memiliki

beban tidak seimbang?

3. Bagaimana pengaruh/dampak dari pembebanan pada sistem tenaga listrik

tiga fasa terhadap efisiensi pembebanan?

I.3.Pembatasan Masalah

Penulisan Tugas Akhir (TA) ini menggunakan data yang diperoleh dari hasil

pengujian di Laboratorium Arus Kuat Teknik Elektro Universitas Pendidikan

Indonesia. Pengujian dilakukan dengan melakukan pembebanan terhadap jaringan

(12)

3

dengan berdasarkan kondisi yang ada pada saat pengujian. Beban yang digunakan

berupa lampu.

I.4.Tujuan Penelitian

Tujuan yang ingin dicapai dari penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Mengetahui bagaimana suatu sistem tenaga listrik tiga fasa dapat dikatakan

memiliki beban seimbang.

2. Mengetahui bagaimana suatu sistem tenaga listrik tiga fasa dapat dikatakan

memiliki beban tidak seimbang.

3. Mengetahui pengaruh/dampak dari pembebanan yang tidak seimbang pada

sistem tenaga listrik tiga fasa terhadap nilai efisiensi pembebanan.

I.5.Manfaat Penelitian

Analisis ini diharapkan bermanfaat untuk:

1. Memberikan pemahaman mengenai pembebanan pada sistem tenaga listrik

tiga fasa.

2. Memberikan pemahaman mengenai dampak pembebanan yang tidak

seimbang pada sistem tenaga listrik tiga fasa.

3. Dapat dijadikan suatu referensi dalam mencari metode yang tepat untuk

mengatasi dampak merugikan yang ditimbulkan akibat pembebanan yang

(13)

4

ANALISIS PENGARUH PEMBEBANAN PADA SISTEM TENAGA LISTRIK TIGA FASA Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu I.6.Metode Pengumpulan Data

Laporan kerja praktik ini disusun berdasarkan data-data yang diperoleh dari:

1. Studi literatur melalui buku-buku sumber yang berkaitan dengan masalah

kelistrikan.

2. Survey atau studi dokumentasi.

3. Wawancara/diskusi dengan pembimbing atau toolman.

4. Praktik/observasi/melakukan percobaan/eksperimen secara langsung.

I.7.Sistematika Penulisan

Untuk memudahkan pembahasan, laporan proyek akhir ini disusun dengan

sistematika sebagai berikut:

BAB I Pendahuluan, yang berisi mengenai latar belakang masalah, rumusan

masalah, tujuan dan manfaat penelitian, metode pengumpulan data, dan

sistematika penulisan.

BAB II Kajian Pustaka, yang berisi mengenai gambaran umum sistem tenaga

listrik tiga fasa, sumber tenaga listrik tiga fasa, beban listrik, daya pada rangkaian

listrik tiga fasa, komponen simetris.

BAB III Metode Penelitian, berisi mengenai peralatan yang digunakan selama

proses percobaan pembebanan listrik tiga fasa, rangkaian percobaan pembebanan,

langkah percobaan, dan pengukuran besaran listrik.

BAB IV berisi tentang hasil percobaan/penelitian dan analis/pembahasannya.

(14)

ANALISIS PENGARUH PEMBEBANAN PADA SISTEM TENAGA LISTRIK TIGA FASA Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu31

BAB III

METODE PENELITIAN

III.1. Peralatan yang Digunakan

Dalam mengumpulkan data hasil pengukuran, maka dilakukan percobaan

pembebanan pada sistem tenaga listrik tiga fasa. Percobaan pembebanan ini

dilakukan beberapa kali (percobaan dan pengukuran dilakukan dalam beberapa

kondisi. Peralatan-peralatan yang dibutuhkan dalam melakukan pengujian/

pengukuran yaitu adalah sebagai berikut:

1. Enam buah lampu ukuran 23 Watt

2. Satu buah lampu pijar ukuran 100 Watt

3. Satu set multi Multimeter/AVO-meter (Ampere Volt Ohm-Meter)

4. Papan instalasi listrik tiga fasa

5. Hioki clamp On.P.HI Tester

6. Kabel

7. Tang

8. Tespen

(15)

32

ANALISIS PENGARUH PEMBEBANAN PADA SISTEM TENAGA LISTRIK TIGA FASA Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu III.2. Rangkaian Percobaan

Untuk mengetahui pengaruh pembebanan pada sistem listrik tiga fasa, maka

dilakukan suatu percobaan pembebanan (beberapa gambar pelaksanaan percobaan

pembebanan dapat dilihat pada lampiran). Percobaan pembebanan dan pengujian

dilakukan dalam beberapa kondisi, yaitu dengan membuat pembebanan seimbang

dan tidak seimbang pada ketiga fasa.

1. Percobaan tanpa beban.

2. Percobaan dengan pembebanan seimbang pada masing-masing fasa.

Percobaan pembebanan seimbang dilakukan dengan memberikan beban yang

sama pada masing-masing fasa R-S-T dalam sistem tenaga listrik tiga fasa.

Beban yang dipasang/diberikan pada tiap-tiap fasanya adalah lampu ukuran 46

Watt.

Gambar 3.2 Rangkaian percobaan dengan pembebanan seimbang pada

(16)

33

3. Percobaan pembebanan dengan memberikan beban yang sama pada kedua

fasa sedangkan fasa lainnya tidak dibebani.

Percobaan pembebanan sistem tenaga listrik tiga fasa berikutnya dilakukan

dengan memberikan beban yang sama pada kedua fasanya (fasa Rdan fasa S),

sedangkan fasa lainnyan (fasa T) tidak diberikan beban. Beban yang

dipasang/diberikan pada fasa R dan fasa S yaitu lampu ukuran 46 Watt.

L1 = L2 = 46 Watt

Gambar 3.3 Rangkaian percobaan pembebanan dengan memberikan beban

yang sama pada kedua fasa sedangkan fasa lainnya tidak dibebani.

4. Dua fasa diberikan beban seimbang, fasa lain dibebani berbeda.

dengan memberikan beban yang sama pada kedua fasanya (fasa Rdan fasa S),

sedangkan fasa lainnyan (fasa T) diberikan beban yang berbeda. Beban yang

dipasang/diberikan pada fasa R dan fasa S yaitu lampu ukuran 46 Watt.

(17)

34

L1 = L2 = 46 Watt

Gambar 3.4 Rangkaian percobaan saat kedua fasa diberikan beban seimbang

dan fasa lain dibebani berbeda.

5. Tiap fasa dibebani berbeda

dengan memberikan beban yang tidak sama pada ketiga fasanya. Beban yang

dipasang/diberikan pada fasa R yaitu lampu ukuran 23 Watt, beban pada fasa

S yaitu lampu ukuran 46 Watt, sedangkan beban yang diberikan pada fasa T

yaitu lampu ukuran 100 Watt.

L1 = 23 Watt

L2 = 46 Watt

(18)

35

L3

Gambar 3.5 Rangkaian percobaan saat ketiga fasa masing-masing diberikan

beban yang berbeda.

III.3. Langkah-Langkah Percobaan

Percobaan pembebanan sistem tenaga listrik tiga fasa ini dilakukan melalui

beberapa langkah sebagai berikut:

1. Siapkan papan rangkaian/papan instalasi yang telah dirangkai sebelumnya.

2. Pasang lampu yang telah ditentukan sebelumnya pada masing-masing

(19)

36

Fasa T = tidak dipasangi lampu

c. Percobaan ketiga

Fasa R = lampu 46 Watt

Fasa S = lampu 46 Watt

Fasa T = lampu 100 Watt

d. Percobaan keempat

Fasa R = lampu 23 Watt

Fasa S = lampu 46 Watt

Fasa T = lampu 100 Watt

3. Hubungkan terminal dengan kotak kontak AC 220 V.

4. Hubungkan kabel dari papan instalasi ke sumber tenaga listrik.

5. Gunakan alat ukur Hioki clamp On.P.HI Tester.

6. Lihat nilai tegangan, arus, faktor kerja (cos �), daya nyata, daya semu pada

tiap-tiap fasanya.

(20)

37

MULAI

Pengukuran Besaran Listrik

SELESAI Tanpa Beban

Beban Seimbang

Analisis

Y Y

T

- Rangkaian Instalasi Sistem 3 Fasa - Pemasangan Instrumen (Alat Ukur)

Pembebanan

Beban Tidak Seimbang

Pengukuran Lagi

T Hasil Pengukuran

Y

(21)

38

ANALISIS PENGARUH PEMBEBANAN PADA SISTEM TENAGA LISTRIK TIGA FASA Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu III.4. Pengukuran Besaran Listrik

Dalam suatu rangkaian listrik, terdapat berbagai komponen listrik dengan

besar dan satuannya masing-masing. Untuk mendapatkan besar nilai-nilai tersebut

maka diperlukan pengukuran besaran listrik.

Pengukuran besaran listrik ini tidak memerlukan keterampilan khusus, tetapi

diperlukan suatu prosedur kerja yang diikuti dalam pelaksanaan pengukuran.

Prosedur ini antara lain:

1. Prosedur keselamatan kerja, dengan mengenakan pakaian yang melindungi

selama melakukan proses pengukuran.

2. Merangkai alat pengukuran dengan benar, misalnya alat ukur arus

(Amperemeter) secara seri, alat ukur tegangan (Voltmeter) secara paralel dan

alat ukur daya (Wattmeter) secara seri (representasi komponen arus pada

wattmeter) dan secara paralel (representasi komponen tegangan pada

wattmeter).

3. Melakukan pembacaan dengan baik, yaitu membaca alat dengan sudut

pandangan yang tepat (pandangan mata tegak lurus antara jarum penunjuk

juga dengan angka), serta membaca angka setelah kondisi berhenti berosilasi

(steady).

4. Mengalikan angka yang dibaca dengan pengali yang sesuai (bila ada) dan

memberi satuan yang sesuai dengan petunjuk penggunaan alat ukur.

Besaran listrik yang diukur dalam pengujian ini diantaranya adalah arus dan

tegangan efektif bolak-balik, pengukuran faktor daya, pengukuran daya aktif,

(22)

39

1) Pengukuran Arus dan Tegangan Efektif Bolak-Balik

Sumber tegangan yang tersedia untuk konsumen listrik, rumah tangga dan

industri, adalah tegangan sinusoidal yang memiliki frekuensi 50 Hz dan tegangan

220 V. Ini berarti tegangan maksimumnya adalah 220 2 V atau sekitar 311,1 V

sedangkan tegangan efektifnya adalah 220 V. Harga ini adalah ukuran keefektifan

sumber tegangan bolak-balik dalam memberikan daya pada sebuah beban penahan.

Nilai efektif dari setiap arus bolak-balik sama dengan nilai dari arus searah

yang mengalir melalui tahanan R yang sama. Daya yang diberikan oleh arus

searah terhadap tahanan R adalah sama dengan daya yang diberikan oleh arus

bolak-balik. Arus bolak-balik yang diberikan terhadap tahanan R memiliki daya

sesaat sebesar i2R. Kemudian suatu arus searah mengalir melalui tahanan R yang

sama dan menjaga agar arus searah dan memperoleh harga daya yang sama

dengan rata-rata arus bolak-balik. Besar arus searah tersebut adalah arus efektif

dari arus bolak-balik.

Faktor 2 merupakan faktor perbandingan harga maksimum dari arus periodik

dengan nilai efektifnya dan hanya dipakai jika fungsi periodik tersebut berupa

sinusoidal.

2) Pengukuran Daya dan Faktor Daya

Untuk sumber arus bolak-balik daya yang berubah terhadap waktu atau daya

sesaat merupakan perkalian antara tegangan dan arus

� � = � � .� �

Untuk tahanan murni R, daya yang dipakai adalah positif sehingga daya yang

(23)

40

bolak-balik, untuk setengah periode akan menyimpan energi elektromagnetis, dan

mengembalikan energi tersebut pada sumbernya pada setengah periode berikutnya,

sehingga daya rata-ratanya adalah 0.

Faktor daya adalah perbandingan antara daya aktif terhadap daya kompleks.

Dapat dinyatakan dengan:

Cos � = �_�

Untuk pembebanan resistif murni, faktor dayanya adalah 1, untuk induktif

murni dan kapasitif murni faktor dayanya adalah 0. Beban kapasitif memiliki

(24)

71

BAB V

KESIMPULAN DAN REKOMENDASI

V.1. Kesimpulan

1. Suatu sistem tenaga listrik tiga fasa dapat dikatakan memiliki beban seimbang

saat sistem tersebut memiliki beban yang sama/merata pada setiap fasa R, fasa

S dan fasa T sehingga arus pada masing-masing memiliki nilai yang sama

dengan arus rata-ratanya.

2. Suatu sistem tenaga listrik tiga fasa dapat dikatakan memiliki beban tidak

seimbang saat beban yang dipasangkan/dihubungkan pada masing-masing fasa

R, fasa S dan fasa T tidak sama/tidak merata sehingga arus pada

masing-masing fasanya memiliki nilai yang berbeda dengan arus rata-ratanya.

3. Berdasarkan hasil percobaan pembebanan sistem tenaga listrik tiga fasa dengan

tegangan fasa yang berbeda (sesuai dengan kondisi di lapangan pada saat

dilakukan percobaan) serta hasil perhitungan, walaupun hasilnya tidak begitu

signifikan tetapi dapat dilihat bahwa besarnya nilai ketidakseimbangan

pembebanan akan mempengaruhi nilai efisiensi pembebanan sistem. Semakin

besar nilai ketidakseimbangan sistem maka akan semakin menurun efisiensinya.

Begitu pula sebaliknya, saat nilai ketidakseimbangan semakin kecil maka

(25)

72

ANALISIS PENGARUH PEMBEBANAN PADA SISTEM TENAGA LISTRIK TIGA FASA Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu V.2. Rekomendasi

Untuk dapat mengetahui data dan hasil yang signifikan mengenai

dampak/pengaruh pembebanan pada sistem tenaga listrik tiga fasa maka

(26)

ANALISIS PENGARUH PEMBEBANAN PADA SISTEM TENAGA LISTRIK TIGA FASA Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu73

DAFTAR PUSTAKA

Hage. (2009). Sistem 3 Fasa. [Online]. Tersedia: http:/ /dunia-listrik.blogspot.ca/2009/01/sistem-3-fasa.html [2 Maret 2013].

Kadaffi, Muhamar. Karakteristik Beban Tenaga Listrik. Pusat Pengembangan Bahan Ajar Universitas Mercu Buana.

Lumbanraja, Hotdes. (2008). Pengaruh Beban Tidak Seimbang Terhadap

Efisiensi Transformator Tiga Fasa Hubungan Open-Delta. Skripsi Sarjana

pada FT USU: tidak diterbitkan.

Maxtrada, Bico. (2008). Pengaruh Ketidakseimbangan Beban Antara Fasa-Fasa

Menggunakan Transformator dengan Fasa-Netral Terhadap Hasil Pengukuran. Skripsi Sarjana pada FT UI Depok: tidak diterbitkan.

Meier, Alexandra von. (2006). Power Systems: A Conceptual Introduction. Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons, Inc.

Timotius, Chris. (2012). Pendahuluan Sistem Tenaga Listrik. Bahan Ajar pada Mata Kuliah Instalasi Tegangan Menengah FPTK UPI, Bandung.

Wibisana, Boromeus Sakti. (2008). Analisis Perbandingan Pembacaan KWH