Materi kuliah k3 listrik 2009

MENGENAL ALAT UKUR

AMPER METER

Amper meter adalah alat untuk mengukur besarnya arus listrik yang mengalir dalam penghantar ( kawat )

Arus = I satuannya Amper ( A )

Cara menggunakannya yaitu dengan disambung secara seri

Arus listrik adalah besarnya beban yang digunakan untuk suatu alat listrik misalnya TV = 100 watt sehingga besarnya arus tergantung besarnya pemakaian yang digunakan jadi sifatnya selalu berubah tidak tetap

Contoh amper meter manual :

AMPER METER BEBAN Arus

Listrik

VOLT METER

Volt meter adalah alat untuk mengukur besarnya tegangan listrik yang mengalir dalam penghantar ( kawat )

Tegangan = E satuannya Volt ( V )

Cara menggunakannya yaitu dengan disambung secara paralel

Tegangan listrik adalah besarnya tegangan listrik yang mengalir antara dua penghantar ( kawat ) sehingga besarnya adalah tetap tidak tergantung pemakaian yang digunakan misalnya alat listrik dengan tegangan 220 Volt atau 110 Volt.

Contoh Volt meter manual : Arus Listrik ( Positif )

+

Volt Meter

—

Kawat Negatif ( Nol )

Contoh pemakaian

Sebuah lampu besarnya 300 watt agar bisa menyala harus disambung dengan dihubungkan 2 kawat penghantar ( positip & negatip ) dengan tegangan listrik 220 Volt yang dipasang dengan amper meter dan volt meter

Arus Listrik ( Positif ) +

A Volt Meter Lampu X 300 W

—

Kawat Negatif ( Nol )

Kesimpulan :

Peralatan listrik ( Lampu, TV, dll ) akan berfungsi apabila disambung dengan 2 kawat penghantar yaitu Positip dan Negatip.

Alat Volt meter akan menunjuk angka apabila disambung antara 2 kawat penghantar. Alat Amper meter akan menunjuk angka apabila ada pemakaian ( beban alat listrik ) .

Dari gambar diatas kita bisa mengetahui berapa besarnya arus yang mengalir atau yang dipakai oleh Pelanggan.

Pertanyaan : Mengapa kita harus tahu besarnya arus listrik yang mengalir ? Dengan mengetahui besarnya arus listrik maka kita bisa menentukan :

Apakah daya listrik yang tersedia sesuai kontrak dari PLN masih tersedia Untuk menentukan besarnya kabel yang digunakan

Untuk menentukan besarnya pengaman ( Zekering atau pembatas atau MCB ) yang akan

dipasang

Untuk keperluan pengukuran / setting peralatan yang lain Untuk menghindari terjadinya bahaya kebakaran

MENGENAL PERALATAN LISTRIK

MDP

= MAIN DISTRIBUSI PANEL ( BOX PANEL INDUK )

SDP

= SUB DISTRIBUSI PANEL ( BOX PANEL CABANG)

NFB

= NON FUSE BREAKER ( SAKLAR PEMUTUS BEBAN )

MCB

= MINI CIRCUIT BREAKER ( PEMBATAS ARUS )

FUSE

= ALAT PENGAMAN INSTALASI ( ZEKERING )

TRAFO

= ALAT UNTUK MENAIKKAN/MENURUNKAN TEGANGAN

ARESTER = ALAT UNTUK PENANGKAL PETIR DI JARINGAN

FCO

= FUSE CUT OUT ( ZEKERING TEGANGAN TINGGI )

PMT

= PEMUTUS ( SAKLAR TEGANGAN TINGGI )

MENGENAL TEGANGAN LISTRIK YANG BERLAKU DI PLN

Tegangan Rendah

: 220 Volt untuk 1 phasa atau 380 Volt untuk 3 phasa

( Tegangan TR )

Tegangan Menengah

: 20.000 Volt – 3 phasa ( Tegangan TM )

Tegangan Tinggi

: 150.000 Volt – 3 phasa ( Tegangan TT )

Saluran Udara tegangan Extra Tinggi ( SUTET ): 500.000 Volt – 3 phs

MENGENAL SATUAN DAYA

Satuan daya dalam VA ( Volt Amper ) , KVA ( Kilo Volt Ampere) , MVA ( Mega Volt Ampere ) . dimana : 1 KVA = 1000VA dan 1 MVA = 1000 KVA = 1.000.000 VA.

Satuan daya dalam VA disebut daya aktif yaitu daya yang mengalir melalui kawat penghantar di jaringan listrik PLN.

Satuan daya dalam W ( Watt ) , KW ( Kilo Watt ) , MW ( Mega Watt ) dimana satuan ini disebut daya Nyata ( Riil ) yaitu daya yang terdapat dari peralatan listrik yang didalamnya menggunakan kumparan / gulungan kawat listrik yang berakibat timbulnya kerugian daya ( timbul faktor daya = cos Q ) misalnya : Lampu Neon/ TL, Lampu mercury, TV, Radio / Tape, mesin cuci, Kulkas, pompa air dllnya.

Setiap peralatan listrik yang digunakan / dinyalakan dalam waktu tertentu maka akan menggunakan / menimbulkan energi listrik yang diukur dengan Watt Hour ( WH ) atau Kilo Watt Hour ( KWH ) atau Kilo Watt Jam dimana :

 1 WH = Daya Listrik sebesar 1 ( satu ) Watt yang digunakan selama 1( satu)jam

TABEL BESARNYA MCB YANG TERSEDIA

Untuk zekering atau pembatas diatas tabel MCB tersebut diatas menggunakan zekering jenis NT fuse yaitu untuk 1 phasa : 63 A, 80 A,100 A,sedang yang 3 phasa : 3 x 63 A,80 A, 100 A,125 A,160 A,200 A, 225 A, 250 A, 300 A.

TABEL KEMAMPUAN HANTAR ARUS ( KHA ) KABEL TR

Luas penampang kabel ( mm 2) : 1,5 KHA ( A ) : 10

TABEL KEMAMPUAN HANTAR ARUS ( KHA ) KABEL TM

CONTOH PERHITUNGAN

RUMUS : P = E X I COS Q = WATT

Dimana :

P = DAYA LISTRIK

E = TEGANGAN

I = ARUS

COS Q = FAKTOR DAYA

Diketahui suatu Pelanggan listrik PLN dengan kontrak daya sebesar 3500 VA tegangan 220Volt dipakai untuk menyalakan lampu TL sebesar 750 Watt cosQ = 0,8 dan TV sebesar 400 Watt cos Q = 0,9

Ditanyakan : - Berapa sisa daya listrik yang tidak terpakai - Berapa besarnya arus yang mengalir

- Berapa besarnya pengaman MCB yang dipasang - Berapa besarnya penghantar kabel yang dipasang

Ampere Meter

+

MCB Lampu 750 W

X

TV 400 W

—

Daya dalam Watt P = E X I C0S Q Maka untuk lampu TL : 750 = E X I 0,8 Jadi daya dalam VA adalah 750/0,8 = 937,5 VA

Untuk TV : 400 = E X I 0,9

Jadi daya dalam VA adalah 400/ 0,9 = 444,4 VA

Total daya dalam VA sebesar = 937,5 + 444,4 = 1381,9 VA

 Sisa daya yang tidak terpakai = 3500 – 1381,9 = 2118,1 VA  Besarnya Arus yang mengalir = 1381,9/ 220 = 6,28 A  Besarnya MCB yang dipasang = 10 A

 Besarnya penghantar kabel = 1,5 mm

220 V

TABEL DAYA YANG DISEDIAKAN OLEH PLN I .Batas Daya dan Pengukuran Untuk Tarif Tegangan Rendah ( TR )

DAYA TERSAMBUNG

R +

S +

T +

N

-Diketahui Pelanggan PLN 3 Phasa dengan tegangan 220/380 V dibebani

alat motor 3 Phasa sebesar 3200 VA dan masing-masing Phasa masih

dibebani dengan lampu sbb :



Phasa R dibebani lampu 1000 VA



Phasa S dibebani lampu 500 VA



Phasa T dibebani lampu 750 VA

Ditanyakan :



Berapa besarnya arus yang mengalir masing-masing Phasa ( R,S,T)



Besarnya MCB pada masing-masing Phasa ( R,S,T )



Besarnya penghantar / kabel tersebut



Berapa daya ( VA ) yang diperlukan ke PLN



Berapa besarnya MCB yang dipasang oleh PLN

Jawab :

- Beban 1 Ø Phasa

* daya dalam VA P = E x I

R I = 100 = 4,5 A

220

S I = 500 = 2,2 A

220

T I = 750 = 3,4 A

220

- Beban 3 Ø maka arus mengalir masing – masing phasa R,S,T

Sebesar : I = 3200 = 4,8 A

380.√3

- maka I

R

= 4,5 + 4,8 = 9,3 A

I

S

= 2,2 + 4,8 = 7 A

I

T

= 3,4 + 4,8 = 8,2 A

- Besarnya MCB adalah R,S,T = 10 A

- Besarnya penghantar masing – masing = 1,5 mm

- Besarnya daya yang diperlukan = 3 x 10 A = 6600 VA

- Besarnya MCB PLN = 10 A

R +

S +

T +

N

-Diketahui Pelanggan PLN 3 Phasa dengan tegangan 220/380 V dibebani

alat motor 3 Phasa sebesar 6600 Watt dengan Cos Q 0,75 dan

masing-masing Phasa masih dibebani dengan beban sbb :



Phasa R dibebani lampu mercury 1000 Watt dengan Cos Q 0,9



Phasa S dibebani dng AC 2 PK ( 1 PK = 736 Watt ) Cos Q 0,9



Phasa T dibebani dng AC 1 PK Cos Q 0, 9

Ditanyakan :



Berapa besarnya arus yang mengalir masing-masing Phasa ( R,S,T)



Besarnya MCB pada masing-masing Phasa ( R,S,T )



Besarnya penghantar / kabel tersebut



Berapa daya ( VA ) yang diperlukan ke PLN



Berapa besarnya MCB yang dipasang oleh PLN

Jawab : * daya dalam watt P = E x I x Cos Q

- Beban lampu mercury phasa R E x I = 1000 = 1.111 VA

= VA 0,9

- phasa S AC 2 pk = 2 x 736 Watt = 1.472 Watt

E x I = 1.472 = 1.635,5 VA

0,9

- phasa T AC 1 pk = 736 Watt E x I = VA = 736 = 817,7 VA

0,9

- Motor 3 phasa = VA = 6600 = 8800 VA I rata² = 8800

0,75 380.√3

= 13,3 A

- Beban phasa R I = 1111 = 5,05 A

220

S I = 1635,5 = 7,43 A

220

Jadi

- Besarnya arus R = 5,05 + 13,3 = 18,35 A

S = 7,43 + 13,3 = 20,73 A

T = 3,71 + 13,3 = 18,01 A

- Besarnya MCB R = 20 A , S = 25 A , T = 20 A

- Besarnya penghantar = R = 2,5 mm ; S = 4 mm ; T = 2,5 mm

- Besarnya daya PLN = 16.500 VA

BAGAN PENGAWATAN PERLENGKAPAN HUBUNG BAGI ( PHB ) Untuk Daya Tegangan Rendah TR ( < 200 KVA )

KWH

1. Berapa daya KVA untuk motor mesin, lampu penerang & AC ? 2. Berapa sisa daya yang tidak terpakai ?

3. Berapa besarnya arus yang mengalir phasa R, S, T ? 4. Berapa daya yang seharusnya digunakan ?

Jawab : 2. Sisa daya yang tidak terpakai :

800 KVA

GROUP I

GROUP I M

M R S T N

Daya

1385 KvA R S T N

Sekring TM ? 800 KVA

TR

TM Sekring TM R

Incoming S T 400 KVA TR

Sekring TM R

S 600 KVA TR T

Berapa Pengaman (Sekering) TM = ? = ( A )

Berapa Pengaman (Sekering) TR = ? = ( A ) Untuk masing-masing trafo

Berapa Besar Kabel ( luas penampang ) TM=………….meter

Berapa Besar Kaber ( luas penampang ) TR=………… .meter Untuk masing-masing trafo

PLN

I. PELAYANAN TEKNIS S O P ( Standard Operation Prosedur )

1. GANGGUAN LISTRIK

1.1 PADAM

Apabila listrik ditempat Anda padam,lakukan hal – hal sebagai berikut :

Periksa apakah semua fasa (R,S,T) mengalami padam ? – Bila Ya, maka periksa peralatan pada panel distribusi

Utama (MDP = Main Distribution Panel ) apakah ada gangguan ?

¤ Bila Ya, lakukan penggantian pengamanan dengan pengamanan yang memenui persyaratan,karena apabila menggunakan pengamanan yang tidak memenui persyaratan ( modifikasi ) dapat marusak trafo, menyebabakan kebakaran atau dapat menjatuhkan pembatas PLN.

 Setelah diadakan penggantian, apakah peralatan sudah menyala dan berfungsi baik ?

 Bila Ya proses selesai

 Bila Tidak lakukan pemeriksaan pada SDP

¤ Bila Tidak Lapor ke PLN, cq dinas gangguan karena gangguan berada diluar instalasi Pelanggan,Hubungi Petugas PLN, telepon No. 123 atau dinas gangguan setempat.

– Bila Tidak, maka periksa peralatan pada panel distribusi utama ( MDP = Main Distribusi Panel ) apakah ada gangguan ?

¤ Bila Ya, lakukan penggantian pengamanan pada fasa yang rusak dengan Pengamanan yang memenuhi persyaratan , karena apabila menggunakan pengamanan yang tidak memenui persyaratan ( modifikasi ) dapat marusak Trafo, menyebabakan kebakaran atau dapat menjatuhkan pembatas PLN.

¤ Bila Tidak, periksa pengaman ; peralatan ; kabel SDP pada lokasi padam

 Bila terjadi kerusakan , ganti pengamanan pada fasa yang rusak dengan pengaman yang tidak memenuhi persyaratan ( modifikasi ) menyebabkan kebakaran atau dapat menjatuhkan pengaman MDP

SINGLE LINE DIAGRAM PENYAMBUNGAN / PENGUKURAN TM UNTUK

KONSUMEN BESAR

JTM

Titik Penyambungan

Alat Pembatas (Apb)

Lightning Arester ( LA )

Trafo Arus (CT) Meter PLN

Trafo Tegangan

... Trafo Distribusi

Panel Distribusi Utama ( MDP )

Sub Distribusi Panel ( SDP )

CARA – CARA PENGAMAN TERHADAP TEGANGAN SENTUH

> BODY PERALATAN

Sistem Pentanahan tegangan rendah umumnya dikenal dengan pentanahan body peralatan konsumen. Tujuanya adalah untuk mengurangi tegangan sentuh jika terjadi kebocoran arus pada peralatan yang dipergunakan konsumen.

Pada sistem ini netral trafo disambung dengan mempergunakan tahanan pembumian sebesar 0,1 Ohm, dengan mempergunakan tahanan pembumian sebesar 0,1 Ohm, dengan mempergunakan penghantar tembaga (Cu) minimum luas penampangnya adalah 50 mm². Pengukuran tahan pembumian dilakukan dengan mempergunakan tahanan pembumian yang dilaksanakan pada musim kemarau atau kondisi tanah kering ( nilai tahan < 0,1 Ohm ). Pentanahan ini tidak boleh digabung dengan pentanahan peralatan konsumen.

Kita mengenal dua macam sistem pentanahan yaitu :

- Sistem PNP ( Pentanahan Netral Pengman ) SPLN 3 : 1978 - Sistem PP ( Pentanahan Pengaman )

Sistem PP adalah sistem pentanahan yang terpisah dengan penghantar netral, sedangkan pada sistem PNP pentanahannya digabung dengan penghantar netral.

R R

S S

T T

N --- N

T.M R1

fuse fuse R2

Sistem PP R2 Pembumian peralatan

Sistem PNP

Sesuai dengan tujuannya, maka diberikan tabel dibawah ini agar pelanggan mengetahui betapa bahayanya tegangan sentuh terhadap manusia apabila melebihi ketentuan, apalagi bila waktu sentuhnya terlalu lama.

Besar dan lama Tegangan sentuh Maksimum ( IEC )

>

SISTEM

PENTANAHAN

Pentanahan Netral sistem 3 fasa adalah untuk pengamanan sistem dari gangguan tanah dan

pengamanan isolasi peralatan instalasi akibat tegangan lebih sewktu terjadi gangguan fasa ketanah. Macam – macam sistem pertanahan :

- Pentanahan Netral Langsung ( Solid )

- Pentanahan Netral melalui Tahanan ( Resistans ) - Pentanahan Netral mengambang ( Floating ) - Pentanahan Netral melalui Peterson Coil.

Hal – hal yang menyebabkan dipilihnya sistem pentanahan yang berbeda – beda di Indonesia antara lain sebagai berikut :

- Jumlah / frekuensi gangguan tanah

- Kemampuan mesin memasok arus gangguan tanah - Kemampuan isolasi peralatan terhadap tegangan lebih - Tegangan kedip

- Kecepatan penyelesaian gangguan tanah - Kerusakan peralatan akibat gangguan tanah - Besar / luasnya jaringan distribusi

- Faktor ekonomi

- Ketersediaan peralatan proteksi - Kebijakan manajemen

Untuk Distribusi Jawa Tengah dan Jogyakarta memakai Pentanahan Netral Langsung

( Solid ). Netral Sistem dibentuk oleh 3 fasa dengan hubungan Y yang memasok Jaringan Distribusi. Titik netral trafodihubungkan langsung ketanah, oleh karena itu pada sistem ini harus mempunyai tahanan tanah yang rendah. Yaitu mempunyai nilai tahanan antara 0,5 sampai dengan 3 Ohm.

Salah satu keuntungan pentanahan Langsung ( Solid ) adalah proteksi relai ganguan tanah bekerja lebih pasti dan cepat.