LAPORAN PRAKTIKUM
PARALLEL AND SERIES CONNECTION OF TWO LINES WITH AND WITHOUT OPERATING CAPACITANCE
Untuk memenuhi tugas matakuliah Lab Sistem Tenaga Listrik II Semester VI
yang diampu oleh Ibu Rohmanita Duanaputri, S,ST., MT
Disusun Oleh Kelompok 3:
Citra Pralasdiana Putri (1441150053) Yeri Indra Sukmana (1441150048)
Eko Wahyudi (1441150056)
Kemal Zulfianta (1441150005)
Rohim Makhluqi (1441150027)
Rezandra Yanuary Saputra (1441150040)
Kelas D4 Sistem Kelistrikan 3A
PROGRAM STUDI SISTEM KELISTRIKAN JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
PARALLEL CONNECTION OF TWO LINES WITHOUT OPERATING CAPACITANCE
1. Tujuan
- Mengukur arus distribusi pada hubungan paralel dengan dua baris - Mengidentifikasi pengaruh pengoprasian kapasitansi pada tegangan
dan arus
2. Landasan Teori
Jenis pengaturan peralatan operasi ini menjadi dasar menghubungkan jaringan. Hubungan pertama-tama diturunkan untuk representasi yang disederhanakan (yaitu tanpa elemen shunt), maka perlakuan yang lebih tepat, dimana unsur shunt dipertimbangkan. Sifat karakteristik rangkaian paralel adalah drop tegangan yang sama terjadi pada semua cabang. Dengan demikian, arus total dalam rangkaian paralel selalu terbagi sehingga rasio arus di cabang berbanding terbalik dengan rasio impedansi pada cabang.
Gambar diagram rangkaian ekuivalen yang disederhanakan dari dua garis secara paralel adalah sebagai berikut
Diagram fasor untuk rangkaian ditunjukkan pada Gambar. 9 diberikan pada gambar berikut.
Impedansi dua baris Z1 dan Z2 membentuk impedansi total (Ztot) sesuai dengan persamaan berikut :
Sehingga nilai arus pada line 1 adalah:
Sehingga nilai arus pada line 2 adalah:
Diagram fasor untuk rangkaian ekiuvalen Gambar. 11 diberikan pada gambar berikut.
Perlakuan pada diagram fasor yang disebutkan di atas adalah kualitatif (yaitu tidak berskala). Berbeda dengan situasi dengan rangkaian seri, hubungan di sini juga cukup sederhana, ketika elemen shunt telah dipertimbangkan. Pengaturan kapasitansi yang diasumsikan sebagai elemen terkonsentrasi dalam ekuivalen π sirkuit, ditambahkan dan meningkatkan kapasitansi pengaturan yang sesuai. Untuk menggambar diagram fasor jumlah muatan yang diberikan saat ini arus (IE) dan tegangan (UE) pada beban diasumsikan.
Penambahan arus (IE) dengan arus IE1 dan IE2 pada setengah pengaturan
kapasitansi dari line 1 dan 2 mengarah ke IAE fiktif saat ini, yang bertanggung
jawab atas drop tegangan pada hubungan paralel
Impedansi longitudinal Z1 dan Z2. Persamaan yang diturunkan untuk representasi
Untuk mendapatkan IA saat ini yang mengalir ke sirkuit, dua arus kapasitif IA1 dan
IA2 ditambahkan ke IAB di awal line.
3. Alat dan Bahan
1 DL 1013TI : Three-phase power supply unit
1 DL 2108T02 : Power circuit breaker
1 DL 1080TT : Three-phase transformer
2 DL 7901TT : Overhead line model
1 DL 1017R : Resistive load (Beban resistif)
1 DL 1017L : Inductive load (Beban induktif)
3 DL 2109T2A5 : Moving-iron ammeter (2,5 A)
3 DL 2109T3PV : Moving-iron voltmeter (125 V – 250 V – 500 V)
Kabel penghubung secukupnya
5. Prosedur Percobaan Two Lines in Parallel Without Operating Capacitance
Pasang rangkaian sesuai dengan diagram topografi di atas. Tetapkan sisi primer transformator tiga fasa pada sambungan delta 380V dan gunakan colokan bridging. Atur sisi sekunder untuk memberi bintang UN +5%.
Lepaskan semua sumbat penjembatan yang menghubungkan kapasitansi ke kedua model transmisi.Hubungkan beban resistif induktif tiga fasa yang
seimbang ke ujung terminal paralel dan atur nilai beban ke R1 - L1. Sesuaikan tegangan suplai untuk mendapatkan tegangan nominal UN = 380V (fase-ke-netral Tegangan 220V) pada awal garis yang terhubung paralel nilai ini harus dijaga tetap konstan untuk semua pengukuran.
Dimulai dari nilai R1 - L1 dan ubah beban dalam langkah-langkah untuk nilai yang ditunjukkan.Untuk setiap langkah mengukur jumlah berikut: arus I1
pada awal baris 1, arus I2 di awal baris 2, IE arus ke beban dan tegangan UE
melalui beban.
Masukkan nilai yang terukur ke dalam tabel berikut.
UA (Volt) R-L I1 (A) I2 (A) IE (A) UE (Volt)
Seperti yang diharapkan, bila dua garis panjang sama dihubungkan secara paralel, masing-masing garis membawa separuh muatan arus. Jika salah satu garis terputus, garis yang tersisa sekarang membawa arus dua kali lipat, menyebabkan jatuh tegangan yang lebih tinggi.
6. Gambar Rangkaian Percobaan Two Lines in Parallel With Operating Capacitance
7. Prosedur Percobaan Two Lines in Parallel With Operating Capacitance Pasang rangkaian sesuai dengan diagram topografi di atas.
Atur sisi primer transformator tiga fase pada koneksi delta 380V dan gunakan bridging colokan mengatur sisi sekunder untuk memberi bintang UN + 5%.
Masukkan semua colokan bridging yang menghubungkan kapasitansi ke kedua model garis. Hubungkan beban resistif induktif tiga fase seimbang ke ujung terminal yang terhubung paralel dan atur nilai beban ke R1 - L1.
Sesuaikan tegangan suplai untuk mendapatkan tegangan nominal UN = 380 V (fase ke netral tegangan 220V) pada awal garis yang terhubung paralel dan nilai ini harus tetap konstan untuk semua pengukuran.
Dimulai dari nilai R1 - L1 dan ubah beban dalam langkah-langkah untuk nilai yang ditunjukkan.Untuk setiap langkah mengukur jumlah berikut: arus I1
pada awal baris 1, arus I2 di awal baris 2, IE arus ke beban dan tegangan UE
Masukkan nilai yang terukur ke dalam tabel berikut.
UA (Volt) R-L I1 (A) I2 (A) IE (A) UE (Volt)
220 R1 – L1
220 R2 – L2
220 R3 – L3
220 R4 – L4
220 R5 – L5
Grafik yang diharapkan antara hasil Ie dan U
Berdasarkan grafik diatas maka pemasangan kapasitansi bertujuan untuk memperbaiki drop tegangan.
8. Hasil Percobaan
- Parallel Connection of Two Lines Without Capacitance
UA (Volt) R-L I1 (A) I2 (A) IE (A) UE (Volt)
220 R1 – L1 0,15 0,2 0,2 220
220 R2 – L2 0,21 0,23 0,22 220
220 R3 – L3 0,34 0,24 0,3 210
220 R4 – L4 0,45 0,25 0,48 200
- Parallel Connection of Two Lines With Capacitance
Grafk antara U dan IE
9. Analisa Percobaan
Berdasarkan hasil percobaan diatas maka dapat dianalisa percobaan paralel connection of two line without capacitance and with capacitance bahwa tegangan dan arus yang melalui beban (UE) pada percobaan tanpa kapasitansi lebih kecil
dari percobaan dengan kapasitansi. Rumus rangkaian RLC paralel adalah sebagai berikut :
Grafk antara IE dan U
Z= 1
√
R2+√
XL2+XC2V=ZI
Sesuai dengan rumus diatas maka nilai impedansi totalnya akan lebih besar jika suatu rangkaian jika rangkaian terdiri dari rangkaian resistif,induktif dan kapasitif. Sebagai contoh pada percobaan dengan nilai R2 – L2 tegangan yang
melalui beban tanpa kapasitansi (220 Volt) lebih kecil dari tegangan yang melalui beban dengan kapasitansi (260 Volt) sedangkan arus yang melalui beban with capacitance (0,25 A) lebih besar dari arus yang melalui beban without capacitance (0,22 A) hal ini dapat diketahui pada rumus diatas , bila rangkaian diparalel maka tegangan berbanding lurus dengan nilai arus. Berdasarkan grafik diatas maka penambahan kapasitansi dapat berfungsi untuk memperbaiki drop tegangan pada sistem.
SERIES CONNECTION OF TWO LINES WITHOUT AND WITH OPERATING CAPACITANCE
1. Tujuan
- Mengidentifikasi pengaruh pengoprasian kapasitansi pada tegangan dan arus
2. Dasar Teori
Series connection adalah pengaturan, dimana masing - masing unit peralatan operasi dihubungkan secara seri menggunakan sistem jaringan radial. Hubungan disimpulkan pertama untuk representasi yang disederhanakan (yaitu tanpa elemen shunt). Maka perlakuan lebih tepat, di mana unsur shunt dipertimbangkan.
Ciri khas rangkaian seri adalah arus yang kurang lebih sama mengalir melalui semua cabang. Dengan demikian, penampang garis terlemah sangat menentukan dalam menentukan sejauh mana rangkaian seri dapat dibebani.
Diagram rangkaian ekuivalen yang disederhanakan dari dua garis secara seri diberikan pada gambar berikut.
Impedansi dua baris Z1 dan Z2 membentuk impedansi total (Ztot) sesuai dengan persamaan berikut :
Sehingga nilai tegangan pada line 1 adalah:
Sehingga nilai tegangan pada line 2 adalah:
Diagram fasor untuk rangkaian ekiuvalen Gambar. 11 diberikan pada gambar berikut.
Hubungan berikut didasarkan pada tegangan dan arus pada akhir line 2, yang diberikan berdasarkan kondisi yang dibutuhkan pada beban. Setengah dari pengaturan kapasitansi dari line 2 terletak sejajar dengan beban. Arus IBE saat ini
melalui 2 jalur terdiri dari arus beban dan arus pengisian di akhir line 2.
Jika IBE saat ini diketahui adalah drop tegangan sepanjang line 2 dan
dengan demikian tegangan UB bisa ditentukan. Mengetahui UB adalah dua arus
pengisian Ibo dan W pada akhir line 1 yang ditemukan juga di awal baris 2.
Menambahkan arus ke IBE ini memberikan arus IAB melalui line 1 dan dengan
demikian nilai tegangannya menjadi sesuai. Drop tegangan sepanjang line 1 (Tegangan UA yang diperlukan pada awal rangkaian).
Sekarang IA0 pengisian saat ini di awal line 1 dapat ditemukan dari nilai ini
dan ditambahkan ke IAB saat ini untuk mendapatkan IA saat ini yang mengalir ke
sirkuit. Perlakuan pada diagram fasor di atas bersifat kualitatif (yaitu tidak berskala). Nilai menunjukkan bahwa pada kenyataannya pengaruh pengaturan kapasitansi lebih kecil dari digambarkan dalam diagram fasor.
Perlu dicatat bahwa tegangan yang diperoleh dari evaluasi yang dihitung ini selalu tegangan fase-to neutral dan bukan tegangan fase-ke-fase.
3. Alat dan Bahan
1 DL 1013TI : Three-phase power supply unit
1 DL 2108T02 : Power circuit breaker
1 DL 1080TT : Three-phase transformer
2 DL 7901TT : Overhead line model
1 DL 1017R : Resistive load (Beban resistif)
1 DL 1017L : Inductive load (Beban induktif)
3 DL 2109T2A5 : Moving-iron ammeter (2,5 A)
3 DL 2109T3PV : Moving-iron voltmeter (125 V – 250 V – 500 V)
Kabel penghubung secukupnya
4. Gambar Rangkaian Percobaan Two Lines in Series Without Operating Capacitance
5. Prosedur Percobaan Two Lines in Series Without Operating Capacitance
Pasang rangkaian sesuai dengan diagram topografi di atas. Tetapkan sisi primer transformator tiga fasa pada sambungan delta 380V dan gunakan colokan bridging. Atur sisi sekunder untuk memberi bintang UN +5%.
kedua model transmisi.Hubungkan beban resistif tiga fasa yang seimbang ke ujung terminal seri dan atur nilai beban ke R1.
Sesuaikan tegangan suplai untuk mendapatkan tegangan nominal UN = 380V (fase-ke-netral Tegangan 220V) pada awal garis yang terhubung paralel nilai ini harus dijaga tetap konstan untuk semua pengukuran.
Dimulai dari nilai R1 beban resistif dan ulangi langkah sampai nilai R6. Untuk setiap langkah mengukur parameter berikut:Tegangan UB pada awal baris 2
dan tegangan UE pada beban dan arus beban IE, juga arus yang melewati dua line
Masukkan nilai yang terukur ke dalam tabel berikut.
UA (Volt) R UB (V) UE (V) IE (A)
220 R1
220 R2
220 R3
220 R4
220 R5
Nilai tegangan pada beban menunjukkan bahwa drop tegangan turun sangat pada garis yang sangat panjang.
6. Gambar Rangkaian Percobaan Two Lines in Series With Operating Capacitance
7. Prosedur Percobaan Two Lines in Series With Operating Capacitance Pasang rangkaian sesuai dengan diagram topografi di atas. Tetapkan sisi primer transformator tiga fasa pada sambungan delta 380V dan gunakan colokan bridging. Atur sisi sekunder untuk memberi bintang UN +5%.
Lepaskan semua sumbat penjembatan yang menghubungkan kapasitansi ke kedua model transmisi.Hubungkan beban resistif tiga fasa yang seimbang ke ujung terminal seri dan atur nilai beban ke R1.
Dimulai dari nilai R1 beban resistif ulangi langkah sampai nilai R5. Untu setiap langkah pengukuran yang dilakukan adalah sebagai berikut: Arus I1 pada
line 1, tegangan UB dan arus I2 pada line 2, tegangan UE dan IE saat ini di load.
Masukkan nilai yang terukur ke dalam tabel berikut.
UA (Volt) R-L I1 (A) I2 (A) IE (A) UE (Volt)
220 R1
220 R2
220 R3
220 R4
220 R5
Grafik yang diharapkan antara U dan IE
Bila kapasitansi garis diperhitungkan arus silang mengalir pada awal dan akhir titik dari dua model garis. Arus lintas ini disuperposisikan pada arus beban. Selain itu pengaruh induktansi garis pada penurunan voltase dikompensasikan sebagian oleh efek dari kapasitansi silang.
8. Hasil Percobaan
- Series Connection of Two Lines Without Capacitance UA (Volt) R UB (V) UE (V) IE (A)
220 R1 220 220 0,2
220 R3 200 200 0,42
220 R4 188 188 0,59
220 R5 170 170 0,7
220 R6 165 165 0,85
- Series Connection of Two Lines With Capacitance
UA (Volt) R I1 (A) I2 (A) IE (A) UE (Volt) UB (Volt)
Grafk antara U dan IE
9. ANALISA PERCOBAAN]
Berdasarkan hasil percobaan diatas maka dapat dianalisa percobaan seri connection of two line without capacitance and with capacitance bahwa tegangan dan arus yang melalui beban (UE) pada percobaan tanpa kapasitansi lebih kecil
dari percobaan dengan kapasitansi. Rumus rangkaian RLC paralel adalah sebagai berikut :
Grafk antara IE dan U
I=VZ
Berdasarkan rumus diatas dapat diketahui bahwa pada percobaan seri dengan kapasitansi maka nilai impedansi akan kecil karena pada percobaan yang dilakukan tidak ada nilai induktansi. Sebagai contoh pada percobaan dengan nilai R2 tegangan yang melalui beban tanpa kapasitansi (220 Volt) lebih kecil dari
tegangan yang melalui beban dengan kapasitansi (295 Volt) sedangkan arus yang melalui beban with capacitance (0,55 A) lebih besar dari arus yang melalui beban without capacitance (0,20 A) hal ini dapat diketahui pada rumus diatas , bila rangkaian diseri maka tegangan berbanding lurus dengan nilai arus.
KESIMPULAN
