132
133 Keseimbangan beban dalam instalasi 3 fasa sangat
diperlukan karena keseimbangan 3 fasa kan memberikan manfaat yang baik di beban 3 fasa terutama untuk barang –barang elektronik terutama Computer maupun laptop. Karena barang tersebut membutuhkan power atau input listrik yang berkualitas baik atau istilah orang umum murni di angka 220 V supaya peralatan Elektronik Tidak cepat panas dan lebih fatal lagi sampai terjadi mati sendiri karena kualitas daya listrik yang masuk standartnya di bawah rata- rata 185 V. sangat membahayakan perangakat yang lagi berjalan atau lagi aktif. Di dalam masalah ini ada namanya faktor daya yang jelek istilah kelistrikan ( power qualiti) dan dari sisi yang lain terjadi karena perencanaan Instalasi yang salah juga bisa atau istilah Keseimbangan 3 fasa.
Dalam keseimbangan 3 fasa ini sangat diperlukan terutama untuk Industri, Minimarket, gedung ,lab Komputer, dan perumahan. Melalui pengukuran pada Instalasi laboratorium computer dapat di ketahui keseimbangan 3 fasa tersebut.
1. DASAR TEORY
Dalam instalasi gedung 3 fasa , seharusnya dalam penyaluran daya listrik antara fasa R, fasa S,dan fasa T harus seimbang.Dengan penyaluran yang seimbang diharapkan pula dalam pemakaian instalasi Gedung pemakaian daya harusnya seimbang . Pada instalasi tegangan yang seimbang antara I fasa dengan yang lain mempnyai sudut 120° listrik, sedangkan secara fisik perbedaan sudutnya sebesar 60°,dengan perbedaan ini dapat dihubungkan bisa secara bintang ( Y) maupun secara delta (Δ)
.
Gambar 1. System 3 fasa
Di lihat gambar fasor diagram dari tegangan fase , tegangan fasor di atas mempunyai arah putar berlawanan dengan arah jarum jam berarti menunjuk (arah positif), dengan nilai maksimum positif titik V1, V2,V3. Dalam generator tegangan
biasa di bangkitkan oleh generator sinkron 3 fase.
2.1 Hubungan Bintang (Y)
Dalam hubungan bintang (Y) belitan atau kumparan U1,V1,W1 di hubungkan di ujung- ujungnya sehingga titik Netral dapat pula dihasilkan dari titik U1,V1,W1 lebih jelasnya lihat di gambar dan U2,V2,W2 atau juga disebut R,S,T dihubungkan dengan beban
Gambar 2 . Hubungan Bintang (Y)
Dalam perhitungan besaran tegangan dari gambar di atas dapat di hitung dengan dengan fasa terhadap titik netral, sehingga tegangan 3 fasa yang seimbang dengan magnitudenya.
Dimana Vline = √3 Vfase = 1.73 fase
Sehingga nilai arus yang mengalir pada setiap fasa mempunyai nilai sebagai berikut
I line = I fasa Ia = Ib= Ic
2.2 Hubungan Segitiga
Dalam hubungan delta (Δ) belitan atau kumparan U1,V1,W1 dan U2, V2, W2 di hubungkan membentuk hubungan segitiga (Δ) yaitu U1W2,U2V1 dan V2W1 serta ujung U1W2 menjadi (R),U2V1 menjadi (S) dan V2W1 menjadi (T) juga disebut R,S,T dihubungkan dengan beban .
Gambar 3. Hubungan Segitiga (delta, Δ)
Dari gambar di atas titik netralnya tidak ada sehingga besar saluran tegangan dapat di hitung antar fase mempunyai besar tegangan yang sama di mana dapat dirumuskan
Vline = Vfasa
Untuk arus listriknya tidak sama sesuai hokum kirchff di mana I yang masuk sama dengan I yang keluar I= I1+I2+I3
134 Daya Pada system 3 fasa
Daya system 3 fasa pada beban yang seimbang Dalam pembagian penyaluran daya 3 fasa yang seimbang dari generator 3 fasa atau beban yang yang terpakai di tiap-tiap fase di dapatkan dari penjumlahan tiap fasa R,S,dan T.
Gambar 4. Hubungan Bintang dan Segitiga yang seimbang.
Besar sudut Ө untuk arus dan tegangan ,sehingga daya perfasa yaitu
P fasa = V fasa. I fasa . cosӨ
Sedangkan daya total yaitu jumlah dari besaran daya tiap fasa ,sehingga dapat di tuliskan
Ptotal = 3. Vfasa. Ifasa. C0sӨ
Untuk tegangan hubungan bintang dapat dikalikan dengan per tegangan fasanya yaitu 1,73 V fase dan Vlinenya juga sama dikalikan dengan 1,73 yang dapat di rumuskan
Ptotal = 3.Vline/1,73. Ilinel. Cos Ө = 1.73 . Vline.
Iline. Cos Ө
Untuk tegangan hubungan segitiga (Δ) besar tegangan Vline = V fase dan besaran arusnya Iline
= 1,73 I fase. Sehingga arus fasenya menjadi Iline / 1,73. Yang dapat dirumuskan
Ptotal = 3. Iline/1,73.Vline.cos Ө= 1,73. Vline.
Iline.cosӨ
2.3 Daya system 3 fasa pada beban yang tidak seimbang
Dalam beban seimbang di dapatkan Netral = nol, tetapi untuk beban tidak seimbang di dapatkan Netral ≠ nol, kenapa Netral ≠ nol karena perbandingan antara fasa R,S dan T tidak seimbang dalam pembagian dayanya. Sebab tidak seimbangnya ini dapat di timbulkan oleh
Ketidak seimbangan pada beban.
Ketidak simbangan pada sumber listrik (jaringan)
tidak seimbang yang dikakibatkan oleh pemakain daya karena kesalahan pembagian yang salah.
3.3 Rumus Tarikan Kabel dan Pengaman Arus Lebih
Pemakaian kabel dan pengaman ada aturannya dengan menguanakn standart PUIL 2000 yaitu:
2.4. 1 Tarikan Kabel
Mencari luas penampang ( yang di pakai kebetulan penghantar tembaga) sesuai PUIL 2000 yaitu
= 125% ×
Yang dapat diterjemahkan sebagai berikut:
= Nilai nominal arus yang diperbolehakan melewati pengantar (ampere)
= Daya beban yang diizinkan dalam satu fasa (watt)
= Tegangan salah satu fasa dengan netral (volt)
3.3.1 Pengaman Arus Lebih
Untuk pengaman arus lebih beban instalasi dapat dihitung dengan rumusan berikut: (M. Basri, 2008).
= 250%
Dengan,
= Nilai rating pengaman arus lebih beban instalasi (ampere)
= Daya beban yang melewati kabel disalah satu fasa yang dihitung (watt)
= Tegangan salah satu fasa yang dihitung ke netral (volt)
3.3.2 Pengaman Akhir Sirkit Cabang
Untuk menentukan rating pengaman akhir sirkit cabang yang digunakan sebagai pengisolasi area ruangan atau jika ada gangguan adalah dihitung sebagai berikut: (M. Basri, 2008).
=( 250%) + +
135 Nilai rating maksimum pengan arus
lebih pada sirkit akhir (ampere)
=Nilai rating maksimum pengaman arus lebih (ampere)
dan = Nilai-nilai rating pengaman lain yang lebih kecil daripada
(ampere) 3.3.3 Kabel Akhir Sirkit Cabang
= ( + +
Dengan,
= Nilai kemampuan hantar arus kabel pada sirkit akhir (ampere)
= Nilai rating maksimum pengaman arus lebih (ampere)
dan =
Nilai-nilai ratingpengaman lain yang lebih kecil dari pada
(ampere) 3.3.4 Kabel Pentanahan
Besar luas penampang kabel pentanahan yang digunakan sebagai pentanahan panel ini dapat ditentukan dengan melihat besarnya kabel penghantar pada sirkit akhir yang menjadi sisi incoming panel yaitu: (M. Basri, 2008).
= 50% × = 50% × 10