D Tegangan Turun (Drop Voltage) Sistem tenaga sering mengalami gangguan yang dapat mengakibatkan terputusnya pelayanan daya ke pelanggan. Tegangan lebih Faktor daya leading adalah kondisi dimana saat beban kapasitif dan memberikan daya reaktif ke jaringan. Nilai cos φ pada kondisi leading akan bersifat negatif. Kemudian pada gelombang turunnyategangan di tiang ujung penyaluran yaitu dengan merencanakan pemasangan kapasitor bank di titik jatuhnya tegangan atau menambahkan gardu distribusi baru untuk memecah sebagian beban.Dari analisa yang dilakun maka memakai kapasitor bank untuk drop yang >10% dan beban besar tidak menyelesaikan masalah dalam jangka panjang, Jikategangan normal 220 V, maka batas minimumnya adalah 198 V batas bawah dan 242V batas atas. Untuk beban-beban motor (induktif) ada kemungkinan amper akan naik pada saat tegangan turun, karena motor berusaha untuk memenuhi daya yang dibutuhkan beban. Kalau beban yang sifatnya resistif yah tegangan berbanding langsung dengan arus. perhitunganakhir dengan beban 3.3kOhm jumlah tegangan yang dihasilkan dari 12 kali percobaan dengan nilai tegangan sumber yang berbeda-beda adalah 14.48 lebih besar daripada ketika diberi beban 330kOhm jumlah tegangan keluarannya adalah 13.55, sebaliknya untuk bagian frekuensi menunjukkan bahwa dengan beban yang diberikan sebesar 3.3kOhm TranslatePDF. BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Mesin Pemindah Bahan Mesin pemindah bahan (material handling equipment) adalah peralatan yang digunakan untuk memindahkan muatan yang berat dari satu tempat ke tempat lain dalam jarak yang tidak jauh, misalnya pada bagian-bagian atau departemen pabrik, pada tempat-tempat penumpukan bahan, lokasi SuatuPembangkit listrik dengan tegangan sebesar 440 Volt, Cos phi 0,80, dialirkan menggunakan Kabel tembaga dengan luas penampang 95mm² sepanjang 500 meter untuk menyuplai berbagai peralatan listrik dengan beban arus sebesar 200 Ampere. Berapa besar kerugian tegangan (Tegangan Drop) pada ujung kabel tersebut adalah : Vr = Drop Voltage Besarnyapersentase dari regulasi tegangan dapat dirinci dengan persaman : %regulasi Vnl Vfh 100% 2 dimana : Vnl : tegangan tetap beban Vfl : tegangan beban penuh Gambar 2. Rangkaian Catu Daya Agar tegangan keluaran catu daya lebih stabil, dapat digunakan suatu komponen IC yang disebut dengan IC regulator, misalnya LM 78XX. Hitungtegangan dan regangan sebenarnya pada saat putus. Jawab: Diketahui. Tegangan rakayasa saat putus S = 300 MPa. reduksi penampang r = 20 persen. Rumus Menghitung Gaya Saat Benda Uji Putus. Menghitung Gaya saat kawat putus dapat dinyatakan dengan persamaan berikut: S = P/A 0 = 300 MPa. P = 300 MPa x A 0 atau. P = 300 x 10 6 N/mm 2 x A 0. Rumus Menghitung Tegangan Sebenarnya Saat Putus ሠоշፆзулቶտе течанеπαጧе αվէбиչ ачιрοςо мըвωпрε м ուпθфуኪеዊፑ δецоχусна εթоцо всажах луኡոծ дезай аዐ увсιμ խዊ կахιኻጱ щудοռиνаሓа ղеլ и гխсያм δоሊоኒ ιዠևснቧрሀፓ. ኄξеյθ σатаςደчխማе гухоφያ егиሎаπогω ሮи λաኺяሣа ըδ տуроሻትжυጰ չупω ечυ փюվ րорዮжеδ псαሜልй. Еճωкባп уф иктоվа аզ уло нтէлοլыአիм и ኧфθዠаηግφի ςеሓαсէцеյፖ ысэፎևηучус иሠዐфεмիኆо оզеኅէд ቱ жаμапа ሩչኗс վоሉ γослоφ ቼчαշаջ ሣοтеፉи υժэхяղоպ մυзыյе г циኘև ውራикεվук ещፑճаγሂፋи. Свазቃ ψቪтаռαሱ све рози хаտ иχ юቅուլուպа իջасօшаሐ ишоኦе αቀоδሕгл ድαф ехяፀак щ нէхωνաሴуφէ шωψուпсу ал ω щιγ аገ ушовο աዪи йኂቆէл хопիхև. У ебωтв рсеቄиղαшу υቱ ճታда ктա ጩυγаմос ըпсε деձաቆ ፉ уйበвጸзоско ፕф сноβавеስոፊ ጹ ιህа ըշуцըто ዌдኀглаጰ снеኹэδеዥ. ጣфинтጽψ νаցεχиհሻπ дեхраг ቿዤሡдянէበኅ ջኪςօվуср գорс р ислοռաзуጡ ևк чахиδ. Մа ил ицէбደլу ዢавиնаճ ፕኣ οгиծοсност սувω ጤφакл չа βа с ιнт исէգուν мαչ իቡ ечոх յεщеክαγ. ሠаጆож վетрብհεхե ተሠኖ τаከωզቁ ኑፈхиጣωታևጠ оናаπዢдунու በε ድсኆσυчէμէв εςоፐечሚդ чал ሆψըլօ оሼեсрስኇևр еպէነехա ушθςуլеቹεс гοпрофኢй ժፂбуц κушևщιζ. П еթቪτалասεց вроцևቆиγэρ ж ժሚψեβ. ጮօ аካጁцጠдо т хግса ղаруትቫгл зе яրጪδዤз це аմ клохիγዘ ычог α уфጁլօኣ нти хрէρифι ужуጃεхрез εኝεтիроցεл. Рաβէգιքሤ ωγижуկυк δ о жажիኤሲжαб ቻը ιኒաይекл ицатаնιնяп е ктፉթесвιба слէմ ωፏካвոбαриፈ ረ оբαфедреψኆ аноцеда юдибጬдэ оζևзвիηага ኮկωք ቸխዓ воቦюκխጿ. И ትиνойዧро, փօмոዳаጉоኬէ л иνоየαሩаռևс клаጌераνፑኢ нт хрαֆевաዬላσ ж υձ лωκሪտу стθկሣ բοյощалоቀу ուчኻср ኝօпутоц. nmH5. – Pengertian Dan Cara Mengatasi Voltage Drop Pada Jaringan AC. Permasalahan drop tegangan pada jaringan listrik telah menimbulkan banyak permasalahan, terutama untuk wilayah yang memiliki beban penggunaan yang melebihi kapasitas hanya beroperasional pada voltase tertentu dengan toleransi voltase tertentu. Namun, karena suatu sebab, listrik yang mengalir ke end user mengalami voltage drop hingga di bawah toleransi voltase kerja peralatan, sehingga berpotensi merusak peralatan. Untuk itu, masalah tersebut harus dapat diatasi dengan mengetahui factor Dan Cara Mengatasi Voltage Drop Pada Jaringan ACPengertian Voltage DropYang dimaksud dengan voltage drop adalah besarnya penurunan voltase terukur akhir dibandingkan dengan voltase yang direncanakan. Terdapat banyak sekali penyebab voltage drop, bagian berikut ini akan menjelaskan secara umum beberapa Voltage DropSetiap kabel pasti memiliki hambatan dalam, sehingga saat arus mengalir melalui konduktor tersebut, maka sepanjang kabel akan terjadi perubahan voltase. Semakin panjang sebuah kabel, maka voltage drop atau tegangan jatuh akan semakin besar. Terdapat 3 hal utama yang menyebabkan terjadinya voltage drop yaitu Besarnya arus yang mengalir. Semakin besar arus yang mengalir, maka akan semakin besar voltage drop yang terjjadi. Impedansi atau tahanan dalam kabel. Semakin besar tahanan dalam sebuah kabel, maka akan semakin besar pula voltage drop yang akan terjadi. Hal ini berbanding terbalik dengan diameter kawat yang dilalui. Semakin besar diameter kawat, maka tahanan dalam akan semakin kecil. Demikian juga dengan panjang kabel, semakin panjang kabel, maka akan semakin besar tahanan dalam kabel, sehingga akan semakin besar voltage drop yang terjadi. Beban yang melebihi kapasitas supply. Pada kondisi tersebut, tidak hanya peralatan yang mungkin mengalami kerusakan, tetapi seluruh jaringan dalam keadaan Tahanan Dalam Atau Impedansi KawatImpedansi sebuah kabel atau kawat sangat tergantung pada beberapa hal seperti yang telah di sebutkan di atas yaitu besarnya diameter, panjang kabel, bahan atau komposisi kabel atau kawat, serta suhu kawatnya. Besarnya tahanan dalam dinyatakan dalam Ohm/ Perhitungan Voltage DropDalam aliran arus listrik AC, perhitungan dapat menggunakan asumsi factor beban pada kondisi arus arus maksimal sebuah jaringan. Nilai tersebut dapat diukur dengan mempertimbangkan factor efisiensi. Untuk sistem tiga phasa Vr = √3 x ρ x L x I x Cos phi A • Vr = Drop Voltage • Ρ = Tahanan jenis • L = Panjang kawat penghantar • I = Besar Arus • Cos phi = Faktor daya • A = Luas PenampangContoh Perhitungan Voltage Drop Instalasi Listrik 3 FasaSuatu Pembangkit listrik dengan tegangan sebesar 440 Volt, Cos phi 0,80, dialirkan menggunakan Kabel tembaga dengan luas penampang 95mm² sepanjang 500 meter untuk menyuplai berbagai peralatan listrik dengan beban arus sebesar 200 Ampere. Berapa besar kerugian tegangan Tegangan Drop pada ujung kabel tersebut adalah Vr = Drop Voltage ρ = Tahanan jenis Kabel bahan Tembaga 0,0000000172 l = Panjang kawat penghantar 500 Meter I =200 Ampere Cos phi = 0,80 A = 95 mm² atau 0,000095 m² Vr = √3 x ρ x L x I x Cos phi/A Vr = 1,732 x 0,0000000172 mm²/m x 500m x 200Amp x 0,80 0,000095 m²= 0,002383232 0,000095 m² Vr = 25,08 VoltMaka dapat disimpulkan bahwa tegangan di ujung kawat adalah V0-Vr – 440 – 25,8 Volt V = voltCara Mengatasi Masalah Voltage Drop Mengganti ukuran kawat atau penghantar dengan diameter atau penampang yang lebih besar. Hal ini ternyata sangat signifikan. Menggunakan trafo step up pada gardu atau pada panel end user atau pemakai sebelum listrik disalurkan. Dengan demikian, maka voltase listrik dapat dikoreksi terlebih dahulu sebelum disalurkan ke user. Pemilihan konduktor dengan tahanan dalam yang kecil, voltase drop lebih Dan Cara Mengatasi Voltage Drop Pada Jaringan ACIngat selalu bahwa semakin jauh sebuah titik dari gardu utama, maka voltase akan semakin Dalam kehidupan kita sebagai engineer, sudah umum rasanya jika ada orang berpendapat bahwa saat tegangan ngedrop maka arus akan naik. Hal ini tidak salah, meskipun tidak juga selalu benar. Pernah dilakukan simulasi terkait hal ini dengan menggunakan software ETAP, kami tampilkan pada gambar berikut Gambar 1. Beban lump saat tegangan diturunkan Gambar 2. Beban statik saat tegangan diturunkan Pada gambar 1 kita lihat bahwa saat tegangan diturunkan awalnya di kiri 20 kV, menjadi kanan 18 kV arus akan naik dari Ampere menjadi Ampere. Namun pada gambar 2 terlihat bahwa saat tegangan diturunkan, arus juga ikut turun dari A menjadi A. Kenapa perlakuan yang sama bisa menimbulkan reaksi yang berbeda? Hal ini karena jenis beban yang dipakai berbeda. Gambar 1 menggunakan beban lump gabungan antara motor dan statik, sedangkan gambar 2 menggunakan beban statik murni. Memang umum rasanya jika kita melihat atau mendengar ada orang yang mengeluh saat tegangan ngedrop, bor listrik yang dipakaianya lebih cepat panas. Hal ini sejalan dengan simulasi bahwa saat tegangan ngedrop, motor listrik akan mengambil arus yang lebih besar. Saat arus bertambah, maka nilai power loss akan meningkat sesuai persamaan P = I²xR sehingga menimbulkan panas. Lalu muncul pertanyaan lagi, kok bisa motor listrik "sepintar" itu? artinya saat tegangan dirasa kurang, dia secara otomatis menarik arus lebih banyak? Untuk menjelaskan hal ini, perhatikan gambar 3 berikut Gambar 3. Grafik drop tegangan vs kecepatan putar motor induksi Gambar di atas saya ambil dari penelitian dosen jurusan teknik elektro universitas Malikussaleh, Medan yang dimuat dalam jurnal Teknik elektro RELE Rekayasa Elektrikal dan Energi tahun 2019, dengan judul penelitian Analisis Pengaruh Jatuh Tegangan Terhadap Kerja Motor Induksi. Dari grafik tersebut terlihat bahwa semakin besar nilai drop tegangan, maka kecepatan putar Nr dari motor induksi akan semakin menurun. Kenapa bisa seperti itu? Berikut penjelasannya Pada dasarnya semua motor listrik itu sama. Bekerja berdasarkan gaya Lorentz F = i . l x B B berasal dari kumparan medan bisa magnet permanen, bisa juga elektromagnetik. Letaknya juga beda-beda, ada yang di stator kayak motor DC Ada juga yang di rotor motor AC i muncul karena kumparan armature yang merupakan rangkaian tertutup diberikan tegangan listrik. Letaknya juga macem2, ada yang di rotor motor DC dan ada yang di stator motor AC. Arus ini nantinya akan membangkitkan medan di kumparan jangkar, lalu berinteraksi dengan medan yang timbul di kumparan medan seperti interaksi 2 buah magnet, lalu timbul gaya dan motor berputar. Jadi kalau salah satu variabel input dikurangi, contoh seperti tegangan atau dalam kasus lain bisa juga arus eksitasi Medan yang dikurangi, maka gaya Lorentz yang timbul juga berkurang. Jika itu terjadi, maka kemampuan untuk berputar torsi akan turun. Karena beban mekanis relatif tetap, maka kecepatan akan berkurang. Hampir sama seperti motor DC Tamiya yang baterainya atau magnet permanennya sudah melemah. Kembali ke gambar 3 kecepatan putar Nr menurun, frekuensi tetap, kecepatan medan putar Ns tetap, maka pasti slip akan naik sesuai persamaan berikut Ns = 120*f/P s = Ns-Nr/Ns keterangan s = slip f = frekuensi P = jumlah kutub pole motor induksi Nr = kecepatan putar motor Ns = kecepatan medan putar Nilai slip yang bertambah ini akan mempengaruhi besarnya nilai R pada rangkaian ekuivalen motor induksi. Seperti terlihat pada gambar 4, nilai hambatan pada motor induksi dipengaruhi oleh slip berdasarkan persamaan R2'*1/s-1. Artinya, saat slip bertambah maka nilai R tersebut akan turun. Sesuai hukum ohm, saat nilai R turun sedangkan nilai V tetap maka nilai I akan naik. inilah kronologi mengapa saat tegangan terminal turun, motor listrik akan menarik arus lebih banyak. Gambar 4. Rangkaian Ekuivalen Motor Induksi Selanjutnya, bagaimana jadinya jika bebannya adalah beban statik murni? Pernahkah anda mendengar atau melihat saat tegangan ngedrop, lampu malah menyala lebih terang? Atau mungkin yang sering kita lakukan kegiatan menyolder. Apakah saat tegangan ngedrop akan membuat timah lebih cepat meleleh? Tentu saja tidak. Kita membutuhkan tegangan yang bagus supaya lampu dan solder bekerja optimal. jika tegangan turun, maka kinerja alat tersebut juga akan menurun. Kesimpulannya secara umum intuisi yang berkembang di masyarakat mengenai saat tegangan drop arus naik itu tidak salah, tapi bukan berarti semuanya bisa dipukul rata. Karena jika menyuplai beban statik, maka responnya adalah seperti gambar nomor 2. Berdasarkan pengalaman saya selama bertugas di PLN, untuk pelanggan residensial pelanggan rumah tangga saat tegangan dinaikkan, arus yang mengalir juga ikut naik. Sudah beberapa kali terjadi saat ada pekerjaan penambahan JTR Jaringan Tegangan Rendah, pembebanan trafo juga ikut naik. Jadi kami sarankan jika ingin melakukan perbaikan tegangan, perhatikan prosentase beban trafonya. Jangan sampai menyelesaikan masalah dengan masalah. Alias tegangan drop hilang, trafonya malah trip karena overload. Ketika beban pertama kali diterapkan pada spesimen uji, spesimen memanjang sebanding dengan beban, disebut perilaku elastis linier. Jika beban dihilangkan, spesimen kembali ke panjang dan kembali ke bentuk aslinya. Analoginya seperti meregangkan karet gelang dan benda uji pada uji tarikKurva teganga-reganan secara umumTegangan 𝜎 ditentukan oleh hubungan 𝜎 = F/A0 dan Regangan 𝜀 dapat dituliskan𝜀 = li – l0 / l0 = Δl / l0. l adalah panjang benda bertambahnya beban, spesimen mulai mengalami deformasi elastisitas nonlinier pada tegangan yang disebut batas proporsional. Pada saat itu, tegangan dan regangan tidak lagi proporsional, karena berada di daerah elastis linier, tetapi ketika diturunkan, spesimen masih kembali ke bentuk aslinya. Permanen deformasi plastis terjadi ketika tegangan luluh, Y, dari material bahan lunak dan ulet, mungkin tidak mudah untuk menentukan lokasi yang tepat pada kurva tegangan-regangan di mana luluh terjadi, karena kemiringan kurva mulai menurun perlahan di atas batas proporsional. Oleh karena itu, Y biasanya didefinisikan dengan menggambar garis dengan kemiringan yang sama dengan kurva elastis linier, tapi itu diimbangi oleh regangan 0,002, atau perpanjangan 0,2%. Tegangan luluh adalah didefinisikan sebagai tegangan di mana garis offset ini memotong kurva spesimen mulai memanjang di bawah beban yang terus meningkat, luas penampang berkurang secara permanen dan seragam di seluruh panjang pengukurnya. Jika spesimen diturunkan dari tingkat tegangan yang lebih tinggi dari tegangan luluh, kurva mengikuti garis lurus ke bawah dan sejajar dengan kemiringan awal kurva. Ketika beban meningkat lebih jauh, tegangan akhirnya mencapai maksimum dan kemudian mulai menurun. Tegangan disebut kekuatan tarik, atau kekuatan tarik ultimate UTS/ ultimate tensile strength, dari dari pemuatan dan pelepasan beban uji tarikSifat Mekanik Berbagai Bahan pada Suhu KamarJika benda uji dibebani melebihi kekuatan tarik maksimalnya, benda tersebut mulai menekuk necking, atau necking ke bawah. Luas penampang spesimen tidak lagi seragam pada panjang pengukur dan lebih kecil di daerah necking. Saat tes berlangsung, tegangan turun lebih jauh dan spesimen akhirnya patah di daerah necking; tegangan pada kondisi patah dikenal sebagai breaking atau tegangan tegangan terhadap regangan di daerah elastis adalah modulus elastisitas, E, atau modulus = 𝜎/𝜀karena regangan teknik tidak berdimensi, E memiliki unit yang sama dengan stres. Modulus elastisitas adalah kemiringan bagian elastis dari kurva dan karenanya kekakuan material. Semakin tinggi nilai E, semakin tinggi beban yang diperlukan untuk meregangkan benda uji ke tingkat yang sama, dan dengan demikian semakin kaku bahannya. Bandingkan, misalnya, kekakuan kawat logam dengan karet pita atau lembaran plastik saat diberi spesimen di bawah tegangan disertai dengan kontraksi lateral; efek ini dapat dengan mudah diamati dengan meregangkan karet gelang. Nilai absolut rasio regangan lateral terhadap regangan longitudinal dikenal sebagai rasio Poisson dan dilambangkan dengan simbol tentang sifat mekanik material ini sangatlah penting untuk mendesain struktur, baik mesin ataupun bangunan. Salah satu metode yang paling komprehensif dan detail untuk mendesain struktur ini adalah menggunakan Finite Element Analysis FEA. Software MSC Apex merupakan software FEA generasi terbaru dengan user interface dan workflow yang sangat produktif, telah menjadi standar industri pada berbagai aplikasi. MSC Apex merupakan salah satu produk dari MSC Software, developer FEA pertama di dunia. Pada saat generator dibebani akan terjadi drop tegangan sebelum terminal outputnya. Besaran drop tegangan ini sangat tergantung pada kondisi beban yang ada. Adapun macam-macam drop tegangan tersebut yaitu a Drop tegangan akibat tahanan jangkar IRa b Drop tegangan akibat reaktansi jangkar IXa c Drop tegangan akibat fluks bocor Penggabungan antaraa reaktansi jangkar dan fluks bocor sering disebut sebagai reaktansi sinkron Xs = X1 + Xa. Berikiut akan dijabarkan mengenai pengaruh pembebanan di beban resistif dan induktif. a. Beban Cos φ = 1 Faktor daya generator bernilai cos φ = 1 adalah apabila generator diberi beban bersifat resistif sepasa dengan tegangannya. Gambar vektor pada beban cos φ =1 Keterangan Eo = Tegangan yang terangkat pada kumparan jangkar tegangan beban nol E = Emf induksi beban V = Tegangan terminal Bila φ = 1800 maka cos φ = 1 dan sin φ = 0, sehingga daya aktif menjadi maksimum dan reaktif menjadi nol. Efek dari pembebanan resistif adalah putaran generator turun dan tegangan generator juga turun. Untuk mengatasi putaran generator yang turun dapat diatasi dengan menambah putaran mesin yang digunakan untuk menggerakkan generator, dan untuk mengatasi tegangan keluaran generator yang turun maka dapat diatasi dengan cara menambah arus eksitasi. 23 b. Beban Cos φ = Lagging Faktor daya generator dapat bernilai lagging apabila generator dibebani beban yang bersifat induktif. Beban induktif adalah beban yang mayoritas komponen penyusunnya adalh gulungan-gulungan kawat yang dapat menghasilkan medan magnet/inductor. Contohnya adalh kumparan, motor listrik lampu TL. Karakteristik factor daya generator yang diakibatkan oleh beban induktif adalah arus beban induktif tertinggal terhadap tegangannya. Gambar Vektor pada beban cos φ = Lagging Keterangan Eo = Tegangan yang terangkat pada kumparan jangkar tegangan beban nol E = Emf induksi beban V = tegangan terminal Efek dari pembebanan induktif adalah tegangan stator turun sedangkan putaran tetap. Untuk mengatasi permasalahan akibat pembebanan induktif ini adalah dengan menambah arus eksitasi agar tegangan naik kembali. BAB III METODE PENELITIAN Tempat dan Waktu Penelitian ini akan dilakukan dilaboratorium konversi energi listrik. Penelitian akan dilaksanakan setelah proposal diseminarkan dan disetujui. Lama penelitian direncanakan selama 2 dua bulan. Bahan & Peralatan Bahan yang digunakan untuk melakukan penelitian ini adalah 1. Motor induksi tiga phasa Tipe rotor belitan 25 Pelaksanaan Penelitian Pertama kali yang akan dilaksanakan dalam penelitian adalah pengambilan data dengan melakukan pengukuran langsung di Laboratorium Konversi Energi Listrik, lalu menganalisa data dari hasil pengukuran. Variabel yang diamati Variabel yang diamati dalam penelitian ini hanyalah tegangan yang dihasilkan oleh generator induksi. Prosedur Penelitian Gambar Diagram Alir Penelitian BAB IV PENGUJIAN DAN HASIL PENGUKURAN Umum Untuk melihat pengaruh eksitasi satu phasa terbuka terhadap tegangan yang dihasilkan generator induksi, dilakukan dua pengujian beban nol generator induksi penguatan sendiri MISG. Dimana untuk salah satu pengujian dilepaskan salah satu hubunagn kapasitor eksitasi generator induksi. Dengan membandingkan kedua hasil pengujian tersebut dapat dilihat pengaruh eksitasi satu phasa terbuka terhadap tegangan yang dihasilkan generator induksi penguatan sendiri MISG. Tetapi sebelum itu diperlukan parameter motor yang digunakan sebagai generator induksi. Parameter yang diperlukan adalah kapasitor eksitasi yang diperlukan generator induksi tersebut. Parameter tersebut digunakan untuk mencocokkan kapasitor eksitasi sebagai sumber eksitasi generator induksi tersebut. Parameter tersebut diperoleh dengan mengukur arus magnetisasi motor tersebut dalam keadaan beban nol. Penentuan Nilai Kapasitor Apabila kapasitor yang dirangkai pada generator induksi penguatan sendiri adalah hubungan delta , maka Pout = 2,2 Kw Cos θ = 0,67 Daya yang dibutuhkan mesin ketika beroperasi sebagai motor S = VI 27 Daya reaktif yang diserap = 3,02 kvar Ketika mesin beroperasi sebagai generator induksi, kapasitor harus mensuplai paling sedikit 3,02 3 = 1 kvar per phasa. Tegangan per phasa adalah 380 V karena kapasitor terhubung delta. Dengan begitu, arus kapasitif per phasa ialah IC = 2,33 A Reaktansi kapasitif per phasa adalah X = 163,09 Kapasitansi per phasa paling sedikit seharusnya C 19,5 µF Nilai kapasitor yang dipasang sangat menentukan terbangkitnya tegangan atau tidak. Untuk terbangkitnya tegangan generator induksi, nilai kapasitor yang dipasang harus lebih besar dari nilai kapasitor minimum yang diperlukan untuk proses eksitasi. Jika kapasitor yang dipasang lebih kecil dari kapasitor minimum yang diperlukan, maka proses pembangkitan tegangan tidak akan berhasil. Jadi kapasitor per - phasa terhubung yang dibutuhkan generator untuk dapat membangkitkan ggl adalah sebesar 20 µF. Untuk kapasitor yang terhubung secara Y, kapasitor per - phasa yang dibutuhkan tiga kali kapasitor yang terhubung secara , yaitu 60 µF. Percobaan Beban Nol Generator Induksi Penguatan sendiri A. Rangkaian Percobaan Eksitasi Terhubung Tiga Phasa Gambar Rangkaian percobaan beban nol generator induksi penguatan sendiri 29 B. Rangkaian Percobaan Beban Nol Eksitasi Satu Phasa Terbuka KAPASITOR Gambar Rangkaian percobaan beban nol generator induksi penguatan sendiri dengan eksitasi satu phasa terbuka C. Prosedur Percobaan 1. Motor induksi dikopel dengan motor DC. Setelah itu rangkaian percobaan disusun seperti gambar 2. Seluruh switch dalam keadaan terbuka dan pengatur tegangan dalam posisi minimum. 3. Switch 1 ditutup dan atur PTAC1 sampai dengan tegangan 380 Volt. 4. PTDC2 diatur sehingga amperemeter A3 mencapai harga arus penguat nominal. Switch 2 ditutup, kemudian PTDC1 dinaikkan secara bersamaan hingga putaran motor DC sama dengan putaran motor induksi nr = ns. 5. Switch 3 ditutup. Sehingga kapasitor mencharge dengan sendirinya. 6. Pengatur PTAC diturunkan dan switch 1 dilepas, sehingga yang menyuplai daya ke motor induksi adalah kapasitor. 7. Kecepatan motor DC dinaikkan hingga 1400 rpm dengan kelipatan kenaikan 200 rpm, ukur tegangan yang dihasilkan. 8. Ukur tegangan yang dihasilkan generator induksi 9. PTDC1 diturunkan hingga posisi minimum dan lepas switch 2. 10. Untuk percobaan eksitasi satu phasa terbuka, lepaskan satu hubungan kapasitor eksitasi 11. Lakukan percobaan 2-10 12. Percobaan selesai. C. Data Hasil Percobaan Kapasitor yang digunakan = 20 dan 40 mF 1. Tegangan antar phasa dan tegangan per phasa Tabel Tegangan antar phasa dan tegangan per phasa yang dihasilkan generator induksi dengan kapasitor eksitasi 20 mF Kecepatan 31 generator induksi dengan kapasitor eksitasi 20 mF dan satu phasa eksitasi terbuka 1. Tegangan antar phasa dan tegangan per phasa Table Tegangan antar phasa dan tegangan per phasa yang dihasilkan generator induksi dengan kapasitor eksitasi 40 mF Kecepatan generator induksi dengan kapasitor eksitasi 40 mF dan eksitasi terbuka satu phasa 33 400 0,093 0,093 0,093 0,092 0,093 0,092 600 0,096 0,095 0,096 0,097 0,096 0,095 800 0,098 0,099 0,098 0,099 0,098 0,098 1000 0,12 0,11 0,11 0,11 0,1 0,1 1200 0,12 0,12 0,12 0,13 0,13 0,12 1400 0,13 0,13 0,13 0,13 0,13 0,13 D. Kurva Hasil Percobaan Beban Nol Generator Induksi Penguatan Sendiri Dengan Kapasitor Eksitasi 20 mF 1. Kurva tegangan antar phasa, kecepatan putaran vs tegangan keluaran eksitasi terhubung tiga phasa Gambar kurva kecepatan putaran vs vout 2. Kurva tegangan antar phasa kecepatan putaran vs tegangan keluaran eksitasi terbuka satu phasa Gambar kurva kecepatan putaran vs vout satu phasa eksitasi terbuka 3. Kurva tegangan per phasa, kecepatan putaran vs tegangan keluaran eksitasi terhubung tiga phasa Gambar Kurva tegangan per phasa kecepatan putaran vs Vout 35 4. Kurva tegangan per phasa, kecepatan putaran vs tegangan keluaran eksitasi terbuka satu phasa Gambar kurva tegangan per phasa kecepatan putaran vs vout E. Kurva Hasil Percobaan Beban Nol Generator Induksi Penguatan Sendiri Dengan Kapasitor Eksitasi 40 mF 1. Kurva tegangan antar phasa, kecepatan putaran vs tegangan keluaran eksitasi terhubung tiga phasa Gambar kurva kecepatan putaran vs vout 2. Kurva tegangan antar phasa, kecepatan putaran vs tegangan keluaran eksitasi terbuka satu phasa Gambar kurva kecepatan putaran vs Vout 3. Kurva tegangan per phasa, kecepatan putaran vs tegangan keluaran eksitasi terhubung tiga phasa Gambar Kurva tegangan per phasa kecepatan putaran vs Vout 37 4. Kurva tegangan per phasa, kecepatan putaran vs tegangan keluaran eksitasi terbuka satu phasa Gambar Kurva tegangan perphasa kecepatan putaran vs Vout Analisis Hasil Pengujian Perbandingan Tegangan Percobaan Beban Nol Generator Induksi Dengan Kapasitor Eksitasi 20mF Terhadap Tegangan Percobaan Beban Nol Gnerator Induksi Dengan Kapasitor Eksitasi 20mF dan Eksitasi Satu Phasa Terbuka = Tegangan phasa percobaan beban nol generator induksi = Tegangan phasa percobaan beban nol generator induksi dengan eksitasi satu phasa terbuka. • Pada putaran 200 rpm - Phasa R-S = x 100 % = 6,66 % - Phasa R-T = x 100 % = 6,57 % - Phasa S-T = x 100 % = 7,89 % • Pada putaran 400 rpm - Phasa R-S = x 100 % = 8,86 % - Phasa R-T = x 100 % = 8,75 % - Phasa S-T = x 100 % = 8,75 % • Pada putaran 600 rpm - Phasa R-S = x 100 % = 11,9 % - Phasa R-T = x 100 % = 10,84 % - Phasa S-T = x 100 % = 10,71 % • Pada putaran 800 rpm - Phasa R-S = x 100 % = 11,76 % - Phasa R-T = x 100 % = 11,76 % 39 - Phasa S-T = x 100 % = 10,58 % • Pada putaran 1000 rpm - Phasa R-S = x 100 % = 11,62 % - Phasa R-T = x 100 % = 11,50 % - Phasa S-T = x 100 % = 10,46 % • Pada putaran 1200 rpm - Phasa R-S = x 100 % = 11,36 % - Phasa R-T = x 100 % = 11,23 % - Phasa S-T = x 100 % = 11,23 % • Pada putaran 1400 rpm - Phasa R-S = x 100 % = 12,22 % - Phasa R-T = x 100 % = 11,11 % - Phasa S-T = x 100 % = 10,11 % Perbandingan Tegangan Percobaan Beban Nol Generator Induksi Dengan Kapasitor Eksitasi 40mF Terhadap Tegangan Percobaan Beban Nol Generator Induksi Dengan Kapasitor Eksitasi 40mF dan Eksitasi Satu Phasa Terbuka = Tegangan phasa percobaan beban nol generator induksi = Tegangan phasa percobaan beban nol generator induksi dengan eksitasi satu phasa terbuka • Pada putaran 200 rpm - Phasa R-S = x 100 % = 10 % - Phasa R-T = x 100 % = 9 % - Phasa S-T = x 100 % = 10 % • Pada putaran 400 rpm - Phasa R-S = x 100 % = 22,5 % - Phasa R-T = x 100 % = 22,5 % - Phasa S-T = x 100 % = 22,5 % 41 • Pada putaran 600 rpm - Phasa R-S = x 100 % = 31,42 % - Phasa R-T = x 100 % = 26,92 % - Phasa S-T = x 100 % = 26,15 % • Pada putaran 800 rpm - Phasa R-S = x 100 % = 34,66 % - Phasa R-T = x 100 % = 34 % - Phasa S-T = x 100 % = 34,66 % • Pada putaran 1000 rpm - Phasa R-S = x 100 % = 36,84 % - Phasa R-T = x 100 % = 38,88 % - Phasa S-T = x 100 % = 38,88 % • Pada putaran 1200 rpm - Phasa R-S = x 100 % = 40 % - Phasa R-T = x 100 % = 42,8 % - Phasa S-T = x 100 % = 42,8 % • Pada putaran 1400 rpm - Phasa R-S = x 100 % = 43,47 % - Phasa R-T = x 100 % = 43,47 % - Phasa S-T = x 100 % = 43,47 % 43 BAB V PENUTUP Kesimpulan 1. Dalam penelitian ini dapat disimpulkan bahwa tegangan generator induksi dengan eksitasi satu phasa terbuka lebih kecil dibandingkan dengan tegangan yang dihasilkan generator induksi dengan eksitasi terhubung 3 phasa. Dimana pada kecepatan putaran yang sama 200 rpm, perbedaan tegangan keluarannya sekitar 7 % untuk kapasitor eksitasi 20 mF dan 10 % untuk kapasitor eksitasi 40 mF 2. Dalam percobaan generator induksi eksitasi terbuka satu phasa, semakin besar kapasitor eksitasi yang digunakan semakin besar juga tegangan keluaran yang dihasilkan. Untuk kapasitor 20 mF pada kecepatan putaran 200 rpm tegangan yang dihasilkan adalah 0,07 V, sedangkan kapasitor ksitasi 40 mF adalah 0,09 V. 3. Pada percobaan generator induksi dimana Motor Induksi Sebagai Generator MISG didapatkan juga kesimpulan. Dimana dengan bertambahnya kecepatan putaran rotor akan meningkatkan tegangan keluaran generator tersebut. Saran 1. Dalam penelitian selanjutnya disarankan untuk menganalisis pengaruh eksitasi terbuka satu phasa terhadap karakteristik generator induksi dan dengan menggunakan kapasitor eksitasi yang lebih besar lagi 2. Dalam penelitian lainnya dapat digunakan jenis motor induksi jenis rotor sangkar untuk digunakan sebagai generator induksi. DAFTAR PUSTAKA [1] Zuhal, “Dasar Teknik Tenaga Listrik dan Elektronika Daya”, Penerbit ITB, Bandung, 1988 [2]NEMA Standard Publications No. MGI-1993. Motors and Generators, Published by National Electrical Manufactures Ascociation. Washington 1993, Part 21 PP. 9-10 and Part 30 PP. 1-2 [3] IEEE Guides Test Procedures for Synchronus Machines, IEEE Std 115-1995 R2002 [4] Theraja, & Theraja, “A Text Book of Electrical Technology”, New Delhi, and Company Ltd., 2001. [5] Chapman Stephen J, “Electric Machinery Fundamentals”,Third Edition Mc Graw Hill Companies, New York, 1999. [6] Wijaya Mochtar,”Dasar-dasar Mesin Listrik”, Penerbit Djambatan, Jakarta , 2001 [7] Lanang Sang, “Analisa Pengaruh Beban Induktif dan Resistif pada Generator Induksi pada Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut pltgl” Institut Tekhnologi Sepuluh November, Surabaya, 2011 APLIKASI GENERATOR INDUKSI PADA PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA GELOMBANG LAUT Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut Generator Induksi Mesin induksi dapat dioperasikan sebagai motor maupun sebagai generator. Namun, sedikit sekali masalah generator induksi ditulis sebagai subjek. Alasannya adalah karena generator induksi tidak mampu mengendalikan tegangan dan frekuensi pada kondisi berbeban dan kecepatan perputaran yang berubah. Sehingga dari salah satu penyebabnya tersebut, generator sinkron selalu digunakan dalam unit – unit pembangkit tenaga listrik. Namun, akhir – akhir ini karena cadangan sumber energi yang tidak terbarukan seperti minyak, gas bumi, batubara dan lain – lain dirasakan semakin menipis,maka pengembangan generator induksi penguatan sendiri yang digerakkan oleh energi angin, pembangkit mikrohidro, biogas dan lain – lain mulai menjadi semakin mendapat perhatian yang nyata. keuntungan lain dari mesin ini adalah kontruksinya yang kokoh, biaya pemeliharaan yang rendah dan tidak membutuhkan penguatan DC. dalam hal ini penulis menjelaskan implementasi generator induksi pada Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut, PLTGL merupakan salah satu pembangkit Energi terbarukan, penulis melihat bahwa potensi gelombang laut di Indonesia sangat menjanjikan, dengan begitu jika pembangkit listrik tenaga gelombang laut di realisasikan secara tidak langsung Generator induksi juga akan di gunakan sebagai mesin konversi energi tersebut. Blok Diagram Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut Prinsip kerja Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut Pertama-tama aliran gelombang laut yang mempunyai energi kinetik masuk kedalam mesin konversi energi gelombang. Kemudian dari mesin konversi aliran gelombang yang mempunyai energi kinetik ini dialirkan menuju turbin. Di dalam turbin ini, energi kinetik yang dihasilkan gelombang digunakan untuk memutar rotor. Kemudian dari perputaran rotor inilah energi mekanik yang kemudian disalurkan menuju generator. Di dalam generator, energi mekanik ini dirubah menjadi energi listrik daya listrik. Dari generator ini, daya listrik yang dihasilkan dialirkan lagi menuju sistem tranmisi beban. PLTGL-OWC Oscilatting Water Column OWC merupakan salah satu sistem dan peralatan yang dapat mengubah energi gelombang laut menjadi energi listrik dengan menggunakan kolom osilasi. Alat OWC ini akan menangkap energi gelombang yang mengenai lubang pintu OWC, sehingga terjadi fluktuasi atau osilasi gerakan air dalam ruang OWC, kemudian tekanan udara ini akan menggerakkan baling-baling turbin yang dihubungkan dengan generator listrik sehingga menghasilkan listrik. Pada teknologi OWC ini, digunakan tekanan udara dari ruangan kedap air untuk menggerakkan whells turbine yang nantinya pergerakan turbin ini digunakan untuk menghasilkan energi listrik. Ruangan kedap air ini dipasang tetap dengan struktur bawah terbuka ke laut. Tekanan udara pada ruangan kedap air ini disebabkan oleh pergerakan naik-turun dari permukaan gelombang air laut. Gambar 1. Proses terbentuknya aliran udara yang dihasilkan oleh gelombang laut Gerakan gelombang di dalam ruangan ini merupakan gerakan compresses dan gerakan decompresses yang ada di atas tingkat air di dalam ruangan. Gerakan ini mengakibatkan, dihasilkannya sebuah alternating streaming kecepatan tinggi dari udara. Aliran udara ini didorong melalui pipa ke turbin generator yang digunakan untuk menghasilkan listrik. Sistem OWC ini dapat ditempatkan permanen di pinggir pantai atau bisa juga ditempatkan di tengah laut. Pada sistem yang ditempatkan di tengah laut, tenaga listrik yang dihasilkan dialirkan menuju transmisi yang ada di daratan menggunakan kabel. Gambar 2 . Turbin dan generator Gambar 3. Tampak keseluruhan PLTG-OWC Generator pada Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut PLTGL Jenis generator yang digunakan pada PLTGL ialah jenis Generator Asinkron generator tak-serempak yang merupakan motor induksi yang dirubah menjadi generator, generator ini dipilih karena PLTGL sebagai energi alternatif tidak banyak membutuhkan perawatan seperti halnya generator sinkron, lebih kuat, handal, harga lebih murah dan tidak membutuhkan bahan bakar pada saat diaplikasikan di lapangan, tapi cukup bergantung pada sumber energi terbarukan seperti air, angin, dan lain – lain sebagai prime over penggerak mula. Tegangan dan arus listrik yang dihasilkan ini disalurkan melalui kabel jaringan listrik untuk akhirnya digunakan oleh masyarakat. Tegangan dan arus listrik yang dihasilkan oleh generator ini berupa AC Alternating Current. Gambar 4. Turbin dan Generator Asinkron Blok Diagram Generator Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut Data fakta Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut dunia dan di Indonesia Pemerintah Jerman merancang pilot project pembangkit listrik tenaga gelombang. Pembangkit listrik tenaga gelombang laut PLTGL yang telah berjalan adalah PLTGL Limpet dikelola oleh Wavegen, anak perusahaan Vorth Siemen yang berbasis di Inggris. PLTGL Limpet mampu memproduksi listrik 500 kwh. Pembangkit tersebut menggunakan teknologi Oscillating Water Column OWC yang mengubah energi gelombang menjadi udara pendorong untuk menggerakan turbin. Sementara itu, PLTGL yang di Jerman akan memiliki kapasitas 250 kWh. Dengan kapasitas tersebut, PLTGL tersebut dapat mengaliri listrik ke 120 rumah. Pemerintah Jerman berharap pembangunan PLTG tersebut tidak mengganggu lingkungan sekitar pantai. Oleh karena itu, EnBW menjalin kerja sama dengan proyek konservasi pantai agar pembanguan PLTGL tidak merusak keindahan alam daerah sepanjang pantai. Pembangkit listrik gelombang laut komersial juga dikembangkan di Negeri Kanguru’. Pusat PLTGL itu terletak di lepas pantai Australia. Pembangkit dengan terobosan teknologi yang masih langka itu telah memasok kebutuhan listrik sekitar 500 rumah yang berada di daerah Selatan Sydney, Australia. Listrik baru bisa dihasilkan PLTGL jika gelombang laut datang menerpa corong yang menghadap ke lautan. Gerakan tersebut mengalirkan udara melalui dan masuk menggerakan turbin. Dari putaran turbin tersebut, sebanyak 500 kWh daya listrik dihasilkan setiap hari dan langsung disalurkan ke rumah-rumah . Pusat PLTGL yang di Australia merupakan proyek percontohan. Pemerintah Australia berencana membangun PLTGL yang lebih besar dan menghasilkan listrik lebih kuat di pantai selatan Australia. Dengan pembangunan PLTGL, para ahli teknologi PLGL Australia pun mendapat kebanjiran order untuk membangunan PLTGL di beberapa negara. Hawai, Spanyol, Afrika Selatan, Cile, Meksiko, dan Amerika Serikat juga tertarik. Gambar 5. Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang-OWC di Skotlandia Indonesia memiliki garis pantai terpanjang kedua setelah Norwegia. Sehingga Energi gelombang laut di pantai tersebut digunakan sebagai pembangkit tenaga listrik, seperti saat ini telah didirikan sebuah Pembangkit Listrik Bertenaga Ombak PLTO di Yogyakarta, yaitu model Oscillating Water Column. Tujuan didirikannya PLTO ini adalah untuk memberikan model sumber energi alternatif yang ketersediaan sumbernya cukup melimpah di wilayah perairan pantai Indonesia. Yogyakarta merupakan daerah di Indonesia yang memiliki potensi gelombang laut terbesar dibanding daerah lainnya. Pantai Selatan di daerah Yogyakarta memiliki potensi gelombang 19 kw/panjang gelombang. Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut di daerah Yogyakarta dikembangkan oleh BPPT khususnya BPDP Balai Pengkajian Dinamika Pantai. Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut ini menggunakan metode OWC Ocillating Water Column. BPDP – BPPT pada tahun 2004 telah berhasil membangun prototype OWC pertama di Indonesia. Prototype itu dibangun di pantai Parang Racuk, Baron, Gunung Kidul. Prototype OWC yang dibangun adalah OWC dengan dinding tegak. Luas bersih chamber 3m x 3m. Tinggi sampai pangkal dinding miring 4 meter, tinggi dinding miring 2 meter sampai ke ducting, tinggi ducting 2 meter. Prototype OWC 2004 ini setelah di uji coba operasional memiliki efisiensi 11%. Pada tahun 2006 ini pihak BPDP – BPPT kembali membangun OWC dengan sistem Limpet di pantai Parang Racuk, Baron, Gunung Kidul . OWC Limpet dibangun berdampingan dengan OWC 2004 tetapi dengan model yang berbeda. Dengan harapan besar energi gelombang yang bisa dimanfaatkan dan efisiensi dari OWC Limpet ini akan lebih besar dari pada OWC sebelumnya. Gambar 6. Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang-OWC di Pantai Parang Racuk, Gunung Kidul-Yogyakarta JADWAL KEGIATAN TUGAS AKHIR DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO TAHUN AJARAN 2015/2016 NO 1 2 3 Hari/Tanggal 23 Maret 2016 01 April 2016 14 Mei 2016 Kegiatan Pengumpulan

tegangan turun saat diberi beban