SEKOLAH TINGGI TEKNIK - PLN

SEKOLAH TINGGI TEKNIK - PLN

Menara PLN, Jl. Lingkar Luar Barat Duri Kosambi, Cengkareng – Jakarta Barat 11750 Telp. 021-5440342, 5440344 Fax. 021-5440343 Website : www.sttpln.ac.id

LABORATORIUM PENGUKURAN BESARAN LISTRIK

1


TIM PENYUSUN Kepala Laboratorium

: Ir. Hendrianto Husada, MT

Instruktur Laboratorium : Sigit Sukmajati, ST., MT Asisten Laboratorium

:  Bobby Andika Putra  Gunawan Tri Prayoga  Ramadhan Dwi Nugroho  Annisa Rizki Cahayarani  Rosa Delima Widya P  Raeni Kurniawati  Dicky Satriawan  Rahmania Putri Syafitri  Alam Tuara’ Lampung


2


TATA TERTIB PRAKTIKAN LABORATORIUM PENGUKURAN BESARAN LISTRIK 1. PRAKTIKAN TIDAK DIPERKENANKAN TERLAMBAT (TOLERANSI WAKTU 5 MENIT). 2. WAJIB MEMBAWA KARTU PRAKTIKUM 3. WAJIB MEMBAWA PHOTO 3 x 4. 4. PRAKTIKAN WAJIB MENGUMPULKAN TUGAS RUMAH SEBELUM MELAKSANAKAN PRAKTIKUM. 5. PRAKTIKAN WAJIB MEMAHAMI MODUL PRAKTIKUM SEBELUM MELAKSANAKAN PRAKTIKUM. 6. PRAKTIKAN WAJIB MENJAGA KESELAMATAN DIRINYA, PERALATAN, DAN KEBERSIHAN LABORATORIUM. 7. SEBELUM PRAKTIKUM DIMULAI PRAKTIKAN WAJIB MELAKSAKAN TES AWAL DARI ASISTEN BERSANGKUTAN (LISAN/TULISAN) 8. PRAKTIKAN YANG TIDAK HADIR DALAM PRAKTIKUM DIANGGAP GAGAL DALAM MATA KULIAH PRAKTIKUM PENGUKURAN BESARAN LISTRIK (NILAI E). 9. APABILA PRAKTIKAN BERHALANGAN HADIR HARUS ADA PEMBERITAHUAN MAKS 1 HARI SEBELUM PRAKTIKUM, DAN MENCARI KELOMPOK PENGGANTI, ADA SURAT IZIN DARI ASISTEN LAB. 10. PRAKTIKAN WAJIB MENGISI LOG BOOK (BUKU PINJAMAN ALAT) 11. PRAKTIKAN WAJIB MEMPRESENTASIKAN LAPORAN PADA ASISTEN PRAKTIKUM. 12. JADWAL YANG TELAH DIBUAT TIDAK BISA DIUBAH. 13. ACC LAPORAN DILAKUKAN MAKSIMAL 3 HARI SETELAH PRAKTIKUM TERAKHIR. 14. LAPORAN

PRAKTIKUM

WAJIB

DIKUMPULKAN

DALAM

WAKTU

YANG

TELAH

DITENTUKAN. BAGI YANG TERLAMBAT MENGUMPULKAN LAPORAN OTOMATIS NILAI E.


3


PROSEDUR PENULISAN LAPORAN 1. Laporan praktikum di “TULIS TANGAN” di kertas A4 dengan menggunakan tinta berwarna biru. 2. Susunan laporan tediri dari : a. Cover b. Isi laporan :  Judul  Tujuan  Teori Modul(minimal 5 halaman)  Alat Percobaan  Langkah Percobaan  Data Pengamatan  Tugas Akhir, termasuk :  Pengolahan Data  Grafik  Analisa (minimal 2 halaman)  Kesimpulan


4


3. Cover praktikum Pengukuaran Besaran menggunakan Kertas Buffalo dan dijilid Spiral

Listrik

berwarna

kuning,

4. Laporan harus diberi garis tepi warna BIRUdengan ketentuan sebagai berikut : - Tepi atas 3 cm - Tepi bawah 3 cm - Tepi kiri 3 cm - Tepi kanan 2 cm 5. Berikan header (Nama dan NIM praktikan) sebelah kanan dan footer (Laboratorium Pengukuran Besaran Listrik ) pada sebelah kanan 6. Setiap gambar yang ada tidak boleh di-scan, difotokopi, atau di tempel.


5


MODUL I PENGGUNAAN ALAT UKUR ARUS, TEGANGAN, DAN DAYA I.

TUJUAN PERCOBAAN 1. Memahami prosedur pengukuran alat ukur listrik terhadap besaran-besaran listrik pada sistem fasa satu dan fasa tiga-empat kawat. 2. Memahami gejala atau arus pada penghantar netral sistem fasa tiga-empat kawat. 3. Memahami gejala antara beban yang seimbang dengan beban yang tidak seimbang.

II.

PERALATAN PERCOBAAN 1. Alat ukur listrik analog dan digital (Analyst 2060). 2. Multitester 3. Slide Transformator model TDGC 4. 3 buah lampu pijar 40W merk Philips 5. 3 buah lampu fluorescent (ballast magnetik/ballast elektronik) 36/40W (ditambah dengan daya yang berlainan) 6. Tollset dan kabel

III.

LANGKAH PERCOBAAN 3.1. Pengukuran Besaran-besaran Listrik pada Sistem Fasa Satu

Gambar 1 Rangkaian pengukuran meter arus, tegangan, dan daya fasa satu.

1. Siapkan peralatan-peralatan yang dibutuhkan, seperti alat ukur, slide transformator serta beban lampu pijar 40W. 2. Buat rangkaian seperti pada gambar 1 di atas.


6


3. Pastikan bahwa penunjukan alat ukur yang akan digunakan sama dengan nol. Lalu siapkan Tabel 1 yang telah diberikan untuk mengisi data-data hasil pengukuran. 4. Nyalakan sumber tegangan. 5. Aturlah posisi nilai tegangan dengan memutar saklar pada slide transformator berawal dari nilai tegangan yang dapat menunjukkan titik terang lampu pijar kemudian dilanjutkan hingga nilai mencapai tegangan V=220V (catat nilai tegangan-tegangan tersebut ke dalam Tabel 1). 6. Ukurlah seluruh besaran-besaran listrik sesuai yang terdapat pada Tabel 1, kemudian catat nilai dari besaran-besaran listrik tersebut ke dalam Tabel 1. 7. Setelah langkah 1-6 selesai, percobaan diteruskan dengan menggunakan beban lampu fluorescent (ballast magnetik/elektronik) @36/40W (lebih jelasnya tanyakan ke asisten) 8. Ukurlah seluruh besaran-besaran listrik sesuai yang terdapat pada Tabel 2, kemudian catat nilai dari besaran-besaran listrik tersebut ke dalam Tabel 2. 9. Percobaan selesai, rapikan kembali seluruh peralatan. 3.2. Pengukuran Besaran-besaran Listrik pada Sistem Fasa Tiga-empat Kawat dengan Beban Seimbang

Gambar 2 Rangkaian pengukur arus dan daya fasa tiga beban seimbang.

1. Siapkan peralatan-peralatan yang dibutuhkan, seperti alat ukur, serta beban tiga buah lampu pijar 3 x @40W serta lampu fluorescent (ballast magnetic/electronic) 3 x @36/40W. 2. Buat rangkaian seperti pada gambar 2 di atas dengan menggunakan beban lampu pijar terlebih dahulu. 3. Pastikan bahwa penunjukan alat ukur yang akan digunakan sama dengan nol. Lalu siapkan Tabel 3 yang telah diberikan untuk mengisi data-data hasil pengukuran. LABORATORIUM PENGUKURAN BESARAN LISTRIK

7


4. Nyalakan sumber tegangan. 5. Ukurlah seluruh besaran-besaran listrik sesuai yang terdapat pada Tabel 3, kemudian catat nilai dari besaran-besaran listrik tersebut ke dalam Tabel 3 (pengukuran daya dapat dilakukan dengan menggunakan alat ukur digital Analyst 2060) 6. Setelah langkah 1-5 selesai, maka percobaan dilanjutkan dengan menggunakan beban lampu fluorescent (ballast magnetik/elektronik) 3 x @36/40W. 7. Percobaan selesai, rapikan kembali seluruh peralatan.

3.3. Pengukuran Besaran-besaran Listrik pada Sistem Fasa Tiga-empat Kawat dengan Beban Tak Seimbang

Gambar 3 Rangkaian pengukuran arus dan daya fasa tiga, beban tak seimbang

1. Siapkan peralatan-peralatan yang dibutuhkan, seperti alat ukur, serta beban tiga buah lampu

pijar

(beban

disesuaikan/terserah)

serta

lampu

fluorescent

(ballast

magnetik/elektronik) (beban disesuaikan/lebih jelasnya tanyakan ke asisten). 2. Buat rangkaian seperti pada gambar 3 di atas dengan menggunakan beban lampu pijar terlebih dahulu. 3. Pastikan bahwa penunjukan alat ukur yang akan digunakan sama dengan nol. Lalu siapkan Tabel 4 yang telah diberikan untuk mengisi data-data hasil pengukuran. 4. Nyalakan sumber tegangan. 5. Ukurlah seluruh besaran-besaran listrik sesuai yang terdapat pada Tabel 4, kemudian catat nilai dari besaran-besaran listrik tersebut ke dalam Tabel 4 (pengukuran daya dapat dilakukan dengan menggunakan alat ukur digital Analyst 2060) 6. Setelah langkah 1-5 selesai, maka percobaan dilanjutkan dengan menggunakan beban lampu fluorescent (ballast magnetik/elektronik) 7. Percobaan selesai, rapikan kembali seluruh peralatan. LABORATORIUM PENGUKURAN BESARAN LISTRIK

8


TUGAS RUMAH 1. Suatu rangkaian listrik dengan sumber tegangan 220 Volt, frekuensi 50 Hertz, L = 0,3 H, C = 60mikroFarad dan tiga buah hambatan yang besarnya adalah R1=R2=R3=(200+Q) dimana Q adalah dua digit terakhir NIM saudara. Berikut adalah skema rangkaiannya. Carilah : a. impedansi total b. kuat arus total c. beda potensial titik C-D.

2. Buatlah diagram fasor sumber tegangan AC fasa 3 dengan referensi yang berbeda antara masing-masing praktikan dalam satu kelompok! 3. Sebutkan dan jelaskan hukum-hukum yang berhubungan dalam pengukuran ilmulistrik! 4. Jelaskan apa yang dimaksud dengan arus, tegangan, dan daya listrik! 5. Jelaskan apa yang dimaksud dengan pengukuran, besaran, dan satuan! 6. Sebutkan masing-masing nama alat ukur arus, tegangan, dan daya listrik, serta jelaskan cara kerjanya! 7. Sebutkan besar tegangan standar PLN untuk jaringan distribusi tegangan rendah 3 fasa 4 kawat beserta nilai toleransinya!


9


V.

DATA PENGAMATAN TABEL 1

LampuPijar : BESARAN LISTRIK

W BEBAN LAMPU PIJAR KETERANGAN V AUTO TRANSFORMER

V RMS ARUS A RMS DAYA KW

COS θ PADA TEGANGAN 220 V, BERAPA DAYANYA =


10


TABEL 2 LampuBallast : BESARAN LISTRIK

W BEBAN LAMPU FLUORESCENT KETERANGAN V AUTO TRANSFORMER

V RMS ARUS A RMS DAYA KW

COS θ PADA TEGANGAN 220 V, BERAPA DAYANYA =


11


TABEL 3. BEBAN SEIMBANG LampuPijar L1 :

W

Lampu Ballast Magnetik/Elektronik/LED L2 :

W

L3 :

W

L1 :

W

L2 :

W

L3 :

W

DAYA BESARAN LISTRIK

LAMPU PIJAR R

S

BALLAST MAGNETIK/ELEKTRONIK/LED

T

R

S

T

KW KVA KVAR PF ARUS BESARAN LISTRIK

LAMPU PIJAR R

S

T

BALLAST MAGNETIK/ELEKTRONIK/LED N

R

S

A RMS TEGANGAN BESARAN LISTRIK

LAMPU PIJAR VRN

VSN


VTN

VRN

VSN

VTN

V RMS LABORATORIUM PENGUKURAN BESARAN LISTRIK

12

T

N


TABEL 4. BEBAN TAK SEIMBANG LampuPijar L1 :

W

Lampu Ballast Magnetik/Elektronik/LED L2 :

W

L3 :

W

L1 :

W

L2 :

W

L3 :

W

DAYA BESARAN LISTRIK

LAMPU PIJAR R

S


T

R

S

T

KW KVA KVAR PF ARUS BESARAN LISTRIK

LAMPU PIJAR R

S

T

BALLAST MAGNETIK/ELEKTRONIK/LED N

R

S

A RMS


13

T

N


TEGANGAN BESARAN LISTRIK

LAMPU PIJAR VRN

VSN


VTN

VRN

VSN

VTN

V RMS


14


VI.

TUGAS AKHIR 1. Jelaskan prosedur penggunaan alat ukur dalam mengukur besaran-besaran listrik! 2. Pada masing-masing nilai besaran listrik yang diperoleh, hitunglah nilai arus secara teoritis berdasarkan daya dan tegangan yang terdapat pada tabel Modul I, kemudian carilah kesalahan relatif dari masing-masing besaran listrik yang diukur tersebut! 3. Hal-hal apa yang dapat menyebabkan terjadinya kesalahan dalam pengukuran? 4. Pada nilai tegangan berapakah lampu dapat menyala (kawat wolfram mulai menampakkan titik terang)? 5. Buatlah grafik hubungan antara tegangan dan arus yang telah didapat dari percobaan dan perhitungan! 6. Hal-hal apa saja yang memengaruhi adanya arus di penghantar netral? 7. Dengan beban yang relatif seimbang pada sistem fasa tiga-empat kawat beban lampu pijar dan lampu fluorescent (ballast magnetik/elektronik), mengapa arus di penghantar netral lebih besar pada beban lampu fluorescent daripada beban lampu pijar? Jelaskan!


15


MODUL II PENGUKURAN GELOMBANG THD ARUS DAN PENGAMATAN GELOMBANG SERTA SPEKTRUM HARMONIK ARUS PADA BEBAN LINIER DAN NON LINIER I.

TUJUAN PERCOBAAN 1. Mengukur nilai Total Harmonik Distortions (THD) arus pada sistem yang mengandung arus harmonik dengan menggunakan alat ukur digital (Analyst 2060) pada beban yang linier (lampu pijar) dan non linier (LED dan ballast elektronik/magnetic). 2. Mengetahui dan memahami pengaruh arus harmonik pada sistem distribusi tenaga listrik fasa tiga-empat kawat. 3. Melakukan perbandingan percobaan dengan beban yang linier (lampu pijar) dan non linier (LED dan ballast electronic/magnetic). 4. Mengetahui bentuk kurva arus dan spektrum harmonik arus dan beban non linier dan beban linier.

II.

PERALATAN PERCOBAAN 1. Alat ukur kualitas tenaga listrik / harmonik (Analyst 2060) 2. Beban lampu fluorescent ballast magnetic dan elektronik (lampu hemat energy) masing masing sebanyak tiga buah @ 36/40 W 3. Beban lampu LED 4. Beban linier dengan menggunakan lampu pijar 3 X @ 25/40/60/100 W 5. Tollset dan kabel

III.

LANGKAH PERCOBAAN Mengukur Total Harmonik Distortion (THD) pada tiap tingkat harmonik (orde harmonik) dan pengamatan terhadap kurva arus dan spektrum dari arus harmonik pada beban non linier dan linier. 1. Siapkan seluruh peralatan yang akan digunakan.


16


2. Buat rangkaian pada gambar 6 untuk mengukur besaran-besaran listrik yang diperlukan pada pengukuran THD, dengan beban lampu fluorescent (ballast elektronik/magnetic) sebanyak 3buah @ 36/40 W 3. Siapkan alat ukur digital (Analyst 2060)

Osciloscope / Alat ukur digital (Analyst 2060) Gambar 6. Rangkaian pengukuran harmonik arus beserta gelombang dan spektrumnya

4. Ukurlah seluruh besaran-besaran nilai THD dan besaran lainnya sesuai tabel 5 pada tiap orde harmonik hingga orde harmonik ke-25 (seluruh prosedur pengukuran besaran listrik, tanyakan pada asisten) 5. Setelah langkah 1-4 selesai, percobaan dilanjutkan dengan menggunakan lampu LED. 6. Setelah langkah 5 selesai, percobaan dilanjutkan dengan menggunakan lampu pijar sebagai beban linier. 7. Masukan gambar kurva arus beserta spektrum harmonik arus baik beban non linier maupun beban linier pada tiap fasanya termasuk netral kedalam komputer, (untuk prosedurnya tanyakan kembali kepada asisten).


17


IV.

TUGAS RUMAH 1. Buatlah rangkuman mengenai teori-teori tentang harmonik (lihat di daftar pustaka modul), minimal dua halaman kertas A4 dengan ditulis tangan. 2. Buatlah gambar gelombang sinusoidal arus bolak-balik bersama harmonik ke tiga, dan bagaimanakah bentuk gelombang terdistorsinya. 3. Gambar bentuk gelombang AC, DC, Surge (Petir).


18


V.

DATA PENGAMATAN Tabel Pengukuran THD Mengukur THD Lampu Pijar Phasa R/S/T

Harmonik RMS

Hz

Phasa N THD (%)

RMS

Hz

THD (%)

Fundamental 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25


19


Mengukur THD Lampu TL Ballast Magnetic/Elektronik Phasa R/S/T

Harmonik RMS

Hz

Phasa N THD (%)

RMS

Hz

THD (%)

Fundamental 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25


20


Mengukur THD Lampu LED Phasa R/S/T

Harmonik RMS

Hz

Phasa N THD (%)

RMS

Hz

THD (%)

Fundamental 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25


21


VI.

TUGAS AKHIR DAN PERTANYAAN 1. Jelaskan pengertian daripada harmonik! 2. Faktor apakah yang dapat mempengaruhi timbulnya permasalahan harmonik pada sistem distribusi jaringan tegangan rendah? 3. Apakah pengaruh-pengaruh

yang

akan ditimbulkan sebagai akibat

hadirnya

permasalahan harmonik? 4. Apakah perbedaan antara harmonik arus dan harmonik tegangan? 5. Hal-hal apakah yang terjadi sebagai akibat dari adanya harmonik arus dan harmonik tegangan pada alat ukur? Jelaskan jawaban saudara! 6. Mengapa pada beban yang relatif seimbang arus dipenghantar netral pada beban-beban yang mempunyai karakteristik non linier seperti lampu fluorescentdan LED lebih besar dari arus tiap fasanya? Jelaskan jawaban saudara! 7. Dengan beban yang seimbang beban lampu pijar dan lampu fluorescent ballast elektronik, mengapa arus di penghantar netral pada beban lampu fluorescentballast elektronik lebih besar daripada arus di penghantar netral beban lampu pijar? 8. Apakah yang akan terjadi bila arus dipenghantar netral lebih besar daripada arus di tiap fasanya pada sistem distribusi fasa tiga-empat kawat? 9. Buatlah grafik hubungan antara harmonik arus dengan orde harmonik! 10. Sebutkan standart-standart yang berhubungan dengan permasalahan harmonik!


22


MODUL III PENGUKURAN TAHANAN PEMBUMIAN

I.

TUJUAN 1. Memahami prosedur penggunaan alat “Digital Earth Resistance Tester” terhadap besaran-besaran yang akan diukur. 2. Memahami prinsip pengukuran tegangan pembumian 3. Mengukur besarnya nilai tegangan pembumian dan tahanan elektroda pembumian.

II.

III.

ALAT PERCOBAAN  Digital Earth Resistance Tester

1 unit

 Elektroda Pembumian

1 buah

 Roll meter

1 buah

LANGKAH KERJA

1. Persiapan untuk pengukuran 1.1. Cek tegangan batery Masukkan saklar ke posisi on, jika layar display tidak menampilkan simbol low battery, maka tegangan battery cukup. Tetapi jika layar display kosong sama sekali atau simbol terindikasi, ganti battery atas persetujuan dan pengawasan asisten praktikum. 1.2. Memasang Test Probe Masukkan ujung tusuk ( plug ) probe hati-hati ke terminal-terminal alat. Hubungan yang kendor dapat mengakibatkan hasil pengukuran yang tidak akurat.


23


2. Instruksi-instruksi pengoperasian 2.1. Pengukuran ( dengan Test Probe M-7095 ) 2.1.1. Tancapkan pasak (spike) pembunian Bantu P dan C ke dalam tanah yang dalam. Hubungan kabel hijau ke elektroda pembumian yang dites, kabel kuning ke pasak pembumian bantu P dan kabel merah ke pasak pembumian bantu C. Cat :  Beri air jika ditancapkan ke dalam bagian tanah yang kering, berbatu atau berpasir.  Jika tempat menancapkan pasak serupa, maka baringkan pasak itu dan basahi dengan air atau ditutup dengan kain basah

2.1.2.

Pengukuran Tegangan Pembumian Atur skala ke posisi EARTH VOLTAGE pada kondisi 2.1.1. Tegangan pembumian akan diindikasikan pada display. Pastikan bahwa tegangannya 10 V atau lebih kecil. Saat display menunjukkan lebih dari 10 V, dapat menyebabkan hasil pengukuran dan kesalahan yang sangat besar ( excessive errors ). Untuk menghindari ini, lakukan pengukuran setelah mengurangi tegangannya dengan cara mematikan power supply dari peralatan yang sedang di tes dsb.

2.1.3.

Pengukuran Atur saklar bulat ke posisi 2000 Ω dan tekan tombol tes. LED tetap diterangi selama pengujian. Putar saklar bulat ke 200 Ω dan 20 Ω saat tahanan pembumian bernilai kecil. Nilai yang ditunjukkan adalah tahanan pembumian dari elektroda pembumian yang sedang dites.


24


Cat : - Bila tahanan pembumian dari pasak pembumian bantu C terlalu tinggi untuk membuat pengukuran, display-nya membaca “. . .”. Cek kembali hubungan dari kabel tes dan tahanan pembumian dari pasak pembumian bantu. Perhatian : Hindarkan kabel penghubung perbelitan satu sama lain karena dapat mempengaruhi pengukuran karena induksi. 2.2. Pengukuran disederhanakan ( dengan Test Probe M-7127 ) Gunakan metode ini disaat pasak Bantu pembumian tidak bisa ditancapkan. Pada metode ini, elektroda pembumian dengan tahanan pembumian yang rendah seperti pipa air logam, atau sebuah terminal pembumian dari sebuah gedung, dapat digunakan dengan metode dua terminal. ( two-terminal method ; E, P ).

Bahaya :  Harap dipastikan untuk gunakan detektor tegangan untuk mengecek tanah keadaan sekitar dari power supply komersial  Jangan gunakan alat untuk mengecek tanah keadaan sekitar dari power supplykomersial.


25


 Bahaya akan terjadi karena tegangan mungkin tidak akan ditampilkan walaupun konduktor berarus saat menghubungkan elektroda pembumian yang akan diukur telah mati, ataupun saat hubungan dari kabel tes dari alat tidak benar dsb.  Jangan gunakan alat ukut untuk mengukur tegangan dari power supply komersial. Saat menggunakan probe tambahan MODEL 7127, terminal P dan C akan di hubung singkat dan impedansi masukan akan dikurangi. Sisa arus circuit breaker mungkin beroperasi saat membuat pengukuran dari tegangan pada rangkaian dengan breaker. 2.2.1.

Pengukuran Tegangan Pembumian Atur saklar ke posisi EARTH VOLTAGE pada kondisi 2.1.1. Tegangan pembumian akan diindikasikan pada display. Pastikan bahwa tegangannya 10 V atau lebih kecil. Saat display membaca lebih dari 10 V, mungkin hasilnya dalam kesalahan yang sangat tinggi (excessive errors) pada pengukuran tahanan pembumian. Untuk menghindari ini, lakukan pengukuran setelah mengurangi tegangannya dengan cara mematikan power supply dari peralatan yang sedang dites dsb.

2.2.2.

Pengukuran Teliti Atur saklar ke posisi 2000 Ω dan tekan tombol tes. LED tetap diterangi menjelang dites. Putar saklar ke 200 Ω dan 20 Ω saat tahanan pembumian bernilai kecil. Nilai yang terindikasi adalah tahanan pembumian dari peralatan yang dibumikan yang sedang dites.

Cat : Bila tahanan pembumian dari pasak pembumian bantu C terlalu tinggi untuk membuat pengukuran, display-nya membaca “. . .”. Cek kembali hubungan dari kabel tes dan tahanan pembumian dari alat bantu pasak pembumian. 2.2.3.

Nilai Pengukuran Sederhana Metode dua terminal digunakan untuk pengukuran yang disederhanakan. Pada metode ini, nilai tahanan pembumian re dari elektroda pembumian yang terhubung ke terminal P ditambahkan ke nilai tahanan pembumian yang sebenarnya Rx dan ditunjukkan sebagai nilai terindikasi Re. LABORATORIUM PENGUKURAN BESARAN LISTRIK

26


Re = Rx + re Bila re telah diketahui sebelumnya, nilai tahanan pembumian yang sebenarnya dihitung sebagai berikut Rx = Re – re IV.

TUGAS RUMAH 1. Apa yang dimaksud dengan pembumian? 2. Sebutkan dan jelaskan karakteristik sistem pembumian yang efektif! 3. Sebutkan jenis-jenis elektroda yang dipakai dalam pembumian! Jelaskan keunggulan dan kelemahan masing-masing! 4. Apakah yang mempengaruhi resistansi pembumian dan elektroda pembumian? 5. Jelaskan mengapa tahanan pembumian sangat kecil?


27


V.

DATA PENGAMATAN

Percobaan 1. Grounding TegakLurus (Arah 1) No D (Jarak, m) 20 Ω 200 Ω 2000 Ω 1 2 3 4 5 Percobaan 3. Grounding Miring (Arah 1) No D (Jarak, m) 20 Ω 200 Ω 1 2 3 4 5 Percobaan 5. Grounding Pararel (Arah 1) No D (Jarak, m) 20 Ω 200 Ω 1 2 3 4 5

V

2000 Ω

V

2000 Ω

V

Percobaan 2. Grounding TegakLurus (Arah 2) No D (Jarak, m) 20 Ω 200 Ω 1 2 3 4 5 Percobaan 4. Grounding Miring (Arah 2) No D (Jarak, m) 20 Ω 200 Ω 1 2 3 4 5 Percobaan 6. Grounding Pararel (Arah 2) No D (Jarak, m) 20 Ω 200 Ω 1 2 3 4 5


28

2000 Ω

V

2000 Ω

V

2000 Ω

V


VI.

TUGAS AKHIR DAN PERTANYAAN 1. Jelaskan ada berapa metode di dalam pengukuran impedansi sistem pembumian! 2. Jelaskan dengan gambar apa itu metode ‘fall-of-potential’ dalam butir teori pendahuluan saudara! 3. Apa pengaruh suhu / kelembaban, media / jenis tanah, frekuensi dan tegangan terhadap nilai tegangan pembumian dan tahanan elektroda pembumian? 4. Faktor-faktor apa yang dapat menyebabkan terjadinya kesalahan dalam operasi pengukuran tersebut? 5. Bandingkan menurut saudara, manakah yang lebih baik, pengukuran tahanan pembumian dengan menggunakan metode fall-of-potential atau dengan metode twoterminal?


29


MODUL IV PENGUKURAN TAHANAN PENGHANTAR (KELVIN DOUBLE BRIDGE)

I.

TUJUAN PERCOBAAN 1. Memahami pengukuran tahanan dengan menggunakan “Kelvin Double Bridge” 2. Memahami cara mengukur tahanan konduktor 3. Menentukan nilai tahanan suatu bahan konduktor

II.

ALAT PERCOBAAN 1. Alat pengukuran nilai tahanan suatu bahan penghantar (Kelvin Double Bridge) 2. Bahan penghantar yang mau diukur tahanannya 3. Mikrometer Sekrup 4. Penggaris Ukur 5. Roll Meter 6. Jumper 7. Baterai extra bila diperlukan

III.

PROSEDUR KERJA


30


1.

Pengoperasian baterai, (internal atau eksternal). Jika menggunakan baterai internal maka Int BA di jumper. Begitu juga sebaliknya,

2.

Untuk mengetahui keadaan baterai Meter Sensivity selector di switch ke B-CH. Apabila jarum meter berada dalam zona biru, maka baterai dalam kondisi baik. Dengan memencet GA.

3.

Periksa GA sensitive S/W Go, apakah jaruh galvanometer berada dalam posisi (0). Jika tidak, diatur terlebih dahulu sehingga berada dalam posisi nol.

4.

Ukur diameter konduktor sampai 5 kali pengukuran pada tempat yang berbeda, masukan hasil yang didapat kedalam table percobaann.

5.

Ukur panjang bahan konduktor yang akan diukur tahanannya. Beri tanda batasbatasnya. Pada tanda tersebut dipasang penghantar potensial.

6.

Pasang “penghantar arus” pada ujung-ujung konduktor (lihat gambar 2)

7.

Sebelum mulai mengukur, alat ukur di atur pada Multiply secara bertahap.

8.

Untuk mengetahui nilai Rx, Batt di posisi On, meter sensivity berada dalam keadaan G2 dimana tingkat sensifitasnya rendah. Dengan menekan GA maka akan diketahui keadaan jarum meter. Untuk mendapatkan nilai 0 pada Galvanometer maka kita harus memutar The Dial of Bridge.

9.

Setelah mendapatkan nilai 0, maka pindahkan ke G1 dimana tingkat sensifitasnya lebih tinggi daripada G2.

10. Tekan GA dan lihat keadaan jarum meter, apabila belum nol maka atur dengan menggunakan The Dial of Bridge sampai jarum menunjuk nol. 11. Setelah mendapatkan nilai 0, maka pindahkan lagi ke G0. Tingkat sensifitasnya paling tinggi. 12. Untuk mendapatkan nilai nol pada jarum meter lakukan percobaan 10. 13. Setelah jarum galvanometer menunjuk angka nol, nilai tahanan Rx adalah nilai pada The Dial of Bridge dikalikan dengan nilai Multiply yang kita masukkan sebelumnya. 14. Masukkan hasil yang didapat ke dalam table percobaan. LABORATORIUM PENGUKURAN BESARAN LISTRIK

31


15. Ulangi percobaan 4-13 dengan bahan penghantar yang sama tetapi jarak yang berbeda sampai 3 kali, dan bahan konduktor dengan diameter yang sama. 16. Ulangi langkah percobaan diatas dengan bahann konduktor yang sama tapi diameter berbeda. 17. Setelah mendapatkan nilai semua. Kembalikan posisi Batt dan Ga sensivity pada posisi OFF.

IV.

TUGAS RUMAH 1. Jelaskan apa yang anda ketahui tentang Kelvin Double Bridge! Gambarkan rangkaiannya! 2. Sebutkan berapa tahanan jenis dari tembaga murni sesuai dengan literature? 3. Diketahui suatu konduktor dengan ρ = 1,5 x 10-4 Ωmm pada suhu 200 C, luas penampang 100mm2, dengan panjang konduktor 25 m.Berapa tahanan dari konduktor tersebut? 4. Diketahui suatu konduktor dengan panjang 5 m, mempunyai nilai tahanan sebesar 2,5 x 10-3 Ω, dengan diameter 20 mm, hitung berapa nilai dari tahanan jenis konduktor tersebut?


32


V.

DATA PENGAMATAN

Percobaan 1 KonduktorTembaga 1 (Besar) No Diameter (mm) 1 2 3 4 5 Percobaan 2 KonduktorTembaga 2 (Sedang) No Diameter (mm) 1 2 3 4 5 Percobaan 3 KonduktorTembaga 3 (Kecil) No Diameter (mm) 1 2 3 4 5

d rata-rata (mm)

A (mm2)

No 1 2 3

l (mm)

Rx (Ω)

ρ

d rata-rata (mm)

A (mm2)

No 1 2 3

l (mm)

Rx (Ω)

ρ

d rata-rata (mm)

A (mm2)

No 1 2 3

l (mm)

Rx (Ω)

ρ


33


VI.

TUGAS AKHIR DAN PERTANYAAN 1. Gambar dan jelaskan prinsip operasi dari Kelvin Double Bridge? 2. Hitung tahanan jenis penghantar (ρ) dengan perhitungan matematis dari data yang diperoleh (untuk semua data yang diperoleh)! 3. Bandingkan nilai ρ yang diperoleh dari perhitungan secara matematis dengan ρ referensi dan berikan kesalahan relatif! 4. Faktor – faktor apa saja yang menyebabkan terjadinya kesalahan dalam pengukuran dengan menggunakan Kelvin Double Bridge? 5. Sebutkan dan jelaskan cara lain untuk menghitung tahanan jenis penghantar selain dengan menggunakan Kelvin Double Bridge! Mana yang lebih baik?


34


DAFTAR PUSTAKA 1. J. Arrilaga, D.A Bradley, P.s. Bodger, “Power SistemHarmoniks” 2. Barry W. Kennedy, “Power Quality Primer” 3. James. J. Burke, “Power Distribution Engeenering”. Fundamentals and aplications. 4. “Industrial power distribution” 5. Robert Henderson Electrotek, Technology Group Eskom, “Harmoniks of compact fluorescent lamps in the home” 6. Syarifudin, Jusmin Susanto dan Yanuarsyah Haroen, “Prediksi pengaruh beban non linier terhadap sistem distribusi tenaga listrik”. 7. Bambang Hermawanto, Msc, “Phenomena harmonik di sistem distribusi tenaga listrik : Masalah, Penyebab dan Usaha Mengatasinya. 8. Sambodho Sumani, “Sistem Distribusi” 9. Sambodho Sumani, “Mesin-mesin Listrik I”. 10. Michael Neidel, “Teknologi Instalasi Listrik”. 11. William D. Cooper, “Instrumentasi elektronik dan teknik pengukuran”. 12. Anggoro, Bambang, “Alat ukur listrik dan non listrik”. Tim pelaksanan prokerma PLN – ITB, 1988. 13. Jhon B Robertson, “Keterampilan teknik listrik praktis”. 1995 14. Buku Manual dari Alat Ukur Analyst 2060


35

SEKOLAH TINGGI TEKNIK - PLN

Recommend Documents