Bab 4 macam2 alat-ukur-penggunaanya Presentation Transcript MACAM – MACAM ALAT UKUR DAN PENGGUNAANYA Alat Ukur & Penggunaannya menurut macam arus :• Arus searah• Arus bolak balik• Arus searah dan arus bolak balikAlat Ukur & Penggunaannya menurut tipe / jenis• Tipe Jarum Petunjuk Harga / nilai hasil ukur yang dibaca adalah yang ditunjuk oleh jarum petunjuk, harga tersebut adalah harga sesaat pada waktu meter tersebut dialiri arus listrik• Tipe Recorder Harga / nilai hasil ukur yang dibaca adalah harga yang ditulis / dicatat pada kertas, pencatat ini dilakukan secara otomatis dan terus menerus selama meter tersebut dialiri arus listrik.• Tipe Integrator Harga / nilai hasil ukur yang dibaca adalah harga dari hasil penjumlahan yang dicatat pada selang waktu tertentu selama alat tersebut digunakan• Digital Alat Ukur & Penggunaannya menurut prinsip kerja :  Besi putar, tanda ( S ) Prinsip kerja : gaya elektromagnetik pada suatu inti besi dalam suatu medan magnet. (kumparan tetap, besi yang berputar) penggunaan pada rangkaian AC/DC.  Kumparan putar, tanda (M) Prinsip kerja : gaya elektromagnetik antar medan magnet suatu tetap dan arus (kumparan berputar magnit tetap), pengunaan pd rangkaian DC, alat ukur yg menggunakan sistem ini V/A/Ω.  Elektrodinamik, tanda (D) Prinsip kerja: gaya elektromagnetik antar arus-arus. (kumparan tetap & kumparan berputar), pemakaian pada rangkaian AC/DC, alat yang menggunakan system ini V / A / W / F.  Induksi, tanda (I) Prinsip kerja : gaya elektromagnetik yang ditimbulkan oleh medan magnit bolak-balik dan arus yang terimbas oleh medan magnet, (arus induksi dalam hantaran).  Kawat panas Prinsip kerja : gerakan jarum diakibatkan oleh pemuaian panas dan tarikan pegas, (pemakaian pada rangkaian AC/DC, alat yang menggunakan sistem ini A/V/. Alat Ukur & Penggunaannya menurut sumber tegangan : Pengukuran untuk kebesaran arus DC = searah ≈ Pengukur untuk kebesaran arus bolak- balik AC= ≈ Pengukur untuk kebesaran arus searah dan bolak-balik AC DC3 ≈ Pengukur phasa tiga AC 3 Alat Ukur & Penggunaannya menurut tegangan pengujiannya : 2 Tegangan uji 2 kv 3 Tegangan uji 3 kv 4 Tegangan uji 4 kv Alat Ukur & Penggunaannya menurut posisi pengoperasian : Dipasang untuk posisi mendatar . Di pasang dengan posisi tegak. 60o Di pasang dengan posisi miring 60o Gambar Alat Ukur dengan Posisi Mendatar Gambar Alat Ukur Dengan Posisi Tegak Gambar Alat Ukur dengan Posisi Miring 600 Alat Ukur menurut sifat penggunaannya : Portable• Alat ini mudah dipergunakan dan dibawa pergi kemana-mana sesuai kehendak hati kita dalam pengukuran. Papan hubung/panel• Alat ini dipasang pada panel secara permanent atau tempat-tempat tertentu, sehingga tidak dapat dibawa pergi untuk mengukur ditempat lain. Alat Ukur & Penggunaannya menurut besaran yang diukur NAMA ALAT BESARAN YANG TANDA SATUAN RANGKAIAN KETERANGAN UKUR DIUKUR PENGGUNAANAMPER METER ARUS A AC & DC V/R VOLT METER TEGANGAN V AC & DC I.VWATT MAEAR DAYA W AC & DC V I Cos Φ OHM METER TAHANAN Ω DC V/I kWh METER ENERGI kWh AC & DC V I t Cos Φ kVAh METER ENERGI kVAh AC & DC V I t Sin Φ FREKUENSI GETARAN/DETIK Hz AC - METERCOS PHI METER FAKTOR KERJA COS Φ AC - Alat Ukur & Penggunaannya menurut pengawatana. Ampere-meter .• Alat ukur ini digunakan untuk mengetahui besarnya arus/aliran listrik baik berupa : – Arus listrik yang diproduksi mesin pembangkit, maupun – Arus listrik yang didistribusikan ke jaringan distribusi• Cara penyambungan ammeter adalah menghubungkan seri dgn sumber daya listrik (power source). AmperemeterHarus dihubungkan seri dengan rangkaianyang akan diukur karena mempunyai tahanandalam ( RA ) yang kecil.Apabila ammeter dihubungkan paralel akanterjadi dua aliran (I1 dan I2), maka pengukurantidak benar (salah) dan akan merusakammeter karena dihubung singkat denganbatere/tegangan sumber alat ukur tersebut. 1. Amperemeter 1 ( A1 ) ⇒ RA = 100 Ω Tegangan antara P dan Q misalkan 1000 volt Req = 100 Ω +100 Ω = 200 Ω ⇒ I = 1000/200 = 5 A2. Amperemeter 2 ( A2 ) ⇒ RA = 10 Ω Tegangan antara P dan Q tetap 1000 volt Req = 100 Ω + 10 Ω = 110 Ω ⇒ I = 1000/110 = 9,09 A3. Amperemeter 3 ( A3 ) ⇒ RA = 0,1 Ω Tegangan antara P dan Q tetap 1000 volt Req = 100 Ω + 0,1 Ω = 100,1 Ω ⇒ I = 1000/100,1 = 9,99 A Plosses = I2 RA Tahanan ammeter harus kecil, agar pengaruh terhadap rangkaian Volt-meter .Alat ukur ini digunakan untuk mengetahuibesarnya teganganCara penyambungan dari Volt-meter adalahmenghubungkan paralel dengan sumber dayalistrik (power source) P sumber beban ~ daya V Voltmeter harus dihubungkan paralel dengan rangkaianyang akan diukur karena mempunyai tahanan dalam ( RA )yang besar.Tahanan voltmeter harus besar , agar tidak mempengaruhisistem pada saat digunakan, juga agar daya yang hilangpada voltmeter itu kecil. 2 E PLosses = RV Cosphi meter (Cos φ). Alat ini digunakan untuk mengetahui, besarnya factor kerja (power factor) yang merupakan beda fase antara tegangan dan arus. Cara penyambungan adalah tidak berbeda dengan watt meter sebagaiman gambar dibawah ini : Cos phi meter banyak digunakan dan terpasang pada : • Panel pengukuran mesin pembangkit • Panel gardu hubung gardu induk • Alat pengujian, alat penerangan, dan lain-lain. FREKWENSI METERFrekwensi meter digunakan untuk mengetahui frekwensi ataugelombang sinusoidal arus bolak balik yg merupakan jumlah siklusgelombang sinusoidal tersebut perdetiknya ( cycle / second )Cara penyambungannya : P P Sumber ~ Sumber daya Hz beban ~ daya beban Hz Frekwensi meter mempunyai peranan cukup penting untuk mensin kronisasikan ( paralelkan ) 2 unit mesin pembangkit dan stabilnya frekwensi merupakan petunjuk kestabilan mesin pembangkit. Watt Meter Alat ukur ini untuk mengetahui besarnya daya nyata (daya aktif). Pada watt meter terdapat spoel/belitan arus dan spoel / belitan tegangan, sehingga cara penyambungan watt pada umumnya merupakan kombinasi cara penyambungan volt meter dan ampere meter sebagaimana pada gambar dibawah ini : Jenis lain dari watt meter berdasarkan besarannya adalah : • KW – meter (kilo watt meter) • MW – meter (mega watt meter) Watt Meter Alat untuk mengukur daya pada beban atau pada rangkaian daya itu adalah nilai-nilai rata-rata dari perkalian e. i , yaitu nilai sesaat dari tegangan dan arus pada beban atau rangkaian tersebut Rangkaian potensial wattmeter dibuat bersifat resistip, sehingga arus dan tegangan pada rangkaian tersebut iV satu fasa dengan e karena Zv = Rv Wattmeter berdasarkan azasinstruments elektrodinamik . dM TORSI pada alat ini τ d = K. .i1 .i2 dθ dM Maka τ d = K. .iv .i dθ e e ⇒ iτ d = K . dM e dimana iv = = . Z v Rv dθ Rv Nilai rata-rata dalam 1 (satu ) Siklus ( Cycle ) : T 1 dM e.i τ d rata − rata = ∫ K . . .dt T 0 dθ Rv KWH METERKWH meter dugunakan untuk mengukur energi listrik yangmenentukan besar kecilnya rekening listrik pemakai. Mengingat sangatpentingnya arti kwh meter, baik bagi PLN maupunsipemakai maka perlu diperhatikan benar² carapenyambungannya. DIAGRAM PENGAWATAN METER KWH 1 FASE Menentukan Pembatas ( Zekring ) 1 3 4 6 A = VA : V = 900 : 220 = 4,09 AL DIPILIH = 4 AN Gambar penyambungan kWh meter 1 3 4 6 7 9 10 12 R S T NMENENTUKAN PEMBATAS( ZEKRING ) Daya tersambung = 33 kVA A = VA = 33.000 = 50,19 A Tegangan = 220/ 380 V VPP x V3 380 x 1,73 Besar Arus = …… DIPILIH = 50 A DIAGRAM PENGAWATAN KWH METER TARIF GANDA DAN KVARH METER kWh Meter kVarh Meter 1 3 4 6 7 9 10 12 13 15 1 3 4 6 7 9RSTN Time Switch M 7 8 1 2 3 MEGGERMegger digunakan untuk mengukur tahanan isolasidari alat² listrik atau instalasi² tenaga listrik misalnya :kabel ,trafo , OCB, Jaring SUTM dll,. Tegangan alat ukur ini umumnya tegangan Tinggiarus searah yg besarnya berkisar 500 s/ 10.000 VoltTegangan megger dipilih berdasar tegangan kerjadaripada sistem tegangan kerja peralatan atauinstalasi yang akan diujiHasil pengujian ditetapkan bahwa harga penahanisolasi minimum = 1000 X tegangan kerja peralatanyang akan diuji GAMBAR RANGKAIAN DALAM MEGGER RA Ώ Cara kerjanya - D Penahan isolasi dipasangX pada apitan A dan E P + Tangkai generator D diputar dengan cepatESaklar P dipijat hingga jarum petunjuk menyimpang kekananke angka NolBila kondisi ini sudah tercapai saklar P dilepas, sambilmemutar terus tangkai generator dg kecepatan yang sama.Maka jarum akan bergerak kembali dan berhenti pada suatuharga penahan isolasi dengan satuan M.Ohm Gambar rangkaian dasar megger adalah seperti berikut : Megger banyak digunakan petugas dalam mengukur tahanan isolasi pada : • Kabel instalasi pada rumah-rumah / bangunan • Kabel tegangan rendah • Kabel tegangan tinggiTransformator, OCB dan peralatan listrik lainnya ALAT UKUR DENGAN CTAlat ukur mempunyai 2 type penunjukanc. Pembacaan langsung = alat ukur yg mempunyai batas kuat hantar arus lebih tinggi dari besaran arus yg akan diukurd. Pembacaan tidak langsung = untuk mengukur besaran arus yang lebih dari kemampuan batas kuat hantar arus dari alat ukur tersebut. Maka perlu ditambah alat bantu ( CT ) BEBAN A Phasa squence Alat ini untuk mengetahui benar/ tidaknya urutan phasa system teg. Listrik 3 Ph. Ini sangat penting khususnya dalam penyambungan gardu² atau konsumen listrik, karena kesalahan urutan phasa dapat menimbulkan : Kerusakan pada peralatan / mesin antara lain putaran motor terbalik Putaran piringan kWH meter menjadi lambat atau berhenti dll Phasa Squence R Sumber daya/ S tegangan RST T ALAT UKUR PENAHAN TANAH I1 Cara kerja : Pada penahan Ohm PQ digeser kontak M geser Q’ yg tersambung pada tanahI1 I2 pembantu Y melalui telepon kepala T. I2 Titik A dan P disambung terus untuk ER ~S memastikan bahwa titik² tsb benar²A Q mempunyai satu tegangan yang sama. P Q’ Besarnya tegangan antara titik P dan T tanah pembantu Y tergantung dari letak EXX Y Z kontak geser Q’, jadi tergantung dari besarnya penahan R antara titik P dan I1 kontak geser Q’ Menitik arah aliran I1 di dlm Rx dan aliran I2 di dlm R itu, teranglah bahwa Ex dan Er harus bertengan arahnya. BATAS UKUR PADA ALAT ² UKUR LISTRIKSetiap alat ukur mempunyai batus ukur tertentu, artinya alat ukurtersebut hanya mampu mengukur sampai harga max. tertentudimana jarum petunjuk akan menyimpang penuh sampai pada batasmaximal dari pada skala yang tersedia.Pada alat ukur cermat yg dipakai untuk mengukur ber-macam²rangkaian, biasanya dilengkapi dgn dua, tiga atau lebih batas ukurContoh sebuah Volt Meter Anngka Angka skala penunjukan Angka max batas ukur 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 CARA MEMBACANYA V P HS = X BU 0 2 5 10 15 SM B