4 g gen1fasa345

7/22/2019 4 g Gen1fasa345

1/51

GENERATOR

SINKRON

7/22/2019 4 g Gen1fasa345

2/51

PEMBANGKIT

PLTA

PLTP

PLTG

PLTU

PLTGU

BISNIS

INDUSTRI

RUMAH

PUBLIK

SOSIAL

TRAFO

DISTRIBUSI

20 kV

150 kV

TRAFO GI

150/20 kV

TRAFO GI

11/150 kV

220 V

Listrik yang dihasilkan dari generator ke beban adalah

Gerakan elektron-elektron melalui penghantar,

Besarnya elektron yang bergerak tergantung arus listrik yang melalui

penghantar

Arus melalui penghantar dapat menyebabkan kerugian energi dan turunnya

tegangan disisi beban

Sumber listrik AC dari Pusat listrik

20 kV

7/22/2019 4 g Gen1fasa345

3/51

7/22/2019 4 g Gen1fasa345

4/51

7/22/2019 4 g Gen1fasa345

5/51

7/22/2019 4 g Gen1fasa345

6/51

AINBAAdBB .... === rr

Fluks magnetik yang menembus loop

=== ldEdandtdI

ANdt

d Brr

...

dt

d

rEsehinggarEldE B

2

12. ==

rr

7/22/2019 4 g Gen1fasa345

7/51

7/22/2019 4 g Gen1fasa345

8/51

ttNABdt

tdNBA

dt

dN

tBABA

maks

B

B

sinsin

)(cos

coscos

==

=

=

==

120

.pNf re =

7/22/2019 4 g Gen1fasa345

9/51

99

KONSTRUKSI GENERATOR AC

7/22/2019 4 g Gen1fasa345

10/51

RangkaianRangkaian penguatpenguat medanmedan

EA

7/22/2019 4 g Gen1fasa345

11/51


EA

7/22/2019 4 g Gen1fasa345

12/51


EA

7/22/2019 4 g Gen1fasa345

13/51

RANGKAIAN EKIVALENRANGKAIAN EKIVALEN

GeneratorGenerator SinkronSinkron

EA

7/22/2019 4 g Gen1fasa345

14/51


GeneratorGenerator sinkronsinkron 11 fasafasa KUTUP SILINDRISKUTUP SILINDRIS

EA

7/22/2019 4 g Gen1fasa345

15/51


GeneratorGenerator sinkronsinkron 11 fasafasa

EA

ARAS

TSAAA

XXXdengan

VjXRIE

+=

++=

:

).(

7/22/2019 4 g Gen1fasa345

16/51

GENERATOR BERBEBAN

1. Beban Rangkaian Murni

a. Rangkaian Resistif (R)

Pada rangkaian resistor murni,

arus i dan tegangan V sefase.

Keterangan :

Vm : tegangan maksimum

im : arus maksimum

R : hambatan murni (ohm)

R

Vi=

R

:V

i tii

tVV

m

m

sin

sin

==

7/22/2019 4 g Gen1fasa345

17/51

i

Diagram fasor beban R :

t

V = Vm sin t

V

i = im sin t

/2

V

tii

tVV

m

m

sin

sin

==

RVi=

7/22/2019 4 g Gen1fasa345

18/51

b. Rangkaian Hambatan Induktif (L)

Sebuah kumparan induktor mempunyai induktansidiri L dipasangkan tegangan bolak-balik V, makapada ujung ujung kumparan timbul GGL induksi:

Hambatan induktif XL mempunyai harga :

XL = hambatan induktif /

reaktansi induktif (Ohm)

dt

diL=

)sin(

sin

21

=

=

tii

tVV

m

m

).2(. LfjLjXL ==

Vi

XL

LjX

Vi=

V dan i berbeda fase

90o, arus tertinggal 90o

dari tegangan V.

7/22/2019 4 g Gen1fasa345

19/51

Diagram fasor Beban L :

Amplitudo

i = im sin (t 90o)

t

V = Vm sint

V

i

)sin(

sin

21

=

=

tii

tVV

m

m

LjXVi=

7/22/2019 4 g Gen1fasa345

20/51

c. Rangkaian Hambatan Kapasitif

Sebuah kapasitor dengan kapasitas C dihubungkandg tegangan bolak-balik V, maka pada kapasitoritu menjadi bermuatan, sehingga pada 2 platnya

mempunyai beda potensial sebesar

Besar hambatan kapasitif /reaktansi kapasitif

dari kapasitor, XC :

C

QV=

)sin(

sin

21

+=

=

tii

tVV

m

m

:V

iXc

Cfj

CjXC

...2

1

).(

1

==

CjX

Vi

=

7/22/2019 4 g Gen1fasa345

21/51

i

V

Diagram fasor beban C:

t

V = Vm sin (t)

Amplitudo

i = im sin (t + 90)

)sin(

sin

21

+=

=

tii

tVV

m

m

CjX

Vi

=

7/22/2019 4 g Gen1fasa345

22/51

Hambatan seri R dan XL dihubungkan dg teg. bolak-balikV, dengan Z = impedansi (Ohm)

22

LXR

V

Z

Vi

+==22

LXRZ +=

2. Rangkaian R, L Seri

V

:

R

iXl

VR VL

XL

R

Z

i

7/22/2019 4 g Gen1fasa345

23/51

Tegangan pada beban R, L:

VR = beda potensial pada RVL = beda potensial pada XL

Besar tegangan total V :

atau

LL

R

XiVRiV..

==

22

LR VVV +=

VL

VR

V

i

LR VVV +=

R

LL

VV

RX == 1tan

7/22/2019 4 g Gen1fasa345

24/51

SEGITIGA DAYA BEBAN R,L

Daya Semu : S = V x I* = I 2 x Z ( VA )

Daya Aktif : P = V x I x Cos = I 2 x R ( Watt )Daya Reaktif : Q = V x I x Sin = I 2 x XL ( VAR )

S ( VA )

Q ( VAR )

P ( Watt )

Cos =

Sin =

Tan =

P

S

Q

S

Q

P

7/22/2019 4 g Gen1fasa345

25/51

Sebuah generator sinkron 1-fasa kutup

silindris beroperasi pada beban 900 W pada

tegangan 220 V dengan faktor daya 0,75

tertinggal. Generator punya data perfasa Ra

= 1 ohm, Xs = 4 ohm. Berapa GGL (Ea) padakondisi ini ?

7/22/2019 4 g Gen1fasa345

26/51

Hambatan seri R dan XC dihubungkan dg teg. bolak-balikV, dengan Z = impedansi (Ohm)

22CXR

V

Z

Vi

+

== 22CXRZ

+=

3. Rangkaian R, C Seri

V

R

:

iX

C

XC

R

Z

7/22/2019 4 g Gen1fasa345

27/51

Tegangan pada beban R,C :

VR = beda potensial pada RVC = beda potensial pada XC

Besar tegangan total V :

atau

CC

R

XiV

RiV

.

.

=

=

22

CR VVV +=CR VVV +=

R

CC

V

V

R

X

==

1

tan

VC

VR

V

i

7/22/2019 4 g Gen1fasa345

28/51

SEGITIGA DAYA BEBAN R,C

Daya Semu : S = V x I = I 2 x Z ( VA )

Daya Aktif : P = V x I x Cos = I 2 x R ( Watt )Daya Reaktif : Q = V x I x Sin I 2 x XC ( VAR )

S ( VA )- Q ( VAR )

P ( Watt )Cos =

Sin =

Tan =

P

S

-Q

S

-Q

P

XC

R

Z

i

7/22/2019 4 g Gen1fasa345

29/51


silindris beroperasi pada beban 600 VAR

pada tegangan 220 V dengan faktor daya 0,8

mendahului. Generator punya data perfasa

Ra = 1 ohm, Xs = 4 ohm. Berapa GGL (Ea)pada kondisi ini ?

7/22/2019 4 g Gen1fasa345

30/51

Hambatan seri R, XL dan XC dihubungkan dg teg.bolak-balik V.

Z

Vi=

22 )( CL XXRZ +=

4. Rangkaian R, L, C Seri

R

V

iXCXl

Pada rangkaian seri R-L-C :

bila XL > XC maka rangkaian bersifat indukif

bila XL < XC maka rangkaian bersifat

kapasitif

bila XL = XC maka rangkaian bersifat resistif

dan rangkaian dikatakan mengalami

resonansi.XL

R

Z

XC

XL- XC

7/22/2019 4 g Gen1fasa345

31/51

VektorVektor generatorgenerator berbebanberbeban

EA

7/22/2019 4 g Gen1fasa345

32/51

SUMBUSUMBU dqdq

GeneratorGenerator SinkronSinkron KUTUP MENONJOLKUTUP MENONJOL

EA

id

iq

ia

Xd

Xq

Xs

7/22/2019 4 g Gen1fasa345

33/51


GeneratorGenerator SinkronSinkron KUTUP MENONJOLKUTUP MENONJOL

EA

7/22/2019 4 g Gen1fasa345

34/51

HUBUNGAN GGL DAN VTHUBUNGAN GGL DAN VT

PadaPada GeneratorGenerator sinkronsinkron 11 fasafasaKUTUP MENONJOLKUTUP MENONJOL

EA

TqAAA

qddAA

VjXRIEdengan

XXIEE

++=

+=

).(':

).(('

7/22/2019 4 g Gen1fasa345

35/51

EA ).cos.(

).sin.(tan 1

RaIaVt

XqIaVt

+

+=

sin.

:

IaI

dengan

d=

).cos.(

).sin.(tan 1

RaIaVt

XqIaVt

++=

UntukUntuk faktorfaktordayadaya tertinggaltertinggal ::

UntukUntuk faktorfaktordayadaya mendahuluimendahului ::

7/22/2019 4 g Gen1fasa345

36/51


menonjol beroperasi pada beban 700 Watt

pada tegangan 220 V dengan faktor daya 0,8

tertinggal. Generator punya data perfasa Ra

= 1 ohm, Xd= 8 ohm dan Xq = 2 ohm. BerapaGGL (Ea) pada kondisi ini ?

7/22/2019 4 g Gen1fasa345

37/51

KARAKTERISTIKKARAKTERISTIK

GENERATOR SINKRONGENERATOR SINKRON

EA

FA ikE .=

7/22/2019 4 g Gen1fasa345

38/51

KarakteristikKarakteristik GeneratorGenerator

TanpaTanpa BebanBeban

EA

IF

EA

7/22/2019 4 g Gen1fasa345

39/51

KarakteristikKarakteristik HubunganHubungan arusarus

penguatpenguat,, fluksfluks dandan teganganteganganinternalinternal

EA

7/22/2019 4 g Gen1fasa345

40/51

KarakteristikKarakteristik

GeneratorGenerator

EA

7/22/2019 4 g Gen1fasa345

41/51


BerBer BebanBeban R, LR, L

EA

EA

VT

IA

7/22/2019 4 g Gen1fasa345

42/51


BerbebanBerbeban

EA

7/22/2019 4 g Gen1fasa345

43/51


BerbebanBerbeban

EA

Pengar hPengaruh bebanbeban padapada rotorrotor

7/22/2019 4 g Gen1fasa345

44/51

PengaruhPengaruh bebanbeban padapada rotorrotor

generatorgenerator

EA

EFISIENSI PADAEFISIENSI PADA

7/22/2019 4 g Gen1fasa345

45/51



EA

ROTINDINCUOUTIND

AACULLOUT

PPPPPP

xRIPxZIP

+=+===

....,

...., 2


7/22/2019 4 g Gen1fasa345

46/51



EA

%100..)( x

P

Pefisiensi

PP

IN

OUT

MEKANIKIN

==

7/22/2019 4 g Gen1fasa345

47/51


silindris beroperasi pada beban 800 VA padategangan 220 V dengan faktor daya 0,8

tertinggal. Pada kondisi ini generator

punya rugi-rugi putar sebesar 20 W. Bilagenerator punya data perfasa Ra = 1 ohm,

Xs = 3 ohm, berapa efisiensi generator pada

kondisi ini ?

MenentukanMenentukan ParameterParameter

7/22/2019 4 g Gen1fasa345

48/51



EA

1.1. PengujianPengujian bebanbeban nolnol


7/22/2019 4 g Gen1fasa345

49/51

e e tu a a a ete


EA

2.2. PengujianPengujian hubunghubung singkatsingkat

Ia

EaXsRaZs =+= 22

hs

OC

Ia

V

Ia

EaXs ==


7/22/2019 4 g Gen1fasa345

50/51


3.3. PengujianPengujian sumbersumber DCDC

DC

DC

I

VRa

.2

=

7/22/2019 4 g Gen1fasa345

51/51

EA

4 g gen1fasa345

Documents