Rangkaian Tiga Fasa
1
Rangkaian Tiga Fasa
2
Sistem dihubungankan Wye
O Titik netral di-tanahkan
O Tegangan 3-fasa mempunyai magnitudo yg sama.
O Perbedaan fasa antar tegangan adalah 120°.
Vb n
Vc n
Va n
Va b
Vb c
Vc a
c
b
a
n
V 0 V anV
120 V bnV
240 V cnV
3
4
Rangkaian Tiga Fasa
5
Sistem dihubungkan Wye
O Tegangan LINE to LINEberbeda dg tegangan FASA
Ia
Va n
Vb n
Vc n
nVc a
Va b
Vb c
Ib
Ic
30V 3 an bnanab V -VV
90- 3 bncnbnbc VV -VV
150 3 cnancnca VV -VV
Besar Tegangan LINE to LINE adalah tegangan FASA (rms)
Rangkaian Tiga Fasa
Sistem Wye BerbebanO Impedansi beban adalah Za, Zb, ZcO Setiap sumber tegangan
mensuplai ARUS LINE ke beban.O Arus dinyatakan sebagai:
O Pada sistem mengalir ARUS KE-TANAH sebesar:
6
Vab
Vbc
Zb
Zc
Ib
Ic
Io
a
b
c
Van
a
b
c
Za
Ia
Vbn
Vcn
a
b
c
Vca
n a
ana Z
VI b
bnb Z
VI c
cnc Z
VI
cba0 IIII
Rangkaian Tiga Fasa
Sistem Wye Berbeban
O Jika BEBAN SETIMBANG (Za = Zb = Zc) maka:
O Dlam hal ini rangkaian ekivalen satu fasa dapat digunakan (fasa a, sebagai contoh)
O Fasa b dan c di-”hilangkan”
7
Io
a
Van
aZa
Ia
a
n
0 cba0 IIII
Rangkaian Tiga Fasa
8
Sistem Terhubung Delta
O Sistem hanya punya satu macam tegangan, yakni LINE to LINE ( VLL )
O Sistem mempunyai dua arus :O Arus LINEO Arus FASA
O Arus FASA adalah:
Vca
Z
a
b
Z
Zc
Z b
I a
I b
Z a
I c Z c
a
b
Vab
Vbc
cIca
Iab
I bc
ab
abab Z
VI bc
bcbc Z
VI bc
bcbc Z
VI
Rangkaian Tiga Fasa
9
Sistem Terhubung Delta Arus LINE :
O Pada beban setimbang:
Ia
Ib
Ic
a
Vca
Vab
Vbc
c
b
a
Zbcb
ZcaZabIab
IcaIbc
c
caaba III
abbcb III
bccac III
303 aba I I
Rangkaian 3‐Fasa dengan Beban Impedansi
Sumber 3-fasa 480 terhubung Wye dengan titik netral ditanahkan mensuplai impedansi 3-fasaZa = 70 + j 60, Zb = 43 - 60j, Zc = j 80 + 30 ohm
Beban dihubungkan: 1. Wye, grounded (sistem 4-kawat)2. Wye, ungrounded ( sistem 3-kawat)3. Delta
a) Gambarkan rangkaiannya.b) Hitung: arus pada konfigurasi beban Wye, arus fasa Delta, arus line Delta, arus sumber, Daya sumber (apparent, real and reactive powers), Faktor Daya.
10
Rangkaian Tiga FasaPerhitungan Daya 3-FasaO Daya 3-Fasa merupakan jumlahan dari daya 1-Fasa
O Jika beban setimbang:
O Sistem Wye:
O Sistem Delta:
11
cba PPP P
cosIV 3P 3 P phasephasephase
LNLLLphaseLNphase V 3V IIV V
cosIV 3cos IV 3 P LLLphasephase
phaseLLphaseLine VV I 3I
cosIV 3cos IV 3 P LLLphasephase
adalah beda fasa antara V
fasa dg Ifasa
Rangkaian Tiga FasaPengukuran Daya
O Pada sistem 4-kawat, daya nyata (P) diukur dengan tiga buah watt-meter 1-fasa.
O Dalam sistem 3-kawat, daya nyata diukur dengan dua buah watt-meter 1-fasa. Watt-meter disuplai oleh tegangan LINE to LINE.
12
Load Watt meter 1
Wattmeter 2
Total daya adalah penjumlahan dari pembacaan dua watt-meter.
13
Sistem Per-unit• Dalam Power engineering sistem satuan sering dinyatakan dalam prosentase
dari suatu BASE. Harga (ohms, amperes, volt, watts, etc.) dibagi dg BASE-nya dan dinyatakan sebagai nilai antara 0.0 s/d 1.0. Sistem ini disebut sebagai “Per-unit”(pu).
base
realpu V
V V
base
realpu Z
Z Z
base
realpu S
S S
base
realpu I
I I
14
Penurunan Per-unit (pu)
Yang dijadikan BASE adalah rating tegangan (V) dan daya komplek (S).
rated
rated2
rated
ratedbase S
VIV Z ratedratedrated VI S karena
Sistem Per-unit
15
Penurunan Per-unit (pu)• Impedansi per-unit (Z pu) sama dengan rasio impedansi dlm OHM (Z ohm)
danimpedansi BASE (Zbase)
• Untuk mengkonversi impedansi dari per-unit ke harga SEBENARNYA (Z ohm )
rated2rated
ohmbase
ohmpu V
SZZZ Z
rated
rated2
pubasepuohm SVZZZ Z
Sistem Per-unit
16
Contoh
Generator 3-Fasa mensuplai beban melalui sebuah transformator. Data sistem sbb :
Generator: 450 MVA 25 kV Xgen= 85% Transformer: 500 MVA 25 kV /120 kV Xtr= 13 %
• Hitung harga “sebenarnya” reaktansi generator dan transformator.• Gambar diagram impedansi (dlm ohm).• Hitung arus di jaringan jika pada terminal primer transformator
terjadi hubung singkat. Tegangan generator pada saat terjadi hubung singkat adalah 30 kV.
Sistem Per-unit
Pertanyaan ….O Mengapa sistem 3-Fasa banyak digunakan?
O Berapa kawat listrik yang masuk ke rumah-rumah Anda? Berapakah tegangannya?
O Jadi, rumah Anda memakai sistem 1-Fasa atau 3-Fasa?
O Mengapa titik netral dari sistem diketanahkan?
O Mengapa stop-kontak yang ada dirumah Anda mempunyai tiga terminal/colokan? Apa sajakah tiga terminal tsb?
17
