janakuasa

7/17/2019 JANAKUASA

http://slidepdf.com/reader/full/janakuasa-568e2c685a132 1/36

JANAKUASA

1. Asas Janakuasa

Janakuasa ialah sebuah mesin yang boleh menukarkan tenaga mekanik kepada

tenaga elektrik. Sebaliknya mesin yang boleh menukarkan tenaga elektrik

kepada mekanik dipanggil motor. Janakuasa terdiri dari Pengulangalik

(Alternator) dan Pengerak Utama (Prime mover) serta alat–alat sampingannya.

Asas janakuasa ialah apabila seutas pengalir yang boleh membawa arus

digerakkan ke arah memotong medan magnet, arus akan wujud di dalam

pengalir tersebut. i samping itu sebaliknya medan magnet boleh juga

digerakkan ke arah kabel tadi yang dalam kedudukan tidak bergerak

(stationary), arus juga akan wujud di dalam pengalir tersebut. Proses ini

dipanggil atau dikenali sebagai arohan ele!tromagnet (ele!tromagneti!

indu!tion).

"edan magnet boleh diperolehi dari satu magnet kekal, tetapi medan magnet

kekal tidak boleh dikawal kekuatan magnetnya (jumlah uratdayanya). Satu !aralain untuk mendapatkan medan magnet yang boleh dikawal kekuatan

uratdayanya ialah dengan melilit pengalir di sekeliling sekeping besi lembut

(so#t iron) dan mengalirkan arus terus ke pengalir tersebut seperti di

gambarajah. Satu medium magnet yang boleh dikawal kekuatan magnetnya

7/17/2019 JANAKUASA


dapat dihasilkan, iaitu dengan mengawal arus terus yang dialirkan kepada

gelong tersebut.

2. Binaan Asas Janakuasa

Sebuah janakuasa mengandungi dua bahagian asas, iaitu Pemutar (rotor) dan

Pemegun (stator). Pemegun atau bahagian yang tidak bergerak sesebuah

penjana biasanya menempatkan lilitan utama tiga #asa kuasa ulangalik. Pemutar

utama mengandungi kutub medan magnet arus terus ($ magneti! #ields

poles). Sebaik sahaja uratdaya (#luks) magnet diwujudkan oleh kutub medan

arus terus merentasi ruang udara ke lilitan pemegun (stati! !oil), satu voltan dan

arus tiga #asa terhasil (developed) di terminal keluaran penjana (generator

output terminals). %oltan yang terjana ditunjukkan sebagai satu gelombang

sinus (sine wave). Proses ini dipanggil arohan ele!tromagnet (ele!tromagneti!

indu!tion).

&erus–berus karbon (karbon brush) yang dipasang di atas gelang gelangsar (slip

ring) adalah ber#ungsi untuk memungut arus elektrik yang dijana di dalam

gelong angker dan membawanya ke litar luaran untuk dibekalkan ke beban

elektrik. 'elang gelangsar arus dan berus karbon terpaksa digunakan

disebabkan satu bahagian berputar dan satu lagi tidak berputar. amun begitu

janakuasa jenis gelung berputar ini sudah tidak banyak dikeluarkan dan

digunakan sebab memerlukan senggaraan yang lebih. Jenis yang banyak

digunakan sekarang ialah jenis tanpa berus karbon (brushless).

7/17/2019 JANAKUASA


3. Asas Keluaran Janakuasa

%oltan yang dijana oleh janakuasa ialah voltan ulang–alik, oleh kerana ianya

berubah–ubah mengikut masa dan kedudukan dari positi# ke negati#. *leh

kerana voltannya berubah–ubah atau berulang+alik maka arus sentiasa dikaitkan

dengan voltan ulang–alik. %oltan ulang–alik akan menghasilkan arus ulang+alik.

7/17/2019 JANAKUASA


4. Frekuensi Arus Ulang–alik

Seperti mana yang kita lihat apabila angker telah berputar melalui - darjah

iaitu satu pusingan yang lengkap, daya gerak elektrik yang terjana telah lengkap

melalui satu #rekuensi. Jika angker berputar di satu kelajuan / pusingan dalam

satu saat, maka daya gerak elektrik yang terjana akan lengkap / kitaran dalam

satu saat. 0ni dikatakan #rekuensi / kitaran dalam sesaat atau / 1ert2 (12).

3rekuensi satu daya gerak elektrik yang terjana biasanya adalah bilangan

kitaran lengkap tiap–tiap satu saat.

3rekuensi arus ulang–alik sangat penting untuk di#ahami, oleh kerana

kebanyakan peralatan arus ulang–alik berkehendakkan satu #rekuensi yang

tertentu. Sila lihat gambarajah yang menunjukkan pusingan sebanyak /

kitaran dalam masa 4 saat.

5

7/17/2019 JANAKUASA


5. Pengulangalik ( Alternator

Pengulang–alik ialah satu bahagian utama dari janakuasa yang boleh menjana

arus ulang–alik. 6erdapat berbagai–bagai sai2 pengulangalik bergantung kepada

kuasa yang boleh dikeluarkan olehnya. 7alau apa pun sai2nya, semua

pengulangalik elektrik sama ada $ atau A$ operasinya bergantung kepada

tindakan sesuatu lilitan memotong satu medan magnet atau satu medan magnet

memotong satu lilitan pengalir. Selagi ada gerak !an"ingan (relati# motion) di

antara pengalir dan medan magnet, voltan akan terjana. 8ntuk mewujudkan

gerak bandingan di antara medan magnet dan pengalir, semua janakuasa

mengandungi dua bahagian mekanikal, iaitu #emutar (rotor) dan #emegun

(stator).

$. Jenis–Jenis Pengulangalik

/

7/17/2019 JANAKUASA


6erdapat dua jenis pengulangaliik iaitu9

a. Pengulangalik jenis gelong berputar (lama – dengan berus kerbon)

b. Pengulangalik jenis medan berputar (moden + brushless)

%elong Ber#utar (&otating Armature

'e"an Ber#utar (&otating Fiel"

-

7/17/2019 JANAKUASA


Jenis gelong berputar sama dari segi pembinaannya dengan janakuasa arus terus

di mana gelong berputar melalui medan yang pegun (stati!). :ita boleh lihat

perbe2aannya di mana janakuasa arus terus, daya gerak elektrik yang dijana

dalam gelung angker iaitu arus ulang–alik ditukar kepada arus terus oleh alat

#enukar terti! (!ommutator). "anakala untuk janakuasa arus ulang–alik, arus

A$ yang dijana disalurkan terus ke beban tanpa ditukar alih, menggunakan

gelang gelangsar (slip ring).

7alau bagaimanapun biasanya jenis pengulangalik gelong yang berputar hanya

berkadaran kuasa ke!il sahaja. i samping itu ianya tidak digunakan dengan

meluas. Pengulangalik jenis medan berputar mengandungi lilitan gelong angker

(stator) yang pegun tetapi medannya yang berputar.

:ebaikan jenis gelong angker yang pegun ialah voltan yang dijana boleh

disambung terus ke beban. i samping itu, sambungan yang kukuh dapat dibuat

beserta dengan tebatan yang berkesan di pun!a sambungan jenis angker yang

pegun. *leh itu pengulangalik jenis voltan tinggi biasanya adalah dari jenis

angker yang pegun dan medan yang berputar. *leh kerana voltan yang

dibekalkan ke lilitan di mana yang berputar adalah voltan rendah dan membawa

arus terus, maka masalah yang timbul seperti arka di gelang gelangsar adalah

tidak penting.

Arus maksima yang boleh dibekalkan oleh sesuatu pengulangalik bergantung

kepada kehilangan tenaga haba (heat loss) maksima yang berlaku dalam gelong

angker. :ehilangan tenaga haba ini iaitu 2& Po)er *oss bertindak

memanaskan pengalir dan jika berlebihan ianya boleh merosakkan bahan

penebat pengalir.

;

7/17/2019 JANAKUASA


Pengulangalik berkadaran mengikut voltan dan arus keluaran. 0ni bermakna

kadaran (rating) pengulangalik disebut dalam volt–ampere (%A). &agi mesin

yang besar ianya berkadaran dalam kilovolt–ampere (:%A), selaras dengan

kuasa yang mampu dikeluarkan oleh pengulangalik tersebut.

&agi kedua–dua sambungan Star dan elta,

:uasa P + 3 , -* , 1* , P.F

i mana P < Jumlah kuasa (7att)

√ < =.;

>? < %oltan antara talian (volt)

0? < Arus talian (ampiar)

P.3 < 3aktur kuasa @ angkadar kuasa

. Penggerak Utama Pengulangalik (Alternator Prime 'o/er

6erdapat beberapa jenis pengerak utama, yang biasa adalah seperti berikut 9

a. >njin petrol e. 6urbin gas

b. >njin disel #. 6urbin angin

!. 6urbin wap g. 6urbin wap nuklear

d. 6urbin hidro

7/17/2019 JANAKUASA


Pengulangalik yang mempunyai kadar kilovolt–ampere (:%A) yang rendah

(kurang dari / :%A) dan satu #asa selalunya menggunakan enjin petrol dan

sering digunakan oleh peniaga ke!ilan. 0ni disebabkan ianya ke!il, mudah serta

senyap operasinya.

Sai2 :%A yang lebih besar (= :%A– "%A) selalunya menggunakan enjin

disel berbagai kuasa kuda. 0ni disebabkan kos bahan apinya murah. "anakala

yang lebih tinggi lagi :%A nya adalah dipandu oleh turbin jenis kelajuan yang

tinggi. Penggerak utama pengulangalik jenis ini ialah satu turbin wap kelajuan

tinggi yang dipandu oleh wap tekanan tinggi. Pemutar pengulangalik jenis ini

dipandu oleh turbin berbentuk bulat panjang, ke!il garis pusatnya dan

mempunyai belitan–belitan di dalam lubang–lubang alur. &elitan–belitan

disusun menjadikan dua atau empat kutub medan. $ara pembinaan begini

sahaja pemutar boleh tahan daripada tekanan pusingan kelajuan yang tinggi.

Pengulangalik jenis kelajuan perlahan pula dipandu oleh turbin kuasa air @ kuasa

hidro dan gear turbin menggunakan pemutar jenis kutub salient (salient pole).

8ntuk pengulangalik ke!il medan magnetnya menggunakan magnet kekal,

tetapi jenis besar medan magnetnya menggunakan gelung yang dibekalkan

dengan arus terus. Arus terus tersebut dibekalkan oleh sesebuah generator $

bersai2 ke!il yang dipasang di hujung !ranksha#t. .$. generator ini dinamakan

alat pengujaan atau e,0iter.

*leh sebab voltan keluaran janakuasa bergantung kepada kekuatan medan

dengan andaian kelajuan enjin tetap, maka mengawal kekuatan medan menjadi

perkara penting bagi sesebuah janakuasa. Jika tidak voltan keluarannya menjadi

tidak stabil. Alat yang ber#ungsi untuk mengawal voltan keluaran tersebut

B

7/17/2019 JANAKUASA


dipanggil Automati0 oltage &egulator (A& atau oltage ontrol Unit

(U. Selalunya alat ini adalah himpunan komponen elektronik.

?ilitan utama yang menghasilkan arus keluaran ditempatkan di stator atau

!hasis pengulangalik. 1ujung setiap kumpulan lilitan disambungkan kepada

terminal keluaran (terminal boC) yang selalunya dipasang di bahagian atas

!hasis pengulangalik untuk seterusnya disambung ke papan A"3 (Automati!

"ain 3ailure).

=

7/17/2019 JANAKUASA


. Pengulangalik iga Fasa

Pengulangalik tiga #asa mengandungi tiga kumpulan lilitan satu #asa

ditempatkan supaya voltan aruhan di mana–mana satu #asa adalah di

penempatan = darjah elektrikal dari kedua–dua yang lain. 'elombang voltan

yang dijana merentang tiap–tiap #asa adalah = darjah antara satu sama lain.

==

7/17/2019 JANAKUASA


>nam litar mendulu dari pengulangalik tiga #asa dijadikan tiga litar mendulu,

tiap–tiap satu keluar dari #asa disambung supaya menjadi satu sambungan yang

dinamakan sambungan D (star) atau sambungan bintang. "ata sambungan

dipanggil neutral dan dibumikan dan voltan dari mata ini ke mana–mana litar

mendulu akan menjadi voltan #asa. %oltan voltan merentang di antara dua litar

mendulu tidak termasuk neutral dipanggil voltan talian. *leh kerana lilitan

hanya ada satu arah untuk arus mengalir di antara #asa, maka untuk sambungan

star arus talian dan #asa adalah sama.

Satu pemegun tiga #asa boleh juga disambungkan supaya #asanya disambung di

antara mendulu (litar mendulu ke litar mendulu) dan ini dipanggil sambungan

delta. alam sambungan delta voltan talian dan voltan #asa adalah sama. *leh

itu #asa ke #asa adalah = darjah tak se#asa di antara satu sama lain, arus talian

ialah =.; dikali dengan arus #asa. :edua–dua sambungan bintang dan delta

digunakan dalam pengulangalik. Sambungan star selalunya untuk janakuasa

voltan rendah 5=/% manakala sambungan delta untuk voltan tinggi ==:%.

:uasa yang boleh dikeluarkan oleh sesebuah pengulangalik berkadaran tertentu

bergantung kepada kelajuan alternator dan kekuatan medan magnet. :omponen

lain sudah ditetapkan oleh pembuat alternator mengikut sai2 :%A unit tersebut.

amun begitu walaupun kelajuan ditinggikan dan medan magnet dikuatkan ia

tetap tertakluk kepada kuasa keluaran maksima unit tersebut. Selalunya kadaran

:%A (rated :%A) tidaklah merupakan kuasa maksima. Ada /E hingga = E

kuasa lagi boleh dikeluarkan oleh unit yang tersebut.

:ebanyakan pengulangalik yang digunakan hari ini adalah dari jenis mesin

lilitan tiga #asa. 0ni adalah kerana pengulangalik jenis tiga #asa lebih meluas

=

7/17/2019 JANAKUASA


digunakan dan ekonomi dari segi penggunanya jika dibandingkan dengan jenis

satu atau dua #asa. Penggunaan pengubah tiga #asa (three phase trans#ormer)

biasanya ada berkaitan dengan pengulangalik tiga #asa. Selalunya bahagian

voltan tinggi pengubah [email protected] k% disambung se!ara delta manakala bahagian

voltan rendahnya disambung se!ara star.

=

7/17/2019 JANAKUASA


. Frekuensi Se!ua6 Pengulangalik

3rekuensi ulang+alik yang dijana oleh sesebuah pengulangalik bergantung

kepada bilangan kutub dan kelajuan pemutar. Apabila pemutar berputar melalui

satu sudut tertentu untuk dua kutub yang berlawanan iaitu satu kutub utara dan

selatan dan juga telah melalui satu lilitan pemegun, voltan yang teraruh di

dalam lilitan itu telah melalui satu putaran yang lengkap @ penuh iaitu -

darjah (elektrikal). engan demikian pengulangalik #asa tunggal dua kutub

berputar di kelajuan putaran seminit akan menjana voltan di / kitaran

sesaat. Semakin banyak bilangan kutub di medan putaran, kelajuan putaran

akan semakin menurun. Sebagai !ontoh sebuah pengulangalik lapan kutub akan

hanya berputar ;/ putaran seminit untuk menjana satu keluaran / kitaran

sesaat. 8ntuk sesetengah negara #rekuensi yang digunakan ialah - 12, oleh itu

kelajuan pengulangalik menjadi berbe2a.

:aitan di antara #rekuensi yang dijana disebut dalam kitaran sesaat, kelajuan

pemutar disebut putaran seminit dan bilangan kutub adalah seperti #ormula di

bawah ini.

F + N , P

127

Dang mana, 3 < 3rekuensi

< Putaran seminit

P < &ilangan kutub

= < arjah tak se#asa (angkatap)

=5

7/17/2019 JANAKUASA


Kela8uan S9n06ronous Pengulangalik

Bilangan kutu! 57 :; r#m $7 :; r#m 477 :; r#m

- 5

5 =/ = =

- = =

;/ B -

= - ; 5

= / - 5

=5 5B /=5 5B

=- ;/ 5/

= 5 --;

- 5 ; ; =

5 /

5 =/ = =

17. Kela8uan an#a Be!an

:elajuan tanpa beban selalunya adalah lebih tinggi sedikit dari kelajuan dengan

beban dengan julat E + /E melebihi kelajuan beban penuh.

11. Pengatur oltan <tomatik( Automati0 oltage &egulator A&=U

%oltan keluaran sebuah pengulangalik tiga #asa yang biasa digunakan di

"alaysia ialah 5@5=/ %. mengikut peraturan 0>> perubahan voltan ialah F/E

dan – =E. Penentuan voltan yang dijana oleh sesebuah pengulangalik ialah

dengan menyelaraskan perubahan medan. Sila lihat gambarajah !ontoh satu

pengatur voltan.

=/

7/17/2019 JANAKUASA


alam sebuah pengulangalik seperti juga janakuasa arus terus, voltan keluaran

berubah–ubah dengan perubahan beban dan dengan tambahan susutan 0G

(kehilangan haba) dan satu lagi kesusutan voltan dalam belitan yang dikenali

sebagai susutan 0H? (0H? adalah regangan aruhan dalam gelong lilitan). :edua–

dua susutan 0G dan 0H? boleh menurunkan keluaran voltan sebaik sahaja beban

meningkat. Perubahan voltan dari tiada beban ke kedudukan beban penuh

adalah dipanggil IPengaturan oltan (voltage regulation) sebuah

pengulangalik. Satu voltan keluaran yang seimbang boleh diperolehi dengan

menyelaraskan kekuatan medan sebagaimana mengikut kehendak perubahan

beban.

Satu reostat dengan operasi insani (manual operation) di dalam litar medan

boleh digunakan bagi menyelaraskan kekuatan medan. 6etapi oleh kerana

banyak pengulangalik mengalami bebanan yang tidak seimbang se!ara

=-

7/17/2019 JANAKUASA


berterusan, adalah perlu dibuat banyak pengubahsuaian. *leh itu alat yang

beroperasi se!ara automatik adalah diperlukan. Pengatur voltan untuk sistem

menge!as bateri kereta adalah !ontoh sebuah pengatur automatik. Pensuisan

dan pengawalan arus ujaan dilakukan oleh A%G se!ara automatik. A%G akan

mengesan voltan keluaran diterminal keluaran dan seterusnya menambah atau

mengurangkan arus ujaan mengikut perubahan voltan keluaran tersebut supaya

voltan keluaran pengulangalik menjadi stabil.

isamping itu terdapat juga Gegulating 6rans#ormer yang boleh membekalkan

arus kepada medan utama jika sekiranya A%G gagal ber#ungsi, namun

ketepatannya tidak begitu baik.

12. Pengu8a Arus erus (-,0iter

Proses membekalkan arus terus kepada lilitan medan dipanggil pengujaan

janakuasa. Alat yang membekalkan arus terus kepada medan magnet utama

pengulangalik dipanggil Pengu8a Arus erus (-,0iter. 0anya boleh

dibekalkan dalam berbagai !ara, diantaranya adalah seperti menggunakan

janakuasa ke!il arus terus dan penguja elektronik jenis stati!.

=;

7/17/2019 JANAKUASA


=

7/17/2019 JANAKUASA


Penguja arus terus boleh diperolehi dari sesebuah penjana arus terus. Penguja

seperti ini sama ada dipasang di bahagian pemutar (rotor) pengulangalik atau

dengan penduan talisawat (belt !oupling) dan dipasang di atas penjana. Penguja

seperti ini sebenarnya adalah sebuah penjana arus terus yang ke!il dan dipasang

di a!i engkol (!ranksha#t) pemutar sama seperti pengulangalik. :eburukan

sistem ini adalah ianya memerlukan alat penukartertib (!ommutator) dan berus

karbon. Penukartertib digunakan bagi menukar arus ulang–alik kepada arus

terus manakala berus dan slip ring meyalurkan arus terus ke gelong medan di

pemutar. *leh kerana pemutar berputar sepanjang masa enjin berjalan, adalah

mustahil untuk menyambungkan kabel ke pemutar atau gelong medan di

pemutar tanpa menggunakan berus karbon dan slip ring. isamping itu, kita

harus ingat bahawa arus yang dijana oleh $ alternator (eC!iter) adalah arus

ulang–alik dan ianya memerlukan alat penukartertib (!ommutator) bagi

menukar arus ulang–alik kepada arus terus untuk sistem pengujaan. Penguja

seperti ini adalah dipasang atau dibina bersama–sama dengan pengulangalik itu

sendiri.

Penukartertib mengandungi jalur tembaga yang dipasang di a!i engkol

(!ranksha#t) penjana. Jalur+ jalur tembaga ini bertebat dengan jalur–jalur mi!a

ditempatkan di antara jalur–jalur tembaga. &erus–berus mengandungi gra#it

dipotong mengikut bentuk kelengkapan a!i. Apabila a!i engkol berputar berus

gra#it mengelunsur di permukaan jalur–jalur tembaga di atas a!i engkol dan

membekalkan satu litar penuh untuk arus mengalir ke gelong medan di pemutar.

"asalah yang akan timbul semasa berus–berus mengelunsur di permukaan

jalur–jalur tembaga ialah sudah semestinya berus–berus menjadi haus dalam

satu jangka masa tertentu. engan demikian, penukartertib dan berus–berus

memerlukan penjagaan dan senggaraan yang lebih.

=B

7/17/2019 JANAKUASA


8ntuk mengelakkan masalah tersebut, penguja tanpa berus telah di!ipta. alam

sistem pengujaan tanpa berus, kommutator digantikan dengan rotating diode

yang dipasang di alternator sha#t. Pada asasnya pengujaan tanpa berus adalah

sama dengan pengujaan utama. Arus keluaran ulang–alik dari eC!itor

dibekalkan terus ke diode penerus berputar (rotating re!ti#ier diode) yang

terpasang di atas pelit dan diikat kepada a!i penjana (alternator sha#t). *leh

sebab rotor eC!itor, rotating re!ti#ier diode dan gelong medan utama adalah

merupakan satu unit !ranksha#t dan berputar bersama+sama maka

penyambungan bekalan arus $ kepada medan utama boleh dibuat terus tanpa

melalui apa+apa berus karbon dan slip ring atau !ommutator.

13. Sistem Pengu8a Pegun ( Stati0 e,0iter

Sistem ini dipanggil Penguja Pegun (stati! eC!iter) oleh kerana ianya tidak

mengandungi bahagian yang bergerak. Sebahagian dari keluaran penjana

disalurkan ke penerus melalui litar elektronik dan dibekalkan ke lilitan medan

eC!iter.

13. Ka)alan Sistem Janakuasa

:awalan yang perlu untuk sesebuah janakuasa ialah kawalan voltan keluaran

dan #rekuensinya. %oltan keluaran dikawal oleh A%G. *leh sebab #rekuensi

bergantung kepada kelajuan enjin maka governor ber#ungsi untuk menstabilkan

#rekuensi.

7/17/2019 JANAKUASA


14.1 Ka)alan oltan Keluaran Pen8ana

"agnitud voltan arus ulangalik yang terjana dikawal dengan menggunakan arus

ujaan arus terus yang dibekalkan ke medan. Jika sekiranya ujaan yang tetap

dibekalkan, magnitud voltan boleh dikawal dengan mengawal kelajuan enjin,

walau bagaimanapun ini akan melibatkan perubahan #rekuensi dan oleh kerana

biasanya #rekuensi yang tetap diperlukan, maka !ara kawalan voltan seperti ini

jarang digunakan. *leh itu pengatur voltan jenis litar padu (solid state voltage

regulator) digunakan untuk mengawal arus ujaan dan dengan demikian voltan

keluaran dari sesebuah janakuasa dapat dikawal dengan baik.

:ekuatan ujaan yang dikehendaki ialah bergantung kepada beban janakuasa.

Apabila beban janakuasa meningkat kekuatan ujaan yang dikehendaki untuk

mengekalkan voltan juga turut sama meningkat. &eban regangan angkadar

kuasa mengekor (rea!tive lagging power #a!tor loads) memerlukan lebih ujaan

berbanding dengan beban dengan angkadar kuasa satu (unity power #a!tor

loads). "esin yang beroperasi dengan bebanan angkadar kuasa mendulu

memerlukan ujaan yang kurang dari unit bebanan angkadar kuasa satu (unity

power #a!tor).

14.2 Ka)alan Frekuensi

'overnor samada jenis mekanikal (hydrauli!) atau jenis elektrik akan

mengesan kejatuhan dan kenaikan kelajuan enjin. Jika kelajuannya tidak

berada pada julat yang ditetapkan, governor akan menyesuaikan banyaknya

=

7/17/2019 JANAKUASA


bahan api yang dibekalkan kepada system pembakaran enjin supaya kelajuan

enjin menjadi stabil.

15. Ka"aran Sese!ua6 Janakuasa

&agi menentukan kadaran sesebuah janakuasa #a!tor+#aktur seperti berikut perlu

diambil kira 9

=. Penggunaan (sama ada untuk tunggu sedia, kuasa pun!ak@peaking power

atau kuasa berterusan)

. &ebanan pun!ak dalam :7

. Peratus lebih beban

5. 3aktur kuasa beban

/. %oltan dan 3asa (!ontoh satu #asa , tiga #asa)

-. Suhu Ambien dan kenaikan suhu (suhu dan altitud, kelembapan dan lain–

lain keadaan sekeliling jika luar biasa atau teruk)

;. 1ad perubahan #rekuensi dan sambutan beban #ana (limits o# #reKuen!y

variation and response to load transient).

. 1ad junaman voltan (voltage dip) dan masa pulih semula (limits o#

voltage dip and transient re!overy time)

B. 1ad kejatuhan kelajuan (droop)

=. :las penebatan liltan utama

==. Senarai sai2 motor dan !iri–!iri permulaan (list o# motor si2es and

starting !hara!teristi!s)

=. "aklumat mengenai jumlah bebanan yang mungkin wujud di talian

apabila sebarang motor–motor besar dimulakan

=. Peratus down rated.

7/17/2019 JANAKUASA


1$. Pem!ekal Kuasa Utama (Prime Po)er

L Pembekal :uasa 8tama M bermaksud janakuasa adalah sebagai pembekal

utama elektrik dan #aktur ini diambilkira supaya ketahanan enjin yang optimum

boleh di!apai. Jika tidak usia enjin tidak akan bertahan lama.

$ontoh bekalan yang dibekalkan oleh janakuasa sebagai kuasa utama adalah

perbandaran yang ke!il, industri–industri ke!il di luar bandar, perlombongan

dan lain–lain jenis industri yang tidak mendapat bekalan dari pihak berkuasa

pembekal kuasa elektrik (6&). Sebelum terdapat nasional grid 6&,

janakuasa sebagai pembekal kuasa utama adalah lumrah.

alam sesuatu penggunaan kuasa utama, set janakuasa itu mungkin

dikendalikan terus menerus dalam sehari dengan bebanan yang berubah–ubah

sepanjang hari. :adar kuasa utama walau bagaimanapun lebih tinggi dari jenis

kadaran set yang dikendalikan se!ara berterusan (!ontinuous duty rating)

berdasarkan bebanannya yang berubah–ubah. :adaran kuasa utama dianggap

bahawa hitung panjang keluaran yang dikira dalam tempoh melewati 5 jam

beroperasi tidak melebihi kadaran enjin jenis industri beroperasi se!ara

berterusan.

Selalunya lebih bilangan janakuasa disediakan dari yang diperlukan supaya

ianya dapat dijalankan se!ara bergilir–gilir. $ara ini dapat memanjangkan usia

enjin serta mudah melaksanakan kerja+kerja senggaraan.

7/17/2019 JANAKUASA


1itung panjang keluarannya dikira dalam kilowatt+jam, berdasarkan satu

tempoh operasi selama 5 jam. Satu Ikilo+watt demand meter boleh digunakan

bagi mengukur satu permintaan hitung panjang (average demand), atau

penggunaan bahan api selama 5 jam boleh diukur dan ditukar ke kilowatt–jam.

Jika sekiranya hitung panjang keluaran kuasa kuda beroperasi melewati satu

tempoh 5 jam melebihi kadaran kuasa kuda industri berterusan (industrial

!ontinues horsepower rating), tempoh ketahanan enjin (engine li#e) akan

menurun.

1. Janakuasa unggu Se"ia

Janakuasa tunggusedia adalah merupakan sistem bekalan elektrik yang tidak

digunakan dalam keadaan bekalan elektrik adalah normal, ianya digunakan

apabila bekalan kuasa elektrik yang biasa diterima terputus atau mengalami

gangguan.

1. Ka"aran Janakuasa unggu Se"ia

:adaran janakuasa tunggu sedia adalah bergantung kepada sai2 beban yang

perlu dibekalkan olehnya semasa gangguan bekalan terjadi. Selalunya beban

penting sahaja (essential load) diutamakan untuk dibekalkan oleh janakuasa

tunggu sedia semasa gangguan terjadi. Jika tidak kita perlukan set janakusaa

yang terlalu besar dan ini merupakan satu pemba2iran. &eban penting berbe2a–

be2a mengikut penggunaan sesuatu bangunan. &angunan pejabat selalunya li#t,

sebahagian ke!il mampu terutama di tempat–tempat yang tidak mendapat

!ahaya dari tingkap, merupakan beban penting. &agi komplek membeli–belah

lampu adalah penting. &agi bank dan badan–badan tertentu, komputer sangat

5

7/17/2019 JANAKUASA


penting kerana itulah nadi perniagaannya, oleh itu mungkin ia menjadi beban

penting. 1ospital pula mempunyai beban penting yang tersendiri terutama bilik

ke!emasan dan bilik bedah.

1. *okasi Janakuasa

?okasi janakuasa bergantung kepada9

a. :esesuaian tempat

b. :ehendak peraturan (J&>, &omba, &uilding by law)

!. "udah senggaraan

d. Jarak dari papan suis utama

Selalunya janakuasa ditempatkan di paras tanah (ground level), tetapi ada juga

di tingkat atas sedikit kerana masalah kekurangan tempat di tingkat bawah.

&angunan tinggi di tengah bandar selalunya menghadapi masalah ini .i

kawasan selalu dilanda banjir menempatkan janakuasa di tingkat bawah adalah

tidak sesuai.

27. Kesan :armoni0

1armoni! adalah gelombang tambahan selain dari gelombang sinus (sine

wave). :esan gelombang ini menyebabkan gelombang sinus keluaran penjana

tidak sempurna (distortion). Alat yang sensiti# kepada gelombang ini boleh

menimbulkan masalah. 1armoni! yang terlalu serius akan menyebabkan

bahagian–bahagian tertentu terutama penamatan dan penyambungan kabel

/

7/17/2019 JANAKUASA


menjadi panas. Sai2 kabel juga mungkin perlu lebih besar. :ebo!oran ke bumi

juga menjadi tinggi.

21. Pen9e8ukan Pengulangalik

:ehilangan tembaga dan teras besi (!opper and iron !ore losses) sesebuah

pengulangalik akan menghasilkan haba. :ehilangan tembaga adalah kehilanagn

0G dan ia berubah dengan perubahan beban yang mengakibatkan perubahan

arus. :ehilanagn teras berubah dengan voltan, tetapi tidak dengan beban. Suhu

lilitan bergantung kepada suhu ambient di!ampur dengan kenaikan suhu

disebabkan kehilangan tembaga dan kehilangan besi.

8ntuk tujuan penyejukan supaya suhu pengulangalik berada di tahap yang

dihadkan ia dilengkapkan dengan kipas yang boleh menyedut udara dari satu

hujung dan membuangnya di hujung yang satu lagi.

Selalunya pengulangalik mempunyai ruang udara terbuka tetapi ditutup dengan

jaring dawai di sekelilingnya. &ahagian atas di mana terdedahkan kepada titikan

air atau objek jatuh, ditutup dengan kepingan logam. alam keadaan tertentu di

mana penyejukan jenis ini tidak sesuai pengulangalik ditutup sepenuhnya dan

penyejukan menggunakan benda alir yang sesuai dan tidak kondukti#

digunakan.

22. Alat Pemanas ( S#a0e 6eater

Pengulangalik tunggu sedia yang berada di kawasan tropika di mana lembapan

adalah masalah yang sering dihadapi, perlu dipasang alat pemanas didalam

-

7/17/2019 JANAKUASA


lilitannya supaya ianya sentiasa kering. Pemanas ini hendaklah di * kan

semasa pengulangalik tidak beroperasi sahaja. &ekalan alat pemanas selalunya

bekalan satu #asa dan diambil dari bekalan utama (mains supply).

;

7/17/2019 JANAKUASA


23. Kelas Pene!atan Pengulangalik

:elas penebatan pengulangalik selalunya ialah kelas 1 (= darjah $) untuk

main rotor N stator dan kelas 3 (=// darjah $) untuk eC!itor.

24. Bilik Janakuasa

Janakuasa hendaklah ditempatkan di dalam bilik yang sesuai dan !ukup

keluasannya. :eperluan bilik tersebut antaranya ialah 9

a. $ukup keluasan dan ketinggiannya

b. &ersebelahan atau hampir dengan bilik papan suis utama

!. ?aluan keluar masuk hendaklah mudah untuk tujuan senggaraan

d. "empunyai peredaran udara yang men!ukupi

e. "empunyai alat atau sistem pemadam api dari jenis yang sesuai dan

diluluskan

#. "empunyai lampu dan soket = A yang se!ukupnya

g. "empunyai kipas pelawas yang !ukup sai2nya

h. "empunyai tikar getah setebal /mm dihadapan papan A"3 dengan sai2

yang tidak kurang dari lebar papan A"3 itu sendiri

i. ilengkapkan dengan sistem pembumian untuk #rame penjana dan star point

j. ilengkapkan dengan sistem penyerap bunyi jika diperlukan

k. "empunyai tren!h jika berada di tingkat bawah

l. ilengkapkan dengan tanda, notis dan kun!i

25. a#ak Janakuasa

7/17/2019 JANAKUASA


Janakuasa hendaklah diletakkan di atas tapak yang sesuai dan kuat selain dari

tapak yang tersedia ada (!on!rete plinth). Penyerap gegaran dari jenis yang

sesuai seperti getah atau spring hendaklah dipasang. Sebaik–baiknya tapak

janakuasa hendaklah tinggi sedikit dari aras lantai supaya kerja–kerja

senggaraan seperti menukar minyak enjin mudah dijalankan.

2$. Ka!el Keluaran

:abel keluaran yang digunakan biasanya jenis "0$$ ( mineral insulated !opper

!able ) kerana kabel ini tahan suhu tinggi. :abel jenis 3G$ (#ire rated !able)

ada juga digunakan dan semakin popular disebabkan harganya lebih murah dan

kerja memasangnya lebih senang berbanding dengan kabel "0$$. :abel 3G$

lembut dan mudah lentur tetapi tidak mudah terbakar, manakala kabel "0$$

sangat keras dan sukar memasangnya. Suhu ambient berhampiran janakuasa

adalah lebih tinggi dari bahagian–bahagian lain pemasangan. Gisiko kebakaran

seperti ini juga adalah tinggi, oleh itu kabel biasa tidak sesuai digunakan.

2. Pa#an A'F (Automati0 'ain Failure

Papan A"3 digunakan untuk mengawal dan melindungi janakuasa. Segala

bentuk operasi otomatik janakuasa dikawal di papan ini. &egitu juga

perlindungan pengulangalik dan enjin disel dilakukan di sini.

Alat–alat yang terdapat di dalam papan A"3 antaranya ialah9

B

7/17/2019 JANAKUASA


a. A$& atau "$$& dengan gelung shunt trip

b. "eter–meter penunjuk

Ammeter ( buah), %oltmeter ( buah), meter #reKuen!y, meter hour

run, meter #aktur kuasa, meter :7h, meter :7

!. Penge!as bateri

d. 'eganti perlindungan >le!tri!al (prote!tive relays)

>le!tri!al relays, litar pintas @ arus lebih, beban lebih rosak ke bumi,

restri!ted earth #ault, under voltage relay, reverse power relay.

e. 'eganti mekanikal (me!hani!al relays)

?ampau laju (overspeed), lampau panas (high water tenperature),

tekanan minyak rendah (low oil pressure), over!rank, gagal untuk

dihidupkan (#ail to start) dsb.

#. 6imer

g. $ supply swit!h (double pole)

h. ?ampu–lampu penunjuk

i. >mergen!y Stop &utton (mushroom type)

j. &utang–butang tekan ("anual Start, ?amp $he!k)

k. Suis pemilih *peration mode (*33, "A8A?, 6>S6, A86*)

l. ?o!eng amaran

6erdapat 8A kadaran voltan untuk gelung geganti kawalan iaitu9

a. $ 5 % @ $ = %

b. A$ 5 %

7/17/2019 JANAKUASA


Sebahagian geganti beroperasi semasa janakuasa belum ber#ungsi oleh itu

gelung geganti mendapat bekalan dari bateri. Sebahagian lagi hanya ber#ungsi

apabila janakuasa telah beropersai, oleh itu ia dibekalkan bekalan 5 % A$.

Sila rujuk rajah litar kawalan papan A"3.

ari papan ini bekalan disalurkan ke papan suis utama melalui suis tukar alih

(!hargeover !onta!tor) untuk disalurkan ke beban–beban tertentu bila

diperlukan. Suis tukar alih hendaklah ele!tri!ally and me!hani!ally interlo!k.

'elung operasinya hendaklah berkadaran 5%, / 12 dan boleh beroperasi

dengan voltan di antara / E hingga == E dari voltan kadaran.

. angki Ba6an A#i

?a2imnya terdapat dua jenis tangki didalam system janakuasa. Pertama ialah

tangki simpanan (bulk tank @ storage tank) dan tangki harian (day tank). &ulk

tank berkapasiti besar dan selalunya untuk bekalan kepada beberapa buah

janakuasa, manakala day tank berkapasiti ke!il untuk kegunaan setiap satu

janakuasa. &ulk tank selalunya ditempatkan diluar bilik janakuasa manakala

day tank ditempatkan didalam bilik janakuasa atau berhampiran dengan

janakuasa. Jika pengaliran se!ara gravity tidak dapat diperolehi sebuah pam

bahan api hendaklah disediakan untuk mengepam bahan api dari bulk tank ke

day tank.

B. Pem!umian

Pembumian yang diperlukan untuk system janakuasa ialah pembumian untuk

papan A"3, pembumian #rame alternator dan pembumian star point gelong

alternator. Pembumian papan A"3 dan #rame alternator boleh digabungkan

tetapi pembumian untuk star point alternator hendaklah dibuat berasingan.

=

7/17/2019 JANAKUASA


Pita tembaga digunakan sebagai konduktor bumi untuk pembumian papan

A"3 dan #rame alternator. "anakala star point pula konduktor bumi yang

digunakan ialah kabel tembaga P%$ hitam dengan sai2 yang men!ukupi.

=. Perlin"ungan Soli" Parti0le "an Per0ikan Air

0P=, 0P dan 0P (on reKuest)

. esting o> %enerator Set

8jian di kilang (per#orman!e test)

8jian pemasangan

8jian >njin

8jian Sistem kawalan N perlindungan

6est 3orm

. -ngine nstrument Panel

:ey swit!h

Geset button

6emperature indi!ator @ liKuid eCpansion tube

*il pressure meter (PS0)

$harging !urrent

GP" meter @ magneti! pi!kup

5. Perlin"ungan Janakuasa

Perlindungan asas yang berikut hendaklah diberikan kepada sesebuah

janakuasa9

a. *verspeed + trip

b. 1igh 7ater 6emperature + trip

!. ?ow *il Pressure + trip

d. *ver $rank + stop

7/17/2019 JANAKUASA


e. ?ow 3uel level + alarm

#. ?a!k o# 3uel – alarm N trip

g. 8ndervoltage + trip

h. 3ail to start + stop

i. *ver!urrent @ *verload + trip

j. >arth #ault @ ?eakage + trip

Stan"ar" ?igunakan

Standard yang biasa diguna pakai ialah9

k. 0>$ – + 0taly

l. &S / 8:

m. >"A 8SA

n. %> 'ermany

o. 3$ /=.=== 3ran!e

p. $SA $anada

. Penda#taran N 3ee

. "obile 'enset

7/17/2019 JANAKUASA


S-N%%A&AAN JANAKUASA

o &utiran Setiap

&ulan

Setiap

- bulan

Setiap

= bulan

A SS-' P-*N&AN

A= Paras minyak pelin!ir, tambah jika

perlu

O

A Penapis minyak, tukar setiap / jam O

A "inyak hydrauli! governor, tambah

jika perlu

O

A5 6ukar minyak hydrauli! setiap =/

jam

O

A/ Periksa kebo!oran minyak pelin!ir@hydrauli!

O

& SS-' BA:AN AP

&= Periksa operasi pam pindah minyak O

& 6ukar penapis bahan api O

/ jam

& Periksa kebo!oran bahan api O

&5 &ersihkan penapis udara O

&/ 'anti penapis udara O

$ SS-' P-N@-JUK $= Periksa paras bahan penyejuk, tambah

jika perlu

O

$ Periksa jika terdapat kebo!oran bahan

penyejuk

O

$ 6ukar bahan penyejuk O

$5 &ersihkan radiator O

A*-&NA<&

5

7/17/2019 JANAKUASA


= &ersihkan habuk O

8ji penebatan di stator dan rotor O

> PAN-* KAA*AN Setiap

hari

Setiap

bulan

Setiap

- bulan

>= Periksa dan rekodkan ba!aan meter+

meter semasa janakuasa berjalan

O

> Periksa lampu+lampu penunjuk O

> Periksa dan uji operasi alat

perlindungan9

i. Suhu tinggi – amaran N pelantik

ii. 6ekanan minyak rendah –

amaran N pelantik iii. 'agal untuk mula – amaran N

pelantik

iv.Paras bahan api rendah stage = –

amaran sahaja

v. Paras bahan api rendah stage –

pelantik

O

3 SS-' -*-K&K

3= Periksa paras elektrolit bateri, tambah

jika perlu

O

3 Periksa penge!as bateri (tri!kle N

boost)

O

3 &uka N &ersihkan terminal sambungan

bateri serta kuatkan ikatannya

O

' UJAN P-&JA*ANAN

JANAKUASA

'= Jalankan janakuasa tanpa beban selama

kira+kira =/ minit

O

' Jalankan janakuasa dengan beban

selama minit

O

1 SS-' P-'BU'AN

1= Periksa N ketatkan sambungan kabel

bumi janakuasa dan papan A"3

O

1 8ji keterusan pengalir bumi N

rintangan elektrod bumi

O

0 B*K JANAKUASA

/

7/17/2019 JANAKUASA


0= &ersihkan bilik janakuasa O

0 &ersihkan kawasan luaran, jika perlu O

-

janakuasa

Documents