laporan praktikum

LAPORAN PRAKTIKUM

TEKNIK TENAGA ELEKTRIK II

Diajukan untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Praktikum Teknik Tenaga

Elektrik II dengan dosen pengampu Drs. Elih Mulyana, M. Si.

Disusun oleh:

Handi Agus H.

0908810

JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS PENDIDIKAN TEKNOLOGI DAN KEJURUAN

UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA

2012

1

LAPORAN TRAFO

Dalam praktikum trafo ini, terbagi menjadi beberapa tahapan yakni mulai dari

perancangan trafo, pembuatan trafo, pengetesan trafo dengan beban nol, dan

pengetesan trafo dengan menggunakan beban. Trafo yang yang akan dibuat ialah

trafo satu phasa.

A. Tujuan Praktikum

Dalam praktikum trafo ini, ada beberapa tujuan yang hendak dicapai oleh

mahasiswa, diantaranya adalah sebagai berikut:

1. Mahasiswa mampu untuk merancang trafo satu phasa;

2. Mahasiswa mampu untuk membuat trafo satu phasa;

3. Mahasiswa mengetahui dan menganalisis rugi inti yang ada pada trafo;

4. Mamhasiswa mengetahui karakteristik dari trafo ketika dilakukan

pengetesan beban nol; dan

5. Mahasiswa mengetahui kinerja dari sebuah trafo.

B. Landasan Teori

Transformator (atau yang lebih popular dengan nama trafo) ialah suatu

peralatan elektronik yang mampu untuk memindahkan energy dari suatu sirkuit ke

sirkuit yang lainnya melalui proses induksi dari kumparan melalui inti besi. Biasanya

trafo digunakan untuk merubah tegangan, baik itu dari tegangan listrik tinggi ke

tegangan listrik yang rendah atau biasa disebut trafo step down atau juga dari

tegangan listrik yang rendah ke tegangan listrik yang tinggi atau yang sering disebut

trafo step up. Berikut adalah rumus untuk penerapan perhitungan trafo:

2

Gambar 1. Inti Trafo

Biasanya inti dari sebuah transformator dengan jenis E I mempunyai ukuran

a adalah 1.4; 1.6; 2.5; 2.8; 3.2; 3.5; 4.2; 4.5; 5.7; … (dalam satuan cm). dalam

perancangannya, ukuran b ≥ a. Dan untuk menentukan daya dan arus transformator,

diameter kawat yang akan digunakan, dan jumlah lilitan adalah sebagai berikut:

1. Daya Transforamtor

P = f . qef 2

72

2. Arus Transformator

I = PV

Untuk harga V diambil dari tegangan pada kumparan primer maupun sekunder.

3. Dimater kawat

d2 = 1.132 x Iγ

γ = rapat arus (2.5 – 6) amper/mm2

3

4. Jumlah Lilitan

NV = 50

A

Ada dua jenis rugi yang ada pada sebuah trafo, rugi inti dan rugi tembaga.

Tes beban nol digunakan untuk membuktikan nilai-nilai rugi-rugi inti yang terjadi

pada transformator.

Gambar 2. Autotrafo Trafo

Pada saat trafo dihubungkan dengan sumber AC, maka rugi tembaga pada sisi

primer sangat kecil, bahkan bisa diabaikan, sedangkan yang diperhitungkan pada

kondisi demikian ialah rugi inti. Arus input Io lagging terhadap V1 dengan sudut ϕo

kurang dari 90o.

Po= V1Io Cos ϕo

Iw = Io Cos ϕo

Iµ = Io Sin ϕo

Sebuah trafo biasanya mempunyai output daya yang tergantung pada arus dan

tegangannya. Secara matematis ialah:

P = V I Cos ϕ

4

Apabila sebuah transformator disuplai dengan tegangan yang konstan, maka

daya yang dihasilkan juga konstan pula, ini sesuai dengan kemampuan dari trafo

tersebut. Pada kondisi tersebut, pada saat beban dinaikkan (arusnya meningkat),

sehingga I2 R meningkat maka drop tegangan akan meningkat pula, sehingga akan

terjadi penurunan tegangan pada sisi sekunder.

Gambar 3. Pengukuran trafo berbeban

C. Alat dan Bahan

Karena praktikum dibagi menjadi beberapa tahap, dan untuk perancangan dan

pembuatan trafo satu phasa maka alat dan bahan yang diperlukan untuk keperluan

praktikum adalah sebagai berikut:

1. Alat lilit trafo manual;

2. Kawat tembaga secukupnya, masing-masing ukuran;

3. Inti besi E dan I;

4. Kertas prespahn;

5. Solder dan timah;

6. Dudukan lilitan;

7. Gunting;

8. Cutter;

9. Solasi Kertas;

10. Palu; dan

11. Alat tulis.

5

Sedangkan alat dan bahan yang diperlukan dalam pengukuran tes beban nol

adalah sebagai berikut:

1. Trafo yang telah dibuat;

2. Ampere meter digital/analog;

3. Volt meter digital/analog;

4. Cos phi meter;

5. Multi meter; dan

6. Kabel.

Dan untuk pengetesan trafo dengan berbeban diperlukan alat dan bahan

sebagai berikut:

1. Trafo yang telah dibuat;

2. Ampere meter digital/analog;

3. Volt meter digital/analog;

4. Beban resistif;

5. Multi meter; dan

6. Kabel.

D. Cara Kerja

1. Perancangan dan Pembuatan Trafo

a. Persiapkan semua alat dan bahan yang dibutuhkan;

b. Rancanglah trafo seperti gambar berikut

220 V

0 V

15 V

0 V

Gambar 4. Rancangan trafo

6

c. Lakukan penghitungan arus trafo yang akan dibuat dengan mengggunkan

rumus yang telah ditentukan;

d. Mulai lakukan penglilitan rangkaian primer dengan kawat tembaga yang telah

ditentukan melalui perhitungan;

e. Ketika melilit, hitunglah jumlah lilitan dengan benar dan tumpukan lilitan

kawat harus rapi;

f. Apabila jumlah lilitan rangkaian primer sudah sesuai dengan yang ditentukan,

bungkus lilitan menggunakan kertas prespahn;

g. Lakukan penglilitan rangkaian sekunder dengan kawat tembaga yang telah

ditentukan melalui perhitungan;

h. Ketika melilit, hitunglah jumlah lilitan dengan benar dan tumpukan lilitan

kawat harus rapi;

i. Apabila jumlah lilitan rangkaian sekunder sudah sesuai dengan yang

ditentukan, bungkus lilitan menggunakan kertas prespahn;

j. Pasanglah terminal lift lalu solder ujung-ujung kawat primet dan sekunder;

k. Pasanglah int besi E ke dalam dudukan lilitan;

l. Pasanglah inti besi ke sela-sela inti besi E;

m. Pasanglah rumah trafo; dan

n. Uji trafo.

2. Tes Beban Nol

Setelah trafo berhasil dibuat, maka langkah selanjutnya adalah:

a. Buat rangkaian seperti pada gambar, tambahkan pengukuran Cos ϕo dan watt

meter;

b. Lakukan percobaan; dan

c. Catat hasil percobaan.

3. Pengetesan Trafo Berbeban

7

Setelah trafo dilakukan uji tes beban nol, maka langkah selanjutnya ialah

pengetesan trafo berbeban.

a. Lakukan pengukuran R dan L sebelum melakukan percobaan beban nol

maupun berbeban;

b. Buat rangkaian seperti pada gambar;

c. Lakukan percobaan; dan

d. Catat hasil percobaan.

E. Hasil Praktikum

1. Perancangan dan Pembuatan Trafo

Spesifikasi trafo yang akan dibuat:

a. Vprimer = 220 V

b. Vsekunder = 15 V

c. Ukuran inti : a = 2.5 cm dan b = 4 cm

d. Iout = 3 A

Perhitungan:

Daya total = 15 x 3

= 45 watt

P = f x qeff 2

72

45 = 40 x qeff 2

49

Qeff = 7.42

8

Qeff = 1011

x q

7.42 = 0.9 x q

Q = 8.25

Ukuran Inti E yang akan digunakan:

a = 2.5

q = a x b

b = qa=8,25

2.5= 3.3 cm

Menentukan Lilitan:

P = 45 W

V = 220 V

I1 = 45

220 = 0.204 A

Diameter kawat primer = 1.13 √ I 1∂ i

= 1.13 √ 0.2042.5

= 0.3232 mm

= 1.13 √ 0.0246

= 0.2034 mm

= 0,4 mm

Diameter kawat sekunder = 1.13 √ I 1∂ i

9

= 1.13 √ 32.5

= 1.23 mm

= 1.13 √ 36

= 0.8 mm

Jumlah Lilitan (lilit/volt)

N/V = 40A

= 40

2.5 x 4 = 4 lilit/ volt

a. Primer 220 V

220 x 4 = 880 lilitan (toleransi 10 % = 968 lilitan)

b. Sekunder 15 V

15 x 4 = 60 lilitan (toleransi 15 % = 69 lilitan)

2. Tes Trafo beban Nol

V (in) I (in) Cos φ V (out)

220 V 0.036 A 0,141 16 V

Perhitungan: Pinti = V I Cos ∅

= 220 . 0,036 . 0,141

= 1,12 watt

3. Tes Trafo Berbeban

Vin I (in) Vout Iout Cos φ

10

221,1 V 0.24 A 14.1 V 3.06 A 1

Perhitungan

a. Primer

Pin = V.I.Cos φ

= 220 . 0,24 . 1

= 52,8 Watt

b. Sekunder

Pout = V.I

= 14,1 x 3,06

= 43,15 Watt

c. Rugi-rugi

Rugi-rugi = Pin – Pout

= 52,8 – 43,146

= 9,654 watt

d. Prugi

Prugi = Pinti + Pcu

9,654 = 1,14 + Pcu

Pcu = 7,865

e. Pcu

11

Pcu = I2 . R

= I12 . Reqp

= I22 . Reqs

I12 =

PcuReqp

Reqp = Pcu

I 1 . I 1

= 7,865

(0,24 ) .(0,24 )

= 7,865

0,0576

= 136,54 Ω

Reqp = Pcu

I 2 . I 2

= 7,865

(3,06 ) .(3,06)

= 7,8659,36

= 0,84 Ω

ῄ = PoPin x 100 %

= 43,146

52,8 x 100 %

= 81,71 %

12

F. Kesimpulan

Didalam melilit sebuah trafo, diperlukan sebuah ketelitian dan kecermatan

yang tinggi. Karena ini berkaitan dengan estetika trafo dan output trafo yang

diinginkan. Apabila lilitan trafo menumpuk hanya pada salah satu tempat, maka akan

mengurangi kerapihan dari sebuah lilitan trafo. Dan apabila jumlah lilitan trafo tidak

sesuai dengan yang telah direncanakan (kurang atau lebih) maka ini akan

berpengaruh pada tegangan output yang akan dihasilkan.

Trafo yang telah dibuat mempunyai drop tegangan sebesar 0,9 V (Vdrop = 15–

14,1 = 0,9). Trafo yang dianggap baik dan layak digunakan ialah trafo yang

mempunyai efisisensi diatas 80 % ketika dites berbeban, ini berarti trafo yang telah

dibuat memang layak digunakan dan dalam keadaan baik.

13

LAPORAN PENGUKURAN KWH 3 PHASA

A. Tujuan

Dalam praktikum pengukuran kwh 3 phasa, ada beberapa tujuan yang hendak

dicapai oleh mahasiswa, diantaranya adalah sebagai berikut:

1. Mahasiswa mampu mengukur KWH meter tiga phasa; dan

2. Mahasiswa dapat mengetahui pengaruh pembebanan pada KWH meter 3

phasa.

B. Landasan Teori

KWH meter merupakan suatu alat ukur yang banyak sekali dipakai baik di

lingkungan perumahan, perkantoran maupun industri. Pada awalnya, fungsi utama

dari KWH meter ialah untuk menghitung jumlah pemakaian energi listrik oleh

konsumen. Namun dengan perkembangan teknologi yang begitu cepat, maka KWH

meter berkembang menjadi suatu alat ukur yang tidak hanya berfungsi untuk

menghitung energy listrik, namun dapat juga secara otomatis mengirimkan hasil

pengukurannya kepada perusahaan listrik yang bersangkutan (PLN atau swasta).

Perkembangan KWH meter ini didukung karena adanya perkembangan yang luar

biasa pesatnya pada dunia teknologi informasi.

Ada dua jenis KWH meter yang banyak digunakan yakni KWH meter 1 phasa

dan KWH meter 3 phasa. Namun untuk kesempatan kali ini yang akan dibahas yakni

KWH meter 3, sedangkan KWH meter 1 phasa akan dibahas pada praktikum

selanjutnya. KWH meter 3 fasa merupakan suatu alat ukur untuk menghitung

pemakaian energi listrik 3 fasa, biasanya alat ukur ini sering digunakan pada

konsumen yang memerlukan energy listrik yang besar. Seperti pusat perbelanjaan,

perkantoran dan industri, perumahan jarang menggunakan listrik 3 fasa dikarenakan

tarif dasar yang cukup mahal, Gambar rangkaian pengukuran pada KWH meter 3

fasa:

14

Gambar 5. Rangkaian Pengukuran LWH 3 pHasa

Pada saat arus beban mengalir pada kumparan, arus akan menimbulkan flux

magnet ф1, sedangkan pada kumparan tegangan terjadi perbedaan fase antara arus

dan tegangan sebesar 900, hal ini karena kumparan tegangan bersifat inductor. Arus

yang melalui kumparan tegangan akan menimbulkan flux magnit ф2 yang berbeda

fase 900 dengan ф1.

Gambar 6. Prinsip Kerja KWH meter 3 Phasa

15

http://4.bp.blogspot.com/-Bp4NDlajtkQ/T48dbRvsbxI/AAAAAAAAAKM/Q31V7fwW7Qk/s1600/ssssss.bmp

Perbedaan fase antara ф1 dan ф2 akan menyebabkan momen gerak pada

keeping aluminium (D) sehingga berputar. Putaran keeping Aluminium (piringan)

dan di transfer pada roda-roda pencatat. Besarnya momen gerak ini sebanding

dengan Arus I dan tegangan V yaitu : T ≈ k . V . I . Cos φ

Pada transfer mati nilai putaran keping Alumunium ke roda-roda pencatat

dilakukan kalibrasi untuk memperoleh nilai energy terukur dalam besaran kWh (Kilo

Watt Hours).

C. Alat dan Bahan

1. Motor induksi 3 phasa;

2. Alat ukur HIOKI;

3. Terminal;

4. KWH meter 3 phasa;

5. Kabel;

6. Tes pen; dan

7. Alat tulis.

D. Cara Kerja

1. Persiapkan semua alat dan bahan yang diperlukan;

2. Pasang motor induksi 3 phasa;

3. Hubungkan tegangan dari trafo 3 phasa yang tersedia;

4. Hubungkan KWH meter 3 phasa ke sumber;

5. Hitung jumlah putaran selama 15 menit; dan

6. Catat hasil percobaan.

16

E. Hasil Praktikum

DataV

(Volt)

I

(Ampere)Cos φ

KWH

MeterP VA

Motor induksi

3 fasa

1. Frekwensi:

50 Hz

2. Tegangan:

220/380

3. Hp: 2 hp

KWH Meter 3

fasa

1. 120put/kwh

121 7,3 0,128195,829

0,212 KW 1,645 KVA

1. Daya untuk KWH meter 3 phasa:

P = √ 3 V I Cos φ

P = √ 3 (121) (7,3) (0,128)

P = 195,83 W

P = 0,19583 KW

2. Daya untuk motor listrik yang beroperasi selama 15 menit

P x 15 menit = 195,83 x 14

jam

= 49 W/hour

= 0,049 KW/jam

3. Putaran selama 15 menit: 54 putaran

Jumlah PutaranPutaranmax

= 54

900 = 0,06

17

F. Kesimpulan

Jumlah beban suatu rangkaian akan berpengaruh pada kecepatan putaran

suatu KWH meter yang ini akan mempengaruhi jumlah pemakaian energy listrik.

18

LAPORAN KALIBRASI OHM METER

A. Tujuan

Dalam praktikum kalibrasi ohm meter, ada beberapa tujuan yang hendak


1. Mahasiswa dapat mengetahui tingkat kesalahan dari masing-masing ohm

meter;

2. Mahasiswa dapat karakteristik dari jenis ohm meter; dan

3. Mahasiswa dapat mengukur hambatan pada beban resitive dengan

menggunakan Ohm Meter.

B. Landasan Teori

Ohm meter adalah alat pengukur hambatan listrik, yaitu daya untuk menahan

mengalirnya arus listrik dalam suatu konduktor. Besarnya satuan hambatan yang

diukur oleh alat ini dinyatakan dalam ohm. Alat ohm meter ini menggunakan

galvanometer untuk mengukur besarnya arus listrik yang lewat pada suatu hambatan

listrik (R), yang kemudian dikalibrasikan ke satuan ohm.

Gambar 6. Ohm meter digital

19

http://id.wikipedia.org/wiki/Ohm

http://id.wikipedia.org/wiki/Konduktor

http://id.wikipedia.org/wiki/Listrik

http://2.bp.blogspot.com/_J59PZaPCQpQ/S74QTT_87UI/AAAAAAAAAEY/6EV4xa4nJvY/s1600/ohmmeter.jpg

C. Alat dan Bahan

1. Lima buah ohm meter digital (merk Helles);

2. Lima buah ohm meter analog;

3. Satu buah beban resistif;

4. Kalkulator; dan

5. Alat tulis.

D. Cara Kerja

1. Persiapkan semua alat dan bahan yang dibutuhkan;

2. Atur beban resistif sesuai dengan yang telah diinginkan (1-20 Ω);

3. Hubungkan AVO meter terhadap beban resistif secara bergantian dengan

masing-masing pada skala 200 Ω dan 2 KΩ; dan

4. Catat hasil percobaan.

E. Hasil Praktikum

1. Skala x 1 Ω pada AVOmeter analog dan skala x 200 pada AVOmeter

digital

ΩM XA Xd X A X d (XA- X A) (XA- X A)2 (Xd- X d) (Xd- X d)2

1 6,1 4,7

5,68 4,9

0,42 0,1764 -0,2 0,04

2 3,9 4,5 -1,78 3,1684 -0,4 016

3 7,5 5,1 1,82 3,3124 0,2 0,04

4 4,4 4,9 -1,28 1,6384 0 0

5 4,5 5,3 0,82 0,6724 0,4 0,16

Σ 8,968 0,4

a. Standar Deviasi

20

1) SA2 =

Σ (X A−X A)2

n

= 8,968

5

= 1,7936

SA = √1,7936

= 1,339

2) Sd2 =

Σ (Xd−Xd)2

n

= 0,45

= 0,08

Sd = √0,08

= 0,28

b. t hitung

thit =

(X A−Xd)

(SX d

√ n)

= (5,68−4,9)

( 0,08√ 5

)

= 0,780,34

= 2,294

2. Skala x 10 Ω pada AVOmeter analog dan skala x 2 KΩ pada AVOmeter

digital

ΩM XA Xd X A X d (XA- X A) (XA- X A)2 (Xd- X d) (Xd- X d)2

1 0,35 0,004

0,556 0,0042

-0,206 0,042436 -0,0002 4x10-8

2 0,29 0,004 -0,266 0,070756 -0,0002 4x10-8

3 0,9 0,004 0,344 0,118336 -0,0002 4x10-8

4 0,34 0,004 -0,216 0,046656 -0,0002 4x10-8

5 0,9 0,005 0,344 0,118336 0,0008 6,4x10-7

Σ 0,079304 8x10-7

21

a. Standar Deviasi

1) SA2 =

Σ (X A−X A)2

n

= 0,39652

5

= 0,079304

SA = √0,079304

= 0,282

2) Sd2 =

Σ (Xd−Xd)2

n

= 8 x10−7

5

= 1,6x10-7

Sd = √1,6x10-7

= 0,0004

b. t hitung

thit =

(X A−Xd)

(SX d

√ n)

= (0,556−0,0042)

( 1,6 x10−7√ 5

)

= 0,5518

6,78 x10−7= 8.138.643,07

F. Kesimpulan

Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, maka bisa disimpulkan bahwa

masing-masing alat ukur mempunyai hasil pembacaan yang berbeda-beda, baik itu

ananlog maupun digital, terhadap komponen yang sama. Dan setiap alat ukur

mempunyai tingkat kesalahan yang bervariasi. Oleh karena itu, apabila hendak

melakukan suatu pengukuran terhadap komponen maka alangkah baiknya apabila

dilakukan kalibrasi terlebih dahulu sebelum menggunakan alat ukur tersebut.

22

LAPORAN KALIBRASI AMPERE METER

A. Tujuan

Dalam praktikum kalibrasi ampere meter, ada beberapa tujuan yang hendak


1. Mahasiswa mengetahui tingkat kesalahan/ error dari masing-masing alat

ukur; dan

2. Mahasiswa dapat mengukur hambatan pada beban resitive dengan

menggunakan Ampere Meter.

B. Landasan Teori

Amperemeter adalah sebuah alat ukur yang digunakan untuk mengukur

besarnya kuat arus listrik. Umumnya alat ini dipakai oleh teknisi elektronik dalam

alat multi tester listrik yang disebut avometer gabungan dari fungsi amperemeter,

voltmeter dan ohmmeter. Ampermeter dapat dibuat atas susunan mikroamperemeter

dan shunt yang berfungsi untuk deteksi arus pada rangkaian baik arus yang kecil,

sedangkan untuk arus yang besar ditambhan dengan hambatan shunt.

Gambar 7. Amperemeter

Amperemeter bekerja sesuai dengan memanfaatkan gaya lorentz dan gaya

magnetis. Arus yang mengalir pada kumparan yang menyelimuti medan magnet akan

23

http://3.bp.blogspot.com/_J59PZaPCQpQ/S74PkGXalrI/AAAAAAAAAEI/yk_84Bm_IB8/s1600/Ampere_meter.jpg

menimbulkan gaya lorentz yang dapat menggerakkan jarum amperemeter. Semakin

besar arus yang mengalir maka semakin besar pula simpangannya.

C. Alat dan Bahan

1. Slide resistor type 2791;

2. Power Supply;

3. Sepuluh buah mulitester analog;

4. Satu buah multitester digital; dan

5. Alat tulis.

D. Cara Kerja


2. Atur hambatan untuk pengukuran yang pertama (100 Ω, 12 volt);

3. Ukur dengan menggunakan AVOmeter digital, pengukuran ini dijadikan

sebagai master;

4. Ukur dengan menggunakan AVometer analog, hingga sepuluh kali

pengukuran/percobaan;

5. Baca hasil pengukuran;

6. Tulis hasil pengukuran;

7. Untuk pengukuran yang kedua, atur hambatan pada 50 Ω yang dijadikan

sebagai pembanding;

8. Ukur dengan menggunakan AVOmeter digital;

9. Ukur dengan menggunakan AVometer analog, hingga sepuluh kali

pengukuran/percobaan;

10. Baca hasil pengukuran; dan

11. Tulis hasil pengukuran.

E. Hasil Praktikum

Ampere-meter Resistor (1) = 100 Ω Resistor(2) = 50 Ω

24

ke-n

A-meter terukur A-meter digital A-meter terukur A-meter digital

1 0,075

0,07

0,22

0,2

2 0,072 0,215

3 0,074 0,13

4 0,071 0,2

5 0,072 0,22

6 0,062 0,21

7 0,075 0,208

8 0,077 0,219

9 0,073 0,216

10 0,07 0,21

F. Kesimpulan

1. Masing-masing amperemeter analog, mempunyai hasil pembacaan/

pengukuran yang berbeda-beda;

2. Masing-masing amperemeter mempunyai tingkat kesalahan yang

berbeda-beda; dan

3. Semakin kecil suatu nilai hambatan, maka akan semakin besar nilai

arusnya.

25

LAPORAN KWH METER 1 PHASA

A. Tujuan

Dalam praktikum KWH meter 1 phasa, ada beberapa tujuan yang hendak


1. Mahasiswa mampu mengukur beban dengan menggunakan KWH meter 1

phasa;

2. Mahasiswa mampu mengukur pengaruh pembebanan pada KWH meter 1

phasa; dan

26

3. Mahasiswa mampu menggunakan alat HIOKI.

B. Landasan Teori

Seperti telah diketahui pada praktikum sebelumnya bahwa KWH meter

berfungsi untuk menghitung jumlah pemakaian energi listrik oleh konsumen. Dan

ada dua jenis KWH meter yang banyak digunakan, KWH meter 1 Phasa dan KWH

meter 3 Phasa. Dan untuk kali ini yang akan dibahas ialah KWH meter 1 phasa.

Gambar 8. KWH meter 1 Phasa

KW meter 1 phasa merupakan alat ukur untuk menghitung jumlah pemakaian

energy listrik satu phasa yang digunakan oleh konsumen. Biasanya alat ukur ni

banyak digunakan di konsumen-konsumen yang memerlukan beban tidak terlalu

besar, seperti perumahan. Berikut hubungan rangkaian KWH meter 1 phasa:

27

Gambar 9. Rangkaian KWH meter 1 Phasa

C. Alat dan Bahan

1. Lampu pijar dua buah (100 watt dan 23 watt);

2. Motor induksi 1 phasa;

3. Alat ukur HIOKI;

4. Papan rangkaian 1 phasa;

5. KWH meter 1 Phasa;

6. Kabel;

7. Test pen; dan

8. Alat tulis.

D. Cara Kerja


2. Pasang KWH meter 1 phasa sesuai dengan skema rangkaian berikut ini:

Gambar 10. Skema

3. Hitung terminal kabel ke sumber tegangan 220 V;

28

4. Hitung putaran KWH meter selama 15 menit;

5. Hitung jumlah putaran;

6. Ukur daya, arus, tegangan, daya semu, dan cos φ pada rangakain

menggunakan HIOKI; dan

7. Catat hasil pengukuran.

E. Hasil Praktikum

Selama 15 menit terjadi 54 putaran.

KWH Meter Nama Beban P=VI cosφ

Putaran= 54 Putaran

KWH = 54

900

= 0,06

Lampu Pijar : 23 Watt

Lampu Pijar : 100 Watt

Motor : 370 Watt

Total beban : 493 Watt

KWH : 0,123

V : 217,4 V

I : 2,82 A

Cos φ: 0,373

P=VI cosφ

KWH = 57,17

F. Kesimpulan

1. Beban suatu rangkaian akan berpengaruh pada kecepatan putaran suatu

KWH meter yang ini akan mempengaruhi jumlah pemakaian energy

listrik.

29

LAPORAN PENGUKURAN FAKTOR KERJA (COS φ)

A. Tujuan

Dalam praktikum pengukuran factor kerja, ada beberapa tujuan yang hendak


1. Mahasiswa dapat mengetahui factor kerja pada sebuah beban kerja;

2. Mahasiswa dapat mengetahui pengaruh factor kerja pada system daya listrik;

3. Mahasiswa dapat mengetahui cara pengukuran factor kerja; dan

4. Mahasiswa mampu membaca hasil pengukuran factor kerja.

B. Landasan Teori

Kapasitor atau yang biasa disebut juga dengan kondensator adalah suatu alat

yang mampu menyimpan energy dalam suatu medan listrik, yakni dengan cara

mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik. Satuan untuk

kapasitor ialah farad, ini sebagai bentuk penghargaan kepada penemu yakni Michael

Faraday (1791-1867).

30

C. Alat dan Bahan

1. HIOKI;

2. Lampu TL dua buah (40 watt);

3. KWH meter 1 phasa;

4. Papan rangkaian 1 phasa;

5. Terminal;

6. Kapasitor dua buah (4,5 μfarad); dan

7. Alat tulis.

D. Cara Kerja


2. Untuk percobaan pertama, pasang lampu TL tanpa menggunakan

kapasitor;

3. Rangkai instalasi sesuai dengan rangkaian yang ada;

4. Hubungkan terminal dengan sumber tegangan;

5. Ukur factor kerja menggunakan HIOKI;

6. Catat hasil pengukuran;

7. Percobaan kedua sama dengan percobaan yang pertama, namun pada

percobaan kedua menggunakan kapasitor;

8. Ukur factor kerja menggunakan HIOKI; dan


Gambar 11. Skema Rangkaian

31

E. Hasil Praktikum

Hasil pengukuran sebelum menggunakan kapasitor:

Sin φ = 0,87 φ = 60,5270

V I Cosφ P PA Px = (V I Sin φ)

222,89 V 0,59 A 0,492 0,064 KW 0,132 KVAPx = 222,89 x 0,59 x 0,89

= 114,36 VAR

Hasil pengukuran sebelum menggunakan kapasitor:

Sin φ = 0,459 φ = 27,3770

V I Cosφ P PA Px = (V I Sin φ)

222,4 V 0,32 A 0,888 0,064 KW 0,072 KVAPx = 222,4 x 0,32 x 0,459

= 32,666 VAR

F. Kesimpulan

Factor kerja dari sebuah peralatan listrik yang sebelum menggunakan

kapasitor mempunyai nilai yang lebih dibandingkan dengan setelah menggunakan

kapasitor. Ini akan berakibat pada jumlah daya yang dipakai, apabila menggunakan

kapasitor penggunaan dayanya lebih kecil dibandingkan dengan yang tidak

menggunakan kapasitor. Yang berarti merupakan sebuah penghematan.

32

LAPORAN KALIBRASI VOLTMETER

A. Tujuan

Dalam praktikum kalibrasi voltmeter, ada beberapa tujuan yang hendak


1. Mahasiswa mengetahui tingkat kesalahan/ error dari masing-masing alat

ukur; dan

2. Mahasiswa dapat mengetahui cara pengkalibrasian.

B. Landasan Teori

Voltmeter adalah sebuah alat ukur yang digunakan untuk mengukur besarnya

tegangan listrik dari sebuah rangakaian listrik. Alat ini terdiri dari tiga buah

lempengan tembaga yang terpasang pada sebuah bakelite yang dirangkai dalam

sebuah tabung kaca atau plastik. Lempengan luar berperan sebagai anoda sedangkan

yang di tengah sebagai katoda.

Gambar 12. Volt meter

33

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Bakelite&action=edit&redlink=1

http://1.bp.blogspot.com/_J59PZaPCQpQ/S74P1G9gacI/AAAAAAAAAEQ/PJTsRlB6mus/s1600/voltmeter.jpg

Gaya magnetik akan timbul dari interaksi antar medan magnet dan kuat arus.

Gaya magnetic tersebut akan mampu membuat jarum alat pengukur voltmeter

bergerak saat ada arus listrik. Semakin besar arus listrik yang mengelir maka

semakin besar penyimpangan jarum yang terjadi.

C. Alat dan Bahan

1. AVOmeter analog delapan buah (skala 300 dan 1200);

2. AVOmeter digital satu buah;

3. Sumber tegangan; dan

4. Alat tulis.

D. Cara Kerja


2. Ukur sumber tegangan menggunakan AVOmeter digital, ini dijadikan

sebagai master;

3. Ukur sumber tegangan menggunakan AVOmeter analog dengan skala

300;


5. Ukur sumber tegangan menggunakan AVOmeter analog dengan skala

1200; dan

6. Catat hasil pengukuran.

E. Hasil Praktikum

1. Skala 300 , V= 220 Volt

VM XA Xd X A X d (XA- X A) (XA- X A)2 (Xd- X d) (Xd- X d)2

1 220 220 218,5 220 1,5 2,25 0 0

2 220 1,5 2,25

3 215 -3,5 12,25

34

4 218 -0,5 0,25

5 218 -0,5 0,25

6 220 1,5 2,25

7 216 -2,5 6,25

8 221 2,5 6,25

Σ 1748 220 32

a. Standar Deviasi

SA2 =

Σ (X A−X A)2

n

= 328

= 4

SA = 2

b. t hitung

thit =

(X A−Xd)

(SX d

√ n)

=

(218,5−220 )

( 0

√8 ) = ~

2. Skala 1200 , V= 220 Volt

VM XA Xd X A X d (XA- X A) (XA- X A)2 (Xd- X d) (Xd- X d)2

1 220 220 218,2 220 1,75 3,0625 0 0

35

5

2 220 1,75 3,0625

3 215 -3,25 10,5625

4 218 -0,25 0,0625

5 220 1,75 3,0625

6 222 3,7,5 14,0625

7 216 -2,25 5,0625

8 220 1,75 3,0625

Σ 1745 220 5 42

a. Standar Deviasi

SA2 =

Σ (X A−X A)2

n

= 428

= 5,25

= 2,29

b. t hitung

thit =

(X A−Xd)

(SX d

√ n)

=

(218,25−220 )

( 0

√8 ) = ~

F. Kesimpulan

36

Masing-masing AVOmeter analog, mempunyai hasil pembacaan/ pengukuran

yang berbeda-beda, ini menyebabkan tingkat kesalahan pengukuran yang berbeda-

beda pula. Apabila suatu alat ukur memiliki tingkat kesalahan yang besar, maka

diperlukan tindakan kalibrasi sebelum menggunakannya.

37

LAPORAN LUX METER

A. Tujuan

Dalam praktikum lux meter, ada beberapa tujuan yang hendak dicapai oleh


1. Mahasiswa dapat mengukur dengan menggunakan lux meter;

2. Mahasiswa dapat membaca hasil pengukuran lux meter; dan

3. Mahasiswa dapat mengetahui karakteristik dari suatu lampu pada system

penerangan.

B. Landasan Teori

Lux meter adalah alat untuk mengkur tingkat intensitas cahaya dari suatu

ruangan. Dengan alat ini kita dapat mencegah pemborosan ketika akan memilih

lampu. Selain itu, alat ini pula kita memiliki alasan yang tepat untuk mengganti

lampu yang terlalu terang atau terlalu redup. Lux adalah terminologi untuk

menyatakan jumlah sinar yang diterima oleh sebuah objek seluas 3 kaki persegi pada

jarak 1 yard, oleh sebuah sumber sinar dengan daya 1 watt.

38

Gambar 12. Lux Meter Digital

Lux meter bekerja dengan sensor cahaya. Lux meter cukup diletakkan di atas

meja kerja atau dipegang setinggi 75 cm di atas lantai. Layar penunjuknya akan

menampilkan tingkat pencahayaan pada titik pengukuran. Bila nilai tingkat

pencahayaan ruangan jauh lebih tinggi dari standar, maka kita berpotensi untuk

menghemat energi dengan cara mengganti lampu dengan daya listrik lebih rendah

atau mematikan sebagian lampu ruangan yang ada.Bia nilai tingkat pencahayaan

ruangan jauh lebih rendah dari standar, maka sebaiknya kita mengganti lampu

tersebut dengan lampu yang lebih terang.Lux meter akan memandu kita menentukan

lampu yang tepat untuk dipasang pada setiap ruangan. Sehingga, dihasilkan tingkat

pencahayaan yang sesuai standar. Tingkatpencahayaan yang sesuai standar akan

menjaga kualitas pekerjaan serta kesehatan mata kita.

Cara kerja dari praktek ini dapat kita lihat dengan gambar berikut:

Gambar 13. Pengukuran Lux Meter

C. Alat dan Bahan

1. Lux meter;

39

2. Lapu pijar satu buah 10 watt;

3. Lampu XL satu buah 23 watt;

4. Meteran;

5. Bangku; dan

6. Alat tulis.

D. Cara Kerja


2. Pasang lampu pijar pada dudukannya;

3. Ukur intensitas cahaya sesuai denga jarak yang telah ditentukan/ diukur;

4. Letakka lux meter setinggi 75 cm dengan menggunakan bangku sebagai

penopangnya;

5. Baca hasil pengukuran pada lux meter;


7. Ulangi pengukuran dengan mengganti lampu pijar dengan lampu XL;

8. Baca hasil pengukuran pada lux meter; dan

9. Catat kembali hasil pengukuran.

E. Hasil Praktikum

No JarakLampu Pijar

10 watt

Lampu XL

23 watt

1 0 10 110

2 25 10 90

3 50 10 90

4 75 9 85

5 100 8 80

6 125 7,5 70

7 150 6 60

8 175 6 55

40

9 200 5 50

10 225 4 45

11 250 3 40

12 275 3 35

13 300 2,5 30

14 325 2 25

15 350 1 20

16 375 0 20

17 400 0 15

18 425 0 15

Diagram polar intensitas cahaya lampu lampu pijar 10 watt

No.Jarak (m)

h (m)

E (Lux)

rCos phi

Phiφ

(Lumen)I

(Candela)1 0 2.3 10 2.30 1.00 0.00 52.90 02 0.25 2.3 10 2.31 0.99 6.20 53.84 2.173 0.50 2.3 10 2.35 0.98 12.26 56.69 1.164 0.75 2.3 9 2.42 0.95 18.06 55.40 0.775 1.00 2.3 8 2.51 0.92 23.50 54.87 0.586 1.25 2.3 7.5 2.62 0.88 28.52 58.49 0.517 1.50 2.3 6 2.75 0.84 33.11 54.01 0.418 1.75 2.3 6 2.89 0.80 37.27 62.97 0.429 2.00 2.3 5 3.05 0.75 41.01 61.56 0.3810 2.25 2.3 4 3.22 0.71 44.37 57.93 0.3311 2.50 2.3 3 3.40 0.68 47.39 51.13 0.2712 2.75 2.3 3 3.59 0.64 50.09 60.10 0.3013 3.00 2.3 2.5 3.78 0.61 52.52 58.72 0.2814 3.25 2.3 2 3.98 0.58 54.71 54.88 0.2515 3.50 2.3 1 4.19 0.55 56.69 31.94 0.1416 3.75 2.3 0 4.40 0.52 58.48 0.00 0.0017 4.00 2.3 0 4.61 0.50 60.10 0.00 0.00

41

18 4.25 2.3 0 4.83 0.48 61.58 0.00 0.00

Diagram polar intensitas cahaya lampu lampu XL 23 watt

No.Jarak (m)

h (m)

E (Lux)

rCos phi

Phiφ

(Lumen)

I (Candela

)

1 0.00 2.3 1102.30

1.00 0.00 581.90 0

2 0.25 2.3 902.31

0.99 6.20 484.56 19.53

3 0.50 2.3 902.35

0.98 12.26 510.25 10.40

4 0.75 2.3 852.42

0.95 18.06 523.24 7.24

5 1.00 2.3 80 2.5 0.92 23.50 548.70 5.84

42

1

6 1.25 2.3 702.62

0.88 28.52 545.94 4.79

7 1.50 2.3 602.75

0.84 33.11 540.11 4.08

8 1.75 2.3 552.89

0.80 37.27 577.24 3.87

9 2.00 2.3 503.05

0.75 41.01 615.55 3.75

10 2.25 2.3 453.22

0.71 44.37 651.71 3.67

11 2.50 2.3 403.40

0.68 47.39 681.77 3.60

12 2.75 2.3 353.59

0.64 50.09 701.17 3.50

13 3.00 2.3 303.78

0.61 52.52 704.60 3.35

14 3.25 2.3 253.98

0.58 54.71 686.05 3.13

15 3.50 2.3 204.19

0.55 56.69 638.77 2.82

16 3.75 2.3 204.40

0.52 58.48 740.30 3.16

17 4.00 2.3 154.61

0.50 60.10 640.66 2.66

18 4.25 2.3 154.83

0.48 61.58 735.98 2.99

43

0=h2 x E I= 4 π r=√h2+ x2 ; x : Jarak

1=h2 x E

(cos π )3cos π=h

r ; π=arc cos π

2=h2 x E

(cos π )3

n=h2 x E

(cos π )3

F. Kesimpulan

Semakin jauh jarak suatu benda terhadap lampu, maka semakin kecil

intensitas cahayanya.

44

LAPORAN PENGUKURAN PENTANAHAN

A. Tujuan

Dalam praktikum pengukuran pentanahan, ada beberapa tujuan yang hendak


1. Mahasiswa dapat menggunakan earth tester;

2. Mahasiswa dapat mengukur pentanahan atau grounding; dan

3. Mahasiswa dapat membaca hasil pengukuran dengan menggunakan earth

tester.

B. Landasan Teori

45

Yang dimaksud dengan pentanahan adalah suatu usaha untuk mengadakan

hubungan sistem dengan tanah (bumi) menggunakan penghantar dan elektroda tanah.

Dalam pelaksanaanya pentanahan mengandung beberapa fungsi, yaitu :

1. Pengadaan hubungan dengan tanah untuk suatu titik penghantar arus dari

suatu sistem.

2. Pengadaan hubungan dengan tanah untuk suatu bagian-bagian atau

bangunan yang tidak membawa arus dari sistem.

3. Pengaman terhadap kemungkinan kebocoran arus dari suatu sistem

instalasi, pentanahan juga merupakan pengaman terhadap kemungkinan

sambaran petir.

4. Perbaikan bus dan saluran penghantar netral.

Besarnya nilai pentanhan diperhitungkan ( PUIL 2000) :

Rk = (50I k

)

Ik = (1-4) In

C. Alat dan Bahan

1. Satu set Earth tester;

2. Pasak besi dua buah (150 cm);

3. Palu;

4. Kunci pipa; dan

5. Alat tulis.

46

Gambar 13. Sat set Earth Tester

D. Cara Kerja


2. Tentukan lokasi yang akan diukur pentanahannya;

3. Tentukan titik pemancangan pasak besi panjang, pasang pasak besi

hingga kedalaman 25 cm;

4. Pasang besi pendek (ukuran 20 cm) pada jarak 10 meter dari pasak besi

yang panjang;

5. Pasang besi pendek (ukuran 20 cm) yang lainnya pada jarak 10 meter

dari besi pendek yang pertama;

6. Pasang kabel pada masing-masingbesi dan hubungkan pada earth tester

sesuai dengan warnanya;

7. Ukur dengan earth tester;

8. Catat hasil pembacaan;

9. Ulangi pengukuran, dengan menambah kedalaman per 25 cm pada besi

panjang hingga mencapai kedalaman 125 cm;

10. Catat setiap hasil pengukuran.

47

Rangkaian Pengukuran Pentanahan

E. Hasil Praktikum

1. Pengukuran pentahanan secara seri

Kedalaman

Tanah

R (Ω)

Tanah Basah

R (Ω)

Tanah Lembab

25 cm 236 738

50 cm 226 93

75 cm 93 61

100 cm 83 44

125 cm 62 34

2. Pengukuran pentanahan secara parallel

Kedalaman

Tanah

Elektroda 1

(Ω)

Elektroda 1

(Ω)Parallel

25 cm 205 209 19

50 cm 84 69 16

75 cm 57 59 15

100 cm 44 43 14

125 cm 40 36

48

Perhitungan secara manual:

a. Kedalaman 25 cm : 205 x 209205+209

= 103,49 Ω

b. Kedalaman 50 cm : 84 x6984+69

= 103,49 Ω

c. Kedalaman 75 cm : 44 x 4344+43

= 29 Ω

d. Kedalaman 100 cm : 40 x3640+36

= 21,74 Ω

F. Kesimpulan

1. Antara satu tempat dengan tempat lainnya mempunyai nilai tahanan yang

berbeda-beda, ini tergantung dari jenisnya;

2. Semakin dalam elektroda ditanamkan ke dalam tanah, maka nilai

tahanannya akan semakin kecil;

3. Hasil pengukuran dilapangan terkadang berbeda dengan hasil analisis

teori; dan

4. Dengan memparalelkan 2 elektroda, maka akan diperoleh nilai tahanan

yang kecil.

49

LAPORAN MEGGER

A. Tujuan



1. Mahasiswa mampu menggunakan alat ukur megger;

2. Mahasiswa dapat mengetahui cara pengukuran megger;

3. Mahasiswa dapat membaca hasil pengukuran dengan menggunakan

megger; dan

4. Mahasiswa dapat menganalisis hasil pengukuran.

B. Landasan Teori

Megger dipergunakan untuk mengukur tahanan isolasi dari alat-

alat listrik maupun instalasi-instalasi, seperti kabel instalasi pada

rumah, kabel tegangan rendah, kabel tegangan tinggi, transformator,

50

dan lain-lain, output dari alat ukur ini umumnya adalah tegangan

tinggi arus searah, yang diputar oleh tangan.

Gambar 14. Megger putar

Buruknya insulasi jaringan bisa mengakibatkan terjadinya arus bocor dan bisa

membahayakan nyawa seseorang. Dimungkinkan juga akan menimbulkan percikan

api yang bisa mengakibatkan kebakaran. Pengetesan dilakukan dengan pengukuran

tingkat kebocoran jaringan line/phase dengan netral dan line dengan ground.

Sebelum melakukan pengetesan terlebih dahulu dilakukan pemutusan hubungan

komponen elektronik dan pilot lamp dengan jaringan. Metode pengetesan bisa

dilakukan dengan tegangan yang berbeda sesuai dengan kebutuhan. Batas minimum

insulasi yang bisa ditolerir untuk pengetesan dengan tegangan 500 VDC adalah 0,5

Mega Ohm sedangkan dengan tegangan 1000 VDC adalah 1 Mega Ohm.

Insulasi menjadi salah satu penyebab utama terbakarnya sebuah motor selain

masalah elektrik dan mekanik. Sebuah motor akan mengalami penurunan tingkat

insulasi karena usia pakai. Jika insulasi motor telah mencapai antara 10 ~ 1 Meg

Ohm maka perlu dilakukan preventive maintenance. Jika insulasi dibawah 1 Meg

Ohm berarti motor dalam kondisi kritis.

Rumus Perhitungan Pengukuran Insulation Test pada tegangan rendah:

Rumus ≥ 1000. E (minimal)

51

Contoh :

E =220 V

R isolasi = 1000 . 220

= 220.000 Ω

= 0.22 M Ω

Bila hasil pengukuran lebih dari 0.22 M Ω maka alat tersebut masih bisa

dikatakan baik. Jika hasil ukur di bawah minimal, bisa terjadi hubung singkat.

C. Alat dan Bahan

1. Megger analog;

2. Papan rangkaian;

3. Motor listrik 3 phasa;

4. Trafo; dan

5. Alat tulis.

D. Cara Kerja


2. Lakukan pengukuran ke papan rangkaian;

a. F – N

b. F – G

c. N – G


4. Lakukan pengukuran pada motor listrik;

52

U – V U – B

U – W V – B

V – W W – B


6. Lakukan pengukuran pada trafo; dan

A – C BODY – A

A – D BODY – B

B – C BODY – C

B – D BODY – D

7. Catat hasil praktikum.

E. Hasil Praktikum

1. Pengukuran pada papan instalasi

MEGER ANALOG

(MΩ)

F – N 300

F – G 300

F – N >1000

53

2. Pengukuran pada motor 3 phasa

MEGER ANALOG

(MΩ)

U – V 800

V – W 600

W – U 900

U – B > 1000

V – B > 1000

W – B > 1000

3. Pengukuran pada trafo

MEGER ANALOG

(MΩ)

A – C > 1000

A – D > 1000

B – C > 1000

B – D > 1000

BODY – A 600

BODY – B 700

BODY – C > 1000

BODY – C > 1000

F. Kesimpulan

54

Semua alat dan bahan (papan instalasi, motor listrik, dan trafo) dalam

keadaan baik dan layak digunakan. Karena mempunyai nilai tahanan isolasi diatas

nilai tahanan minimalnya.

LAPORAN SKALA UKUR

A. Tujuan



1. Mahasiswa dapat membaca nilai skala pengukuran masing-masing alat

ukur; dan

2. Mahasiswa mampu menghitung nilai dari skal pengukuran.

B. Landasan Teori

55

Setiap skala ukur yang mempunyai skala maksimum berbeda, pasti

mempunyai nilai skala yang berbeda pula. Cara menentukan nilai tiap skala ukur

dapat digunakan rumus sebagai berikut :

1. Ambilah salah satu rentang ukur, misalnya dari 0 ke 10.

2. Hitung jumlah skala pada rentang tersebut.

3. Kemudian hitung :

Nilai skala = nilairentangjumla h skala

C. Alat dan Bahan

1. Papan panel pengukuran; dan

2. Alat tulis.

D. Cara Kerja

1. Persiapkan alat dan bahan yang diperlukan;

2. Lakukan pengamatan secermat mungkin terhadap masing-masing alat,

bila perlu lakukan berulang kali;

3. Catat nilai rentang dan jumlah skala dari masing-masing alat ukur; dan

4. Hitung skala ukur.

E. Hasil Praktikum

N

O

ALAT

UKUR

NILAI

RENTANG

JUMLAH

SKALA

SKALA

UKUR

1 Alat ukur 1 15 – 10 = 5 10 0,5

2 Alat ukur 2 200 – 100 = 100 5 20

3 Alat ukur 3 100 – 80 = 20 4 5

4 Alat ukur 4 50 – 40 = 10 5 2

56

F. Kesimpulan

Berdasarkan hasil pengamatan terhadap beberapa alat ukur, bisa disimpulkan

bahwa masing-masing alat ukur mempunyai nilai skala yang berbeda-beda. Dalam

pengamatan, terkadang perlu ketelitian dan kecermatan dalam membaca skal ukur.

57

laporan praktikum

Documents