teknologi elektrik 1 - unit 9

8/14/2019 TEKNOLOGI ELEKTRIK 1 - Unit 9

1/18

KAEDAH SAMBUNGAN SISTEM 3 E1063/UNIT9/1

KAEDAH SAMBUNGAN SISTEM 3

OBJEKTIF AM

Memahami konsep-konsep asas sistem sambungan bintang dansambungan delta

OBJEKTIF KHUSUS

Di akhir unit ini anda dapat :

Menerangkan bahawa beban tiga fasa boleh disambung secaraBintang yang mempunyai empat (4) pengalir.

Menyatakan bahawa beban tiga fasa boleh disambung secara Deltayang mempunyai tiga (3) dawai hidup.

Membuktikan bahawa dalam sambungan Bintang ;Arus talian = Arus fasa

Voltan talian = 3 Voltan fasa

Membuktikan bahawa dalam sambungan Delta;

Arus talian = 3 Arus fasa

Voltan talian = Voltan fasa

Mengirakan nilai kuasa di dalam sistem 3

Menyelesaikan masalah pengiraan yang melibatkan sambunganBintang dan Delta.

9Un


2/18


9.0 SAMBUNGAN BINTANG

Sambungan Bintang juga dikenali sebagai sambungan Wai (Y) atau STAR. Beban

pada setiap fasa kebiasaannya adalah seimbang . Sambungan jenis ini mempunyaiempat dawai pengalir iaitu tiga (3) dawai hidup dan satu (1) talian neutral;

a) Talian Merah, R

b) Talian Kuning, Y

c) Talian Biru, B

d) Talian Neutral, N

R (Talian Merah)

Beban

N (Talian Neutral)

Beban Beban

Y (Talian Kuning)

B (Talian Biru)

Rajah 9.1 : Sambungan Bintang

INPUT


3/18


9.0.1 Voltan Talian, LV

Voltan talian ( LV ) ialah nilai voltan yang diukur di antara dua talian hidup. Manakala,

voltan fasa ( PV ) ialah nilai voltan yang diukur di antara talian hidup dengan talian

neutral (Rajah 9.2).

R A

RNP EV =

LV

N

E

LV YNP EV=

BNP EV =

Y

B C

LV

B

Rajah 9.2 : Voltan Dalam Sambungan Bintang

Nilai dge dianggap positif apabila bertindak keluar dari titik neutral. ERN , EYN dan

EBN dinamakan Voltan fasa ( PV ). Beza fasa di antara voltan-voltan fasa adalah sama

iaitu 120o. Bagi sambungan bintang, hubungan matematik di antara voltan talian

dengan voltan fasa adalah seperti persamaan (9.1) di bawah ;

( 9.1 )

9.0.2 Arus Talian , LI

=

Ingat !!!


4/18


Arus talian ialah arus yang mengalir di dalam talian, manakala arus fasa pula

ditakrifkan sebagai arus yang mengalir di dalam fasa.

RLR

II = (Arus talian merah)

PPR II = (Arus fasa merah)

LN II = (Arus talian neutral)

N

PPB II = (Arus fasa biru)

LY

II = (Arus talian kuning)

Y PPY II = (Arus fasa kuning)

LB II = (Arus talian biru)

B

Rajah 9.3 : Arus Dalam Sambungan Bintang

Merujuk kepada Rajah 9.3 di atas, bagi sambungan bintang, arus fasa ( PI ) iaitu PRI , PYI

dan PBI adalah sama nilainya dengan arus talian )( LI iaitu RI , YI dan BI . Dalam bentuk

persamaan matematik, hubungan di antara arus talian dan arus fasa boleh ditulis seperti

persamaan (9.2).

(9.2)

Ini p

un

kena

=


5/18


Contoh 9.1 :

Tiga galangan yang seragam setiap satunya berintangan 10 dan berkearuhan 0.019H,

diberikan bekalan 415V, 50Hz. Kirakan nilai arus talian, arus fasa, voltan fasa dan voltan

talian jika ketiga tiga galangan tersebut disambung secara bintang.

Penyelesaian :

Voltan talian , =LV 415 V (Voltan bekalan 3 = Voltan talian)

Voltan fasa , 6.2393

415

3===

LP

VV V (kerana sambungan bintang)

Dapatkan nilai galangan , 22LP XRZ += ............................... pers. 1

di mana, fLXL 2= = )019.0)(50(2 = 5.97 .

=+= 65.1197.510 22PZ

Arus fasa,65.11

6.239==

p

PP

Z

VI = 20.57 A

Arus talian, PL II = = 20.57 A (kerana sambungan bintang)

9.1 SAMBUNGAN DELTA ( )

Jika

voltan

bekalan

yang

diberik

andi

dala

ms

oala

n

tid

akdi

nyat

akan

volta

nta

lian

atau

volta

nfa

sa,

mak

aitu

adal

ah


6/18


Di dalam sambungan delta hanya ada tiga(3) dawai pengalir sahaja iaitu talian merah

(R), talian kuning (Y) dan talian biru (B). Titik AB, BC dan AC adalah titik titik

yang berada dalam bahagian fasa. Bebanbeban yang terdapat di setiap fasa

selalunya seimbang iaitu sama magnitudnya.

Talian merah A

R

Beban Beban

Talian kuning Beban

Y

B C

Talian biru

B

Rajah 9.4 : Sambungan Delta

9.1.1 Arus dan Voltan Dalam Sambungan Delta

Sam

bungan

del

tajug

a

diken

ali

seb

agai

sam

bung

an

Jari

ng


7/18


RI = LI

R

1I = PI 2I = PI

PL VV =

YI = LI

Y 3I = PI

BI = LI PL VV =

B

Rajah 9.5 : Arus Dan Voltan Dalam Sambungan Delta

Daripada Rajah 9.5 di atas, arus 1I , 2I dan 3I adalah arus setiap fasa dan dikenali sebagai

arus fasa ( PI ). Arus RI , YI dan BI adalah arus setiap talian dan dikenali sebagai arus talian

(L

I ). Oleh kerana beban dalam keadaan seimbang, maka arus setiap fasa dan arus setiap

talian adalah sama (persamaan 9.3) dan berbeza fasa sebanyak 120o antara satu sama lain.

(9.3)

Dalam sambungan delta, hubungan di antara arus talian dan arus fasa boleh ditulis dalam

bentuk ungkapan matematik seperti persamaan (9.4).

LBYR

P

IIII

IIII

===

=== 321


8/18

Arus Talian = 3 Arus Fasa

PL II 3=

tanVol Talian = tanVol Fasa

=LV V


Di dalam sambungan delta, nilai voltan talian dan voltan fasa adalah sama kerana kedua-

duanya diukur di antara dua(2) dawai hidup. Dan ia boleh diungkapkan dalam persamaan

(9.5) di bawah.

(9.4)

(9.5)

Untuk perhatianpelajar. Takrifanbagi arus talian,

arus fasa danvoltan talian bagi

sambun an


9/18


Contoh 9.2 :

Tiga galangan yang seragam setiap satunya berintangan 10 dan berkearuhan 0.019H,

diberikan bekalan 415V, 50Hz. Kirakan nilai arus talian, arus fasa, voltan fasa dan voltan

talian jika ketiga tiga galangan tersebut disambung secara delta.

Penyelesaian :

Voltan talian , =LV 415 V (Voltan bekalan 3 = Voltan talian)

Voltan fasa , VVP 415= (kerana sambungan delta)

Dapatkan nilai galangan , 22LP XRZ +=

di mana, fLXL 2= = )019.0)(50(2 = 5.97 .

=+= 65.1197.51022

PZ

Arus fasa,65.11

415==

p

PP

Z

VI = 35.9 A

Arus talian,PLII 3= = )9.35(3 = 62.18 A (kerana sambungan delta)

9.2 KUASA DALAM SISTEM 3

Kuasa dalam sistem tiga fasa adalah sama dengan kuasa yang ada di dalam sistem

satu fasa iaitu kuasa ketara, kuasa aktif (kuasa sebenar) dan kuasa regangan (reaktif).

Bandingkan

jawapan anda

dengan contoh 9.1


10/18


9.2.1 Kuasa Ketara (VA)

Dalam sistem 3 fasa yang mempunyai beban seimbang, jika ;

PI = Arus fasa, =LI Arus talian

pV = Voltan fasa, =LV Voltan talian

Kuasa ketara setiap fasa :

PPP IVS = (9.6)

Jumlah kuasa ketara dalam sistem 3 :

PxSS 33 =

=PPIV3

=LLIV3 (9.7)

9.2.2 Kuasa Aktif (W)

Kuasa aktif juga dipanggil kuasa purata atau kuasa sebenar.

Kuasa aktif setiap fasa :

cosPPP IVP = (9.8)

Jumlah kuasa aktif dalam sistem tiga fasa :

PxPP 33 =

= cos3 PPIV

bagi sambungan DELTA :

PL VV = dan3

LP

II =

dari pers. (9.8) : PPIVP 33 = = cos3

3 xI

xVL

L

= cos3 LLIV (9.9)

=P cos3 IV


11/18


formula ini sama juga bagi sambungan BINTANG.

9.2.3 KUASA REAKTIF (VAR)

Kuasa reaktif juga di panggil kuasa regangan atau kuasa khayal.

Kuasa reaktif setiap fasa :

sinPPP IVQ =

Jumlah kuasa reaktif dalam sistem tiga fasa :

PxQQ 33 =

= PPIV3 sin (9.10)

bagi sambungan DELTA :

PL VV = dan3

LP

II =

dari pers. (9.8) : sin33 PPIVQ = = cos3

3 xI

xVL

L

= sin3 LLIV (9.11)

formula ini sama juga bagi sambungan BINTANG.

9.2.4 Gambar rajah Segitiga Kuasa

= sin3 IV

Formula-formulakuasasistem 3 bagi

sambungan bintang dan

delta adalah sama.


12/18


Ketiga tiga kuasa dalam sistem tiga fasa yang diterangkan di atas boleh digambarkan

dengan menggunakan gambar rajah segitiga dalam Rajah 9.6. Segitiga ini dipanggil

segitiga kuasa (Rujuk 7.11.4) .

S = VI

Q

P

Rajah 9.6 : Gambar Rajah Segitiga Kuasa

Contoh 9.3

Daripada soalan Contoh 9.2, kirakan jumlah kuasa ketara, kuasa aktif dan kuasa regangan.

i). Jumlah kuasa ketara, LLIVS 33 = = )18.62)(415(3 = 44.7 kVA

ii). Jumlah kuasa aktif, cos33 LL

IVP =

= ))(18.62)(415(3Z

R

= 44695.1(65.11

10) = 38.4 kW

iii). Jumlah kuasa regangan , sin33 LLIVQ = = )18.62)(415(3 sin 30.9o

= 22.9 kVAR

Nota :o


13/18


AKTIVITI 9

9.1 Berikan definisi bagi arus talian, arus fasa dan voltan talian di dalam sistem tiga fasa.

9.2 Buktikan formula jumlah kuasa ketara, LLIVS 33 = di dalam sistem tiga fasa.

9.3 Senaraikan kuasa-kuasa yang ada di dalam sistem satu fasa dan tiga fasa.

9.4 Satu motor tiga fasa beban seimbang sambungan delta diberikan bekalan kuasa 400V.

Arus talian 20A dan kuasa diambil oleh motor ialah 10kW. Kirakan ;

i. Voltan fasa

ii. Arus fasa

iii. Galangan

iv. Faktor kuasa

Uji kefahaman dan ingatan anda dengan membuat

aktiviti berikut. Sekiranya masih kabur, sila jumpapensyarah


14/18


MAKLUM BALAS 9

9.1 Arus talian arus yang mengalir di dalam talian

Arus fasa arus yang mengalir di dalam fasa

Voltan talian Voltan yang diukur di antara dua wayar hidup.

9.2 Diketahui kuasa ketara setiap fasa, PS = PPIV

Jumlah kuasa ketara dalam sistem 3 :

PxSS 33 =

= 3 PPIV (1)

bagi sambungan delta, PL VV = dan3

LP

II = (2)

masukkan (2) ke dalam (1) : 33

3

L

L

IxxVS =

= LLIV3 (terbukti).(Nota : Jawapan akan sama jika anda menggunakan sambungan bintang)

9.3 Kuasa-kuasa yang wujud di dalam sistem satu fasa sama dengan kuasa yang ada di

dalam sistem tiga fasa iaitu ;

i. Kuasa ketara, S ii. Kuasa aktif / sebenar, P

iii. Kuasa reaktif, Q.


15/18


Penilaian Kendiri

1. Lukiskan dan labelkan bahagian-bahagian penting bagi sistem 3 fasa sambungan

delta.

2. Dalam sistem penjanaan, penghantaran dan pengagihan tenaga elektrik terdapat dua

sistem yang biasa digunakan iaitu sistem satu fasa dan sistem tiga. Terangkan

perbezaan kedua-dua sistem dari segi definisi, sambungan talian dan bentuk

gelombang.

3. Tiga(3) gegelung seimbang mempunyai pemuat 9.8 F , pearuh 0.8H dan perintang

20 bagi setiap fasa. Jika voltan bekalan 415V, 50Hz disambung secara delta,

kirakan ;

i. Arus fasa dan arus talian

ii. Faktor kuasaiii. Kuasa sebenar

4. Satu motor tiga fasa beban seimbang sambungan Bintang diberikan bekalan kuasa

400V. Arus talian yang mengalir ialah 20A, kirakan kuasa yang dilesapkan jika faktor

kuasa litar ialah 0.78.

Selamat Mencuba !

Jumpa pensyarah

untuk mengetahui

jawapannya.


16/18

Arus Talian = 3 Arus Fasa

II 3=

tanVol Talian = tanVol Fasa

=LV V


MAKLUM BALAS KENDIRI

1. Bahagian-bahagian utama sambungan Delta

Talian merah Arus talian, LI A

R

PL VV = Beban Beban

Talian kuning

Beban Y

B C

Talian biru

B

Dalamsambungan delta, hubungan di antara arus talian dan arus fasa, voltan talian danvoltan fasa boleh ditulis dalam bentuk ungkapan matematik seperti persamaan di bawah ;

2. Perbezaan antara sistem tiga fasa dan sistem satu fasa adalah :


17/18


SISTEM 1 SISTEM 3

Definisi :

Sistem yang mempunyai dua(2) kabel/dawaipenyambung dari bekalan ke beban iaitu,kabel hidup (L) dan kabel neutral (N).

Definisi :

Sistem yang mempunyai tiga(3) kabel daribekalan ke beban iaitu fasa merah (R), fasakuning (Y) dan Fasa biru (B).

Sambungan Talian :

Kabel hidup

240V beban

Kabel neutral

Sambungan Talian :

R

Y

240V 415V

B

N

Bentuk gelombang :

Voltan

240V

0 2

Bentuk gelombang :

Voltan

R Y B

415V

360

0

120 240

3. Diberi, C = 9.8F, L = 0.8H, R = 20, VL = 415V dab f = 50Hz.


18/18


=== )108.9)(50(2

1

2

16xfC

XC

324.81

=== )8.0)(50(22 fLXL 251.33

=+=+=2222 )33.25181.324(20)( LCP XXRZ

76.15

VVV LP 415== (kerana sambungan delta)

i. Arus fasa , ===15.76

415

P

PP

Z

VI 5.45 A

Arus talian, === )45.5(33 PL II 9.44 A (sambungan delta)

ii. Faktor kuasa, cos = ==15.76

20

Z

R0.263

iii. Kuasa sebenar, )44.9)(415(33 =P = 6785.5 W

4. Diberi, VVL 400= dan AIL 20=

Kuasa yang dilesapkan = kuasa sebenar

===

)78.0)(20)(400(3cos33 LLIVP 10.81kW

Yahoo!!!

Aku berjaya

menjawabsemua soalandengan betul.

teknologi elektrik 1 - unit 9

Documents