380 likes | 556 Views
Selamat Datang Dalam Kuliah Terbuka Ini. Kuliah terbuka kali ini berjudul “ Analisis Rangkaian Listrik di Kawasan Fasor ”. Disajikan oleh Sudaryatno Sudirham melalui www.darpublic.com. Dalam sesi ini kita akan membahas :. Metoda Analisis Sistem Satu Fasa Analisis Daya Penyediaan Daya.
E N D
Kuliahterbuka kali iniberjudul“AnalisisRangkaianListrikdi KawasanFasor”
Dalamsesiinikitaakanmembahas: MetodaAnalisis SistemSatuFasa AnalisisDaya PenyediaanDaya
MetodaKeluaranSatuSatuan (unit output) ix 1/6 F 1/18 F 12 B C A + vx 3/2 H 14cos2t V + 9 3 j3 j9 12 B C A D j3 140 V + 3 9 D I1 I3 I2 I4
MetodaSuperposisi 3H 9 + 20cos4t V io _ 3cos2t A j6 j12 Io2 Io1 9 9 + _ j12 200o j6 30o Karena sumber berbeda frekuensimakafasor Io1 dan Io2 tidak dapatlangsung dijumlahkan. Kembalikekawasanwaktu, barukemudiandijumlahkan
MetodaRangkaianEkivalenThévenin 6 i A I A j4 2H 2 j2 2 6 1H + 180o V 2 2 + j4 18cos2t V 1/8 F B B A j4 6 2 + 180o V 2 B + A ZT j2 j4 B
MetodaReduksiRangkaian ix? A B v = 10sin100t V 50 i1 = 0.1cos100t A 200F 1H Ix A B 50 j50 j100 Iy A 50 I2 j50 j100 Iy 50 j50 j100 Sumber tegangan dan sumber arus berfrekuensi sama, = 100. Tetapi sumber tegangan dinyatakan dalam sinus, sumber arus dalam cosinus. Ubah kedalam bentuk standar, yaitu bentuk cosinus melalui kesamaan sinx =cos(x90) sumber tegangantersambung seri dengan resistor 50 yang paralel dengan induktor j100 Simpul B hilang. Arus Iy yang sekarang mengalir melalui resistor 50, bukanlah arus Ixyang dicari; Iykali 50 adalah tegangan simpul A, bukan tegangan simpul B tempat Ixkeluar
MetodaTeganganSimpul Ix=? A B V= 1090oV 50 I1 = 0,10oA j50 j100
MetodaArus Mesh V=1090oV A B I3 I = 0,10oA I1 50 j50 I2
TinjauanDaya di KawasanWaktu pb t Nilai rata-rata = 0 Nilai rata-rata = VrmsIrmscos Komponen ini memberikan alih energi netto; disebut daya nyata: P Komponen ini tidak memberikan alih energi netto; disebut daya reaktif: Q
TinjauanDaya di KawasanFasor Im Re Tegangan, arus, di kawasanfasor: besarankompleks DidefinisikanDaya KompleksS: jQ P S, P, danjQmembentuksegitiga daya
FaktorDayadanSegitigaDaya I* Im Im S =VI* V jQ Re Re P I (lagging) Im P Im I (leading) Re V jQ Re S =VI* I* Faktor daya lagging Faktor daya leading
DayaKompleksdanImpedansiBeban Bagianbeban yang resistif-lah yang menyerapdayanyata.
Contoh I A seksi sumber seksi beban B
AlihDaya Dalam rangkaian linier denganarus bolak-balik keadaan mantap, jumlah daya kompleks yang diberikan oleh sumber bebas, sama dengan jumlah daya kompleks yang diserap oleh elemen-elemen dalam rangkaian
Contoh V=1090oV B A I5 I2 I4 I3 I1 = 0,10oA 50 j50 j100 C Berapa dayakompleksyang diberikan oleh masing-masing sumber dan berapa diserap R = 50 ? Perhitunganuntuksumberarus Perhitunganuntuksumbertegangan R 50 menyerapdayanyata 3,6 W
AlihDayaMaksimum + A ZT = RT + jXT VT ZB = RB + jXB B DenganCara Penyesuaian Impedansi
Contoh A j100 50 ZB j50 100o V B + BerapaZB agar terjadialihdayamaksimum? Berapadayamaksimumtersebut? Berapadaya yang diberikansumberwaktuterjadialihdayamaksimumtersebut? Agar terjadialihdayamaksimum:
AlihDayaMaksimum + ZT ZB VT N1N2 DenganCara Sisipan Transformator impedansi yang terlihat di sisi primer
Contoh Dari contoh sebelumnya: A j100 50 25 + j 60 j50 100o V B + Seandainya diusahakan Tidak ada peningkatan alih daya ke beban.
Transformator Dalam penyaluran daya listrik banyak digunakan transformator berkapasitas besar dan juga bertegangan tinggi. Dengan transformator tegangan tinggi, penyaluran daya listrik dapat dilakukan dalam jarak jauh dan susut daya pada jaringan dapat ditekan. Di jaringan distribusi listrik banyak digunakan transformator penurun tegangan, dari tegangan menengah 20 kV menjadi 380 V untuk distribusi ke rumah-rumah dan kantor-kantor pada tegangan 220 V. Transformator daya tersebut pada umumnya merupakan transformator tiga fasa;namun kita akan melihat transformator satu fasa lebih dulu
TransformatorDuaBelitanTakBerbeban N1 N2 + + + Belitan primer: Belitansekunder: Jika Fasorsefasa dengan karenadiinduksikan oleh fluksiyang sama.
N1 N2 + + + Arusmagnetisasi yang membangkitkan Resistansibelitan primer Arus magnetisasiIfdapat dipandang sebagai terdiri dari I (90o dibelakang E1) yang menimbulkan dan IC (sefasa dengan E1) yang mengatasi rugi-rugi inti. Diagram fasordenganmengambilrasiotransformasia=1, sedangkanE1sefasaE2
FluksiBocor di Belitan Primer l l1 Representasifluksibocor di belitan primer adafluksibocor di belitan primer
TransformatorBerbeban l1 RB l2 beban resistif ,a> 1
RangkaianEkivalenTransformator jX2 jX1 R1 R2 If B Z jX1 jX2 If R1 R2 B I Ic Rc jXc adalah arus, resistansi, dan reaktansi sekunder yang dilihat dari sisi primer
RangkaianEkivalen yang Disederhanakan jXe=j(X1+ X2) Re= R1+R2 B Arus magnetisasi hanya sekitar 2 sampai 5 persen dari arus beban penuh Jika diabaikan terhadap kesalahan yang terjadi dapat dianggap cukup kecil
Contoh Penyediaan Daya 10 kW f.d. 0,8 lagging 8 kW f.d. 0,75 lagging 380 V rms Impedansi saluran diabaikan Faktor daya total tidak cukup baik
PerbaikanFaktorDaya jQ kapasitor Im jQ beban (induktif) kVA beban tanpa kapasitor Re P beban Perbaikan faktor daya dilakukan padabeban induktif dengan menambahkan kapasitor yang diparalel dengan beban, sehingga daya reaktif yang harus diberikan oleh sumber menurun tetapi daya rata-rata yang diperlukan beban tetap dipenuhi |S| |S1| kapasitor paralel dengan beban kVA beban dengan kapasitor Daya yang harus diberikan oleh sumber kepada beban turun dari |S| menjadi |S1|.
Contoh 10 kW f.d. 0,8 lagging 8 kW f.d. 0,75 lagging 380 V rms 50 Hz C diinginkan -jQ12C CarilahberapaC agar faktordayamenjadi 0,95 S12 jQ12 S12C P12
Contoh | V | = 380 V rms 0,2 + j2 0,2 + j2 Vs beban 2 8 kW cos = 1 beban 1 10 kW cos = 1 Carilahtegangansumber
KuliahTerbuka • AnalisisRangkaianListrik Di KawasanFasor • Sesi 3 • SudaryatnoSudirham