Tes Formatif Teknik Tenaga Listrik

a. Tes Formatif
1. Sebutkan komponen-komponen yang digunakan pada peralatan pengalih daya!
2. Terangkan cara kerja MCB!
3. Apa fungsi Thermal Over Load Relay?
4. Terangkan cara kerja rangkaian pengendali DOL !
5. Terangkan cara kerja rangkaian daya (Power) DOL!

1. mengoperasikan peralatan pengalih daya tegangan rendah, hal 13

Kunci Jawaban Tes Formatif
Kegiatan Belajar 1

1. Komponen-komponen yang digunakan pada peralatan pengalih daya adalah:
- Pengaman listrik
- Kontaktormagnit
- Time delay
- Push botton
- Overload
- Lampu indikator
- Transformator
- Alat ukur listrik
- Panel listrik
2. MCB bekerja apabila bimetal mendapatkan arus yang besar sehingga terjadi panas dan bimetel mengembang dan akhirnya membuka, disertai dengan terjadinya ”Trip” pada lidah MCB. Untuk mengaktifkan kembali, menunggu bimetal dingin dan kemudian menaikkan lidah MCB ke atas. 
3. Thermal Over Load Relay berfungsi untuk mengamankan motor dari beban yang besar. Apabila beban motor besar maka arus motor naik dan Thermal Over Load Relay akan membuka. Untuk mengaktifkan kembali, tekan tombol ”Reset”.
4. Rangkaian pengendali DOL (Direct On Line)





Prosedur operasional:
1. MCB di set pada posisi „ON“ dengan cara menaikkan lidah MCB ke atas
2. Pada kondisi normal Lampu indikator warna hijau menyala. Menandakan bahwa peralatan pengalih daya DOL siap dioperasikan
3. Tekan tombol „ START“ maka Motor 3 Fasa akan berputar Runing (maju), lampu indikator warna merah menyala, dan lampu hijau mati
4. Apabila pada saat Motor 3 fasa sedang bekerja terjadi beban lebih maka lampu indikator warna kuning menyala. Dan lampu warna merah mati
5. Untuk mengaktifkan kembali tekan tombol „Reset“ Thermal Over Load dan lakukan seperti langkah 3
6. Untuk mematikan Motor 3 Fasa, tekan tombol „STOP“. Dan ditandai dengan lampu warna merah mati, lampu warna hijau menyala


5. Rangkaian daya (Power) Direct On Line (DOL)

Langkah Kerja:
1. Tegangan 3 Fasa dihubungkan ke MCB, MCB diaktifkan dengan cara menaikkan lidah MCB ke atas
2. Bila Kontaktor K bekerja maka Motor 3 Fasa akan bekerja
3. Apabila terjadi beban lebih maka Kontak Thermal Over Load akan membuka sehingga Kontaktor K tidak bekerja (kontak membuka) dan Motor mati
4. Reset kembali pada tombol Thermal Over Load, dan rangkaian siap dioperasikan kembali





Kegiatan Belajar 2. Mengidentifikasi Alat Ukur
a. Tes Formatif 
1. Bagaimanakah cara memasang alat ukur Ampermeter!
2. Bagaimanakah cara memasang alat ukur Voltmeter!
3. Berapa amper Thermal Overload Relay disetting pada rangkaian daya!
4. Bagaimanakah cara pemasangan TOR pada beban!


a.Tes formatif 18
Kunci Jawaban Tes Formatif

Kegiatan Belajar 2
1.Alat ukur Ampermeter dipasang secara seri dengan beban





2.Alat ukur Voltmeter dipasang secara paralel dengan sumber tegangan atau beban





3.Thermal Overload Relay disetting pada rangkaian daya sebesar arus nominal beban (Motor)

4.TOR dipasang secara seri dengan beban



Kegiatan Belajar 3. Melaksanakan Operasi Peralatan Pengalih
Daya Tegangan Rendah


c.Tes Formatif
1.Bagaimanakah cara mengoperasikan peralatan Forward-Reverse Motor 3 Fasa!
2.Bagaimanakah cara mengoperasikan peralatan Run-Jogging Motor 3 Fasa!
3.Bagaimanakah cara mengoperasikan peralatan Starting Y- Motor 3 Fasa! 
4.Bagaimanakah cara mengoperasikan peralatan Forward-Reverse Otomatis Motor 3 Fasa!
5.Bagaimanakah cara mengoperasikan peralatan Motor pumpa dengan kontrol permukaan Motor 3 Fasa! 
6.Bagaimanakah cara mengoperasikan peralatan Dasar Mesin Crane!


a.Tes formatif 30


Kunci Jawaban Tes Formatif
Kegiatan Belajar 3

1.Cara mengoperasikan peralatan Forward-Reverse Motor 3 Fasa


1.MCB diubah pada posisi „ON“ dengan cara menaikkan lidah MCB ke atas.
2.Tekan tombol „FOR“ maka Motor 3 Fasa akan berputar ke „Kanan“, lampu indikator merah.menyala.
3.Apabila menginginkan Motor berputar ke „Kiri“ maka matikan lebih dahulu rangkaian dengan menekan tombol „STOP“.
4.Tekan tombol „REV“ maka Motor 3 Fasa akan berputar ke „Kiri“, lampu indikator hijau menyala
5.Untuk mematikan Motor 3 Fasa, tekan tombol „STOP“


2.Cara mengoperasikan peralatan Run-Jogging Motor 3 Fasa


1.MCB di set pada posisi „ON“ dengan cara menaikkan lidah MCB ke atas.
2.Tekan tombol „RUN“ maka Motor 3 Fasa akan berputar Runing (maju), lampu indikator warna merah menyala.
3.Bila tombol tekan „JOG“ ditekan maka Motor 3 Fasa berputar sesaat selama tombol ditekan (Jogging).
4.Dan bila dilepas maka Motor 3 Fasa berhenti.
5.Untuk menjalankan Running kembali tekan tombol „RUN“.
6.Untuk mematikan Motor 3 Fasa, tekan tombol „STOP“.


3.Cara mengoperasikan peralatan Starting Y-Delta Motor 3 Fasa


1.MCB di set pada posisi „ON“ dengan cara menaikkan lidah MCB ke atas.
2.Tekan tombol „START“ maka Motor 3 Fasa bekerja dalam hubungan Bindatang (Y), dengan ditandai lampu indikator warna merah menyala.
3.Setelah beberapa detik sesuai dengan pengesetan Time Delay Relay maka Motor 3 Fasa bekerja dalam hubungan Delta (), dengan ditandai lampu indikator warna hijau menyala.
4.Untuk mematikan Motor 3 Fasa, tekan tombol „STOP“.




4.Cara mengoperasikan peralatan Forward-Reverse Otomatis Motor 3 Fasa


1.MCB di set pada posisi „ON“ dengan cara menaikkan lidah MCB ke atas.
2.Tekan tombol „START-STOP“ untuk tekanan ke 1 maka Motor 3 Fasa bekerja dengan arah putaran maju (Forward) yang ditandai lampu indikator menyala berwarna merah. Setelah beberapa detik sesuai dengan pengesetan Time Delay Relay (T1) maka Motor 3 Fasa mati dan T2 bekerja untuk menunda waktu.
3.Setelah Delay T2 habis maka Motor 3 Fasa berputar mudur (Reverse) yang ditandai dengan menyala lampu warna hijau dan T3 bekerja menunda waktu sesuai pengesetan.
4.Apabila Setting T3 telah habis maka Motor 3 Fasa mati, dan T4 bekerja untuk menunda waktu.
5.Setelah Delay T4 habis maka Motor 3 Fasa kembali berputar maju (Forward). Demikian seterusnya.
6.Untuk mematikan Motor 3 Fasa, tekan tombol „START-STOP“. Untuk tekanan ke 2.


5.Cara mengoperasikan peralatan Motor pumpa dengan kontrol permukaan Motor 3 Fasa

1.MCB di set pada posisi „ON“ dengan cara menaikkan lidah MCB ke atas.
2.Pada saat Bak penampung (Reservoir) kosong maka kedua Float Switch (Saklar permukaan) Float Switch UP dan Float Switch DOWN dalam keadaan tertutup (Normally Close).
3.Tekan tombol „START-STOP“ untuk tekanan pertama maka Motor 3 Fasa bekerja dalam hubungan Bindatang (Y), dengan ditandai menyala lampu indikator warna merah.
4.Setelah beberapa detik sesuai dengan pengesetan Time Delay Relay maka Motor 3 Fasa bekerja dalam hubungan Delta (). Motor mengisi Bak penampung.
5.Pada saat Air telah memenuhi Bak penampung maka Float Switch UP membuka dan Motor 3 Fasa berhenti.
6.Setelah Air surut mencapai batas Float Switch Down maka Motor 3 Fasa bekerja kembali. 
7.Untuk mematikan Motor 3 Fasa, tekan tombol „START-STOP“ untuk tekanan kedua.


6. Cara mengoperasikan peralatan Dasar Mesin Crane

1.MCB di set pada posisi „ON“ dengan cara menaikkan lidah MCB ke atas.
2.Lakukan pemilihan menentukan arah putaran Motor 3 Fasa dengan merubah posisi „SELEKTOR SWITCH“ (Saklar Pemilih) pada posisi Forward (For).
3.Tekan tombol RUN maka Motor akan berputar maju (Forward) dan ditandai dengan menyala lampu merah.
4.Dan apabila menekan tombol JOG maka Motor akan berputar maju sesaat selama tombol ditekan dan ditandai dengan menyala lampu merah.
5.Apabila menginginkan Motor berputar mundur (Reverse) maka terlebih dahulu tekan tombol „STOP“ kemudian pindahkan saklar „SELEKTOR SWITCH“ pada posisi Reverse (Rev).
6.Tekan tombol RUN maka Motor akan berputar mundur (Reverse) dan ditandai dengan menyala lampu merah.
7.Dan apabila menekan tombol JOG maka Motor akan berputar mundur sesaat selama tombol ditekan dan ditandai dengan menyala lampu merah.
8.Limit Switch berfungsi untuk pembatas arah gerak mesin forward dan reverse agar tidak mencapai batas tak terhingga.
9.Untuk mematikan Motor 3 Fasa, tekan tombol „STOP“. 




Kegiatan Belajar 4. Mengamati Dan Menanggulangi Masalah
Operasi Pengalih Daya


1.Terangkan cara kerja Starting Y- Motor 3 Fasa!
2.Terangkan cara kerja starting low voltage!
3.Terangkan cara kerja sistim pengereman Plugging, Regeneratif, Elektromekanis, dan beban Listrik!
4.Bagaimana cara menanggulangi masalah pada saat Peralatan sedang beroperasi!
5.Apa langkah-langkah yang dilakukan dalam memperbaiki kerusakan pada peralatan pengalih daya?


a.Tes formatif 39

Kunci Jawaban Tes Formatif

Kegiatan Belajar 4


1.Cara kerja Starting Y- Motor 3 Fasa adalah saat mula jalan kumparan motor 3 Fasa terhubung Y, setelah beberapa detik kemudian kumparan motor diubah ke dalam hubungan .

2.Cara kerja starting low voltage adalah cara mengasut Motor dengan mengurangi tegangan, dengan alasan arus dan torsi motor tidak terlalu besar pada saat starting Motor.
Sistim low voltage yang sering digunakan yaitu:
1. Pengasutan tahanan primer
2. Pengasutan autotrafo
3. Pengasutan solid state (sistim SCR)

3. 

a. Cara Kerja Sistim Pengereman Plugging
adalah pada saat motor diberhentikan maka terdapat sisa putaran. Agar sisa putaran tidak terlalu lama berputar maka dilakukan pembalikan arah putaran sesaat dengan menekan tombol Jogging.

b. Cara Kerja Sistim Pengereman Regeneratif
adalah sisa putaran pada rotor menginduksi kumparan stator sehingga pada kumparan stator timbul Ggl induksi. Agar putaran rotor berhenti maka pada kumparan stator diberikan beban Resistif. Pengereman Dinamik banyak digunakan pada Motor-motor DC.

c. Cara Kerja Sistim Pengereman Elektromekanis
adalah pada saat motor berputar maka tegangan elektromekanis bekerja membuka drum. Apabila tegangan elektromekanis hilang maka drum akan dicengkeram oleh sepatu rem. Kondisi ini akan aman terhadap saat tegangan hilang maka proses pengereman bekerja.

d. Cara Kerja Sistim Pengereman Elektromekanis
adalah alat yang sederhana dan kuat yang terdiri dari rotor besi yang dipasang didalam perangkat medan diam. Perangkat medan terdiri dari struktur kumparan dan besi yang dirancang sedemikian rupa sehingga ketika arus searah mengalir pada kumparan, mengubah kutub-kutub magnet yang dihasilkan pada besi, yaitu kutub utara dekat dengan kutub selatan dan selanjutnya. Ketika besi rotor bergerak melewati kutub stator, medan berubah-ubah dibangkitkan, menyebabkan arus eddy mengalir pada rotor.

4.Cara menanggulangi masalah pada saat Peralatan sedang beroperasi adalah dengan mematikan sumber tegangan.

5.Langkah-langkah yang dilakukan dalam memperbaiki kerusakan pada peralatan pengalih daya.

a.Motor dibongkar keseluruhan
b.Bersihkan rotor dan stator dengan kompressor
c.Berilah lapisan lak pada kumparan hingga kering, dengan tujuan untuk mendapatkan tahanan isolasi yang baik
d.Pada bagian rotor (untuk rotor lilit) bersihkan lamel-lamel dan hindari terjadinya goresan pada lamel
e.Perhatikan sikat-sikat dalam keadaan masih dapat dipergunakan secara normal
f.Motor dipasang kembali seperti sediakala.



BAB. III
EVALUASI

A. Test Tertulis

Jawablah pertanyaan berikut ini dengan singkat dan jelas!
1. Sebutkan bagian-bagian Panel listrik!
2. MCB berfungsi untuk!
3. Kontaktor adalah? 
4. Time Delay Relay berfungsi untuk?
5. Thermal Over Load berfungsi untuk?
6. Besarnya setting arus beban lebih adalah?
7. Yang dimaksud dengan pengasutan Starting Y- adalah?
8. Tujuan Pengasutan Motor 3 Fasa adalah?
9. Yang dimaksud pengasutan tahanan primer adalah?
10. Sistim pengereman secara plugging dilakukan dengan cara!
11. Pengereman secara Regeneratif adalah?
12. Pengereman secara Elektromekanis adalah?
13. Pengereman secara Beban Listrik adalah?
14. Sebutkan Pemeliharaan peralatan yang harus dilakukan!
15. Langkah-langkah perbaikan peralatan adalah!


9. Yang dimaksud pengasutan tahanan primer adalah pengasutan yang dilakukan dengan mengurangi tegangan melalui tahanan awal yang dihubungkan secara seri dengan kumparan motor
10. Sistim pengereman secara plugging dilakukan dengan cara membalik arah putaran sisa
11. Pengereman secara Regeneratif adalah pengereman yang menfaatkan sisa putaran motor yang berubah menjadi generator
12. Pengereman secara Elektromekanis adalah pengereman dengan menggunakan sepatu rem. Membuka dan menutupnya sepatu rem untuk mencengkeram drum dilakukan oleh kumparan yang bekerja secara elektromagnetis
13. Pengereman secara Beban Listrik adalah pengereman dengan melakukan pembebanan pada motor saat putaran hilang.
14. Pemeliharaan peralatan yang harus dilakukan antara lain: Pemeliharaan rutin berencana, Pemeliharaan rutin dan Revisi (penggantian)
15. Langkah-langkah perbaikan peralatan adalah:
a. Motor dibongkar keseluruhan
b. Bersihkan rotor dan stator dengan kompressor
c. Berilah lapisan lak pada kumparan hingga kering, dengan tujuan untuk mendapatkan tahanan isolasi yang baik.
d. Pada bagian rotor (untuk rotor lilit) bersihkan lamel-lamel dan hindari terjadinya goresan pada lamel.
e. Perhatikan sikat-sikat dalam keadaan masih dapat dipergunakan secara normal.
Motor dipasang kembali seperti sediakala.

Elektromekanis Dalam Sistem Tenaga (bagian II)

1.3 Dinamika Rotor Dan Persamaan Ayun

Artikel kali ini merupakan lanjutan dari artikel sebelumnya, dan dapat dibaca di sini

Persamaan yang mengatur gerakan rotor suatu mesin sinkron didasarkan pada prinsip dasar dalam dinamika yang menyatakan bahwa momen-putar percepatan atau torsi adalah hasil kali dari momen-kelembaman (momen-inersia) rotor dan percepatan sudut. Untuk generator sinkron dapat ditulis dalam persamaan [1]:
 N-m (1.8)

dimana:
J = momen-kelembaman total (momen inersia) dari massa rotor, dalam kg-m2
 = pergeseran sudut dari rotor terhadap suatu sumbu diam, dalam mekanikal radian
t = waktu, dalam detik
Tm = torsi mekanik dari mesin penggerak, dikurangi dengan rugi-rugi gesekan,dalam N-m
Te = torsi elektromagnetik, dalam N-m
Ta = torsi percepatan, dalam N-m


Gambar 1.5 Representasi dari rotor generator dengan arah rotasi dari torsi mekanik dan torsi elektrik.

Torsi mekanik Tm dan torsi elektromagnetik Te pada generator sinkron akan saling meniadakan. Artinya bahwa Tm merupakan hasil dari torsi shaft yang memutar rotor atau percepatan gerak putar shaft, sedangkan Te merupakan perlambatan gerak putar shaft, seperti di tunjukkan pada gambar 1.4. Pada pengoperasian generator dalam kondisi tetap, nilai Tm dan Te adalah sama dan nilai torsi percepatan Ta adalah nol. Jika tidak ada percepatan atau perlambatan dari massa rotor dan kecepatan putarnya juga tetap, maka hal ini disebut juga dengan kecepatan sinkron.

Karena θm diukur terhadap suatu sumbu pedoman yang diam pada stator, maka pada kecepatan sinkron yang tetap, nilai θm akan terus bertambah terhadap waktu, dan dinyatakan dengan [1]:
 (1.9)

dimana;
 merupakan kecepatan sinkron atau sama juga dengan frekuensi listrik serempak, dalam mekanikal radian per detik.
 adalah sudut listrik antara suatu titik pada rotor dan rangka patokan serempak, dalam mekanikal radian.

Seringkali besarnya diambil sama dengan sudut daya mesin sinkron. Sehingga turunan dari persamaan (1.9) terhadap waktu adalah [1]:

=+(1.10)

dan percepatannya adalah:
=(1.11)

Pada persamaan (1.10) terlihat bahwa kecepatan angular rotoradalah tetap dan sama dengan kecepatan sinkron pada saatsama dengan nol.

Kemudian dengan memasukan persamaan (1.11) ke dalam persamaan (1.8), maka akan diperoleh:
N-m(1.12)

Persamaan (1.12) ini dikenal sebagai persamaan ayun (swing equation) dan digunakan untuk mengetahui dinamika elektromekanis suatu mesin sinkron atau dinamika rotor.

Dalam dinamika rotor, diketahui bahwa besarnya daya percepatan yang disimpan adalah sama dengan torsi putar dan dikalikan dengan kecepatan sudut
, dituliskan dengan persamaan [1]:

W (1.13)

dimana;
=,dalam radian per detik (rad/det)
Pm adalah daya mekanik dari shaft dikurangi dengan rugi-rugi gesekan
Pe adalah daya listrik yang dihasilkan
Pa adalah daya percepatan, yang didapat berdasarkan ketidak seimbangan antara Pm dan Pe

Dalam hal ini rugi-rugi gesekan dan rugi-rugi armature R diabaikan, sehingga dianggap bahwa Pm merupakan energi mekanik dari mesin penggerak dan Pe adalah daya listrik yang dihasilkan.

Koefisienadalah momen sudut (angular momentum) rotor, pada kecepatan serempak, momen ini dinyatakan dengan M dan disebut dengan konstanta inersia mesin, maka persamaan (1.13) dapat juga dituliskan sebagai berikut [1]:

W (1.14)

dimana:
M = konstanta inersia, yang dinyatakan dalam joule-detik per derajat mekanik.

Untuk studi kestabilan, diperlukan suatu konstanta lagi yang ada hubungannya dengan kelembaman atau momen inersia, yaitu konstanta H yang merupakan energi kinetik yang tersimpan pada kecepatan sinkron, dalam megajoules dan dibagi dengan rating mesinnya, dalam MVA, didefinisikan dengan [1]:
MJ/MVA (1.15)

dimana:
Smesin = rating daya mesin serempak fasa tiga, dalam MVA.

Dengan bentuk lain untuk M pada persamaan (1.15), didapat:
MJ/mekanik radian (1.16)

Bila persamaan (1.16) ini disubstitusikan ke persamaan (1.14), maka akan diperoleh:
(1.17)

Karena= 2πf dan berubah terhadap waktu, maka persamaan (1.17) dengandalam radian listrik, dapat juga dituliskan sebagai berikut:

per unit (1.18)

atau,

per unit (1.19)

danjika, dalam derajat listrik, maka:

per unit (1.20)

Persamaan (1.18) disebut dengan persamaan ayun mesin (swing equation) atau persamaan dasar yang mengatur dinamika (gerak) perputaran dari mesin serempak dalam studi kestabilan.

Nilai dari kelembaman atau momen inersia(H), untuk beberapa jenis mesin listrik dapat di lihat dari tabel 1.1[1].

Tabel 1.1 Nilai momen inersia (H) dari beberapa jenis mesin listrik

1. Turbine generator
a. Full condensing stream turbine generator, dengan nilai H, 4-9 MJ/MVA.
b. Non-Condensing steam turbine generator, dengan nilai H, 3 – 4 MJ/MVA.

2. Waterwheel Generator
a. Slow-speed <200 rpm, dengan nilai H, 2 – 3 MJ/MVA.
High-speed >200 rpm, dengan nilai H, 2 – 4 MJ/MVA.

3. Gas turbine generator, dengan nilai H, 2 – 5 MJ/MVA.

4. Diesel generator
a. Low-speed, dengan nilai H, 1-3 MJ/MVA.
b. With flywheel, dengan nilai H, 4-5 MJ/MVA.

4. Motor sinkron berbeban, dengan nilai H, 1 – 5 MJ/MVA.

5. Motor induksi berbeban, dengan nilai H, 0,03 – 1,4 MJ/MVA ( 100 kW-2000kW, tergantung pada kecepatannya)

DAFTAR PUSTAKA

[1] Anderson, P.M and Fouad, A.A, “Power System Stability”, The Iowa State University Press, Ames, Iowa, U.S.A,1982

[2] Marsudi, D, “Operasi Sistem Tenaga Listrik”, Penerbit Graha Ilmu, Yogyakarta, 2006

[3] Zuhal, “Dasar Tenaga Listrik Dan Elektronika Daya”, Penerbit Gramedia, Jakarta, 1995

sumber :http://dunia-listrik.blogspot.com/2008/09/elektromekanis-dalam-sistem-tenaga_19.html

Elektromekanis Dalam Sistem Tenaga (bagian I)

1.1 Gaya Gerak Listrik

Apabila sebuah konduktor dengan panjang efektif ℓ digerakkan tegak lurus sejauh ds dan memotong suatu medan magnet dengan kerapatan fluks B, maka perubahan fluks pada konduktor tersebut adalah[3]: 
d = Bℓds (1.1)
Dari hukum faraday, diketahui bahwa gaya gerak listrik (ggl) dinyatakan dengan:

e =  (1.2) 

atau, 
e =  (1.3)

dan jika ds/dt = v = kecepatan, maka:

e = Bℓv (1.4)

Persamaan (1.4) dapat diartikan bahwa apabila dalam medium medan magnet diberikan energi mekanik untuk menghasilkan kecepatan (v), maka akan dibangkitkan energi listrik (e), dan ini merupakan prinsip dasar dari generator. Arah gaya gerak listrik ini ditentukan oleh aturan tangan kanan, dimana ibu jari, telunjuk dan jari tengah saling tegak lurus, dengan ibu jari menunjukan arah kecepatan (v), telunjuk menunjukan arah kerapatan fluks (B) dan jari tengah menunjukan arah energi listrik (e).

Gambar 1.1 Generator yang dihubungkan dengan sebuah beban

Bila konduktor tersebut, dalam hal ini sudah merupakan sebuah rangkaian generator, kemudian dihubungkan dengan beban, misalnya suatu tahanan (R), seperti tampak pada gambar 1.1, maka pada konduktor tersebut akan mengalir arus listrik (I) atau energi mekanik berubah menjadi energi listrik. Arus listrik (I) yang mengalir pada konduktor tadi, merupakan medan magnet pula dan akan berinteraksi dengan medan magnet yang telah ada (B). interaksi medan magnet merupakan gaya reaksi (lawan) terhadap gerak mekanik yang di berikan. Agar konversi energi mekanik ke energi listrik dapat berlangsung, energi mekanik yang yang diberikan haruslah lebih besar dari gaya reaksi tadi.

1.2 Karakteristik Mesin Sinkron

Suatu mesin sinkron dengan kumparan medan 4 kutub, kumparan jangkarnya terdiri atas 2 kumparan yaitu a1, -a1 dan a2, –a2 seperti tampak pada gambar 1.2. kedua kumparan tersebut bila dihubungkan secara seri akan berbentuk seperti gambar 1.3.


Gambar 1.2 Mesin sinkron dengan kumparan medan 4 kutub.


Gambar 1.3 Hubungan seri kumparan jangkar mesin sinkron 4 kutub.

Kerapatan fluks B yang ditimbulkan akibat berputarnya kumparan medan akan berbentuk sinusoida terhadap ruang (sebagai fungsi ruang, bukan sebagai fungsi waktu). Sehingga distribusi fluks B terhadap ruang digambarkan terlihat pada gambar 1.4.


Gambar 1.4 Grafik sinusoidal antara kecepatan rotor ω dan θ.

Pada mesin empat kutub seperti pada gambar 1.2, terlihat bahwa setiap satu kali putaran mesin, tegangan induksi yang di timbulkan sudah menyelesaikan dua siklus penuh, atau dengan kata lain 360° perputaran mekanik sama dengan 720° perputaran listrik, karena itu secara umum dapat dituliskan sebagai berikut[3]:
(1.5)

dimana:
p = jumlah kutub
 = sudut listrik
 = sudut mekanik

Dari persamaan (1.5) diketahui bahwa untuk setiap satu siklus tegangan yang dihasilkan, mesin akan menyelesaikan kali putaran. Karena itu frekuensi gelombang tegangan adalah:
f =  (1.6)

dimana:
n = rotasi per menit (rpm)

Kecepatan sinkron untuk mesin arus bolak-balik lazim dinyatakan dengan:
rpm (1.7)

Jadi misalkan untuk generator sinkron yang bekerja dengan frekuensi 50 Hz dan mempunyai jumlah kutub dua (p = 2), maka kecepatan putaran mesin tersebut adalah:

Memelihara Panel Listrik

1.Jelaskan fungsi panel distribusi listrik!
2.Jelaskan fungsi pemeliharaan panel distribusi listrik?
3.Bolehkah panel instalasi tenaga dan instalasi penerangan menjadi satu, mengapa?
4.Jelaskan ketentuan menurut PUIL tentang panel listrik!
5.Sebutkan komponen pada panel distribusi listrik!
6.Sebutkan jenis kabel yang digunakan dalam pengawatan panel istrik!
7.Jelaskan tiga hal penting untuk memilih Termorelai!
8.Ada berapa jenis pemeliharaan panel distribusi daya dan kontrol listrik, jelaskan!
9.Jelaskan langkah yang ditempuh sebelum melakukan pemeliharaan panel distribusi listrik!
10.Peralatan apa saja yang diperlukan saat melakukan pemeliharaan panel bertegangan!

Kunci Jawaban

1)Panel distribusi daya adalah tempat menyalurkan dan berfungsi untuk mendistribusikan energi listrik dari panel daya atau sumber listrik ke beban (konsumen) baik untuk instalasi tenaga maupun untuk instalasi penerangan
2)Fungsi pemeliharaan peralatan panel daya listrik adalah untuk menjamin kontinyuitas penyaluran tenaga listrik dan keandalan
3)Tidak boleh, karena antara rangkaian instalasi tenaga dan instalasi penerangan harus dipisahkan, hal ini agar tidak saling ketergantungan satu dengan yang lain.
4)Panel ditribusi listrik harus memperhatikan persyaratan sesuai dengan PUIL yaitu:

a) Semua penghantar/kabel harus disusun rapi
b) Semua komponen harus dipasang rapi
c) Semua bagian yang bertegangan harus terlindung
d) Semua komponen terpasang dengan kuat
e) Jika tejadi gangguan tidak akan meluas
f) Mudah diperluas/dikembangkan jika diperlukan
g) Mempunyai keandalan yang tinggi

5)Saklar utama, magnetik kontaktor, pengaman, busbar,kabel, lampu indikator, tombol ON dan OFF, terminal

6)NYA NYAF, NSYA NSAF, NYM NYBUY, NYMHY, NYMT,Si A, Si AF, 
7)Tiga hal penting untuk memilih Termorelai.
a) Kemampuan hantar arus (KHA).
b) Tegangan kerja nominal.
c) Nilai nominal arus beban lebih (seting arus beban lebih).

8)Ada empat jenis pemeliharaan yaitu:
a.Predective Maintenance adalah pemeliharaan yang dilakukan dengan cara mempredeksi kondisi suatu peralatan listrik. 
b.Preventive Maintenance adalah pemeliharaan yang dilakukan untuk mencegah terjadinya peralatan secara tiba-tiba dan untuk memeper-tahankan untuk kerja peralatan yang optmum sesuai umur teknis peralatannya. 
c.Corrective Maintenance adalah pemeliharaan yang dilakukan secara berencana pada waktu-waktu tertentu
d.Breakdown Maintenance adalah pemeliharaan yang dilaksanakan setelah terjadi kerusakan mendadak yang waktunya tidak tertentu dan sifatnya darurat.

9)Prosedur yang harus ditempuh sebelum malksanakan pemeliharaan panel distribusi daya dan panel kontrol adalah:
1) Lapor ke instansi terkait, PLN bagian distribusi.
2) Menginformasikan pada pimpinan Industri dan pada konsumen yang bersangkutan
3) Siapkan tulisan/petunjuk/informasi umum yang diperlukan
4) Siapkan peralatan yang diperlukan
5) Fahami langkah kerja dan K3 yang berkaitan dengan panel

10)Peralatan yang diperlukan saat pemeliharaan panel bertegangan adalah: Alat ukur Volt meter, Sarung tangan karet, Tespen, Clear contac, pengaman untuk melindungi badan dari sentuhan listrik, bila saat panel dalam keadaan tidak bertegangan dengan alat pembersih panel, Obeng, meger ohm, Clear contak, dan alat tangan lainnya. 


Tes formatif 

1)Jelaskan fungsi Panel distribusi daya listrik!
2)Sebutkan beberapa ketentuan tentang panel menurut PUIL!
3)Bolehkah instalasi tenaga dan instalasi penerangan menjadi satu, jelaskan!
4)Sebutkan konstruksi panel distribusi daya listrik!
5)Sebutkan lima jenis kabel yang digunakan dalam pemasangan panel daya listrik!

Kunci Jawaban 

1)Panel distribusi daya adalah tempat menyalurkan dan mendistribusikan energi listrik dari panel daya ke beban (konsumen) baik untuk instalasi tenaga maupun untuk instalasi penerangan
2)Panel ditribusi listrik harus memperhatikan persyaratan sesuai dengan PUIL antara lain:
a) Semua penghantar/kabel harus disusun rapi
b) Semua komponen harus dipasang rapi
c) Semua bagian yang bertegangan harus terlindung
d) Semua komponen terpasang dengan kuat
e) Jika terjadi gangguan tidak akan meluas
f) Mudah diperluas/dikembangkan jika diperlukan
g) Mempunyai keandalan yang tinggi

3) Tidak boleh, karena antara rangkaian instalasi tenaga dan instalasi penerangan harus dipisahkan, hal ini agar tidak saling ketergantungan satu dengan yang lain.
4) Panel tertutup dan panel terbuka
5) NYA NYAF, NSYA NSAF, NYM NYBUY, NYMHY, NYMT,Si A, Si AF, Si AFUL, Si NH




A.Tes Tertulis

Jawablah pertanyaan berikut ini dengan singkat dan jelas
1.Sebutkan macam panel daya listrik! 
2.Jelaskan fungsi Panel distribusi daya listrik!
3.Sebutkan beberapa ketentuan tentang panel menurut PUIL!
4.Jelaskan alasannya, instalasi tenaga dan instalasi penerangan harus terpisah dan gambarkan diagram kelistrikannya!
5.Gambar diagram kontak dari rangkaian kontaktor dengan thermorelai!
6.Gambarkan rangkaian pengendali membalik arah putaran motor 3 phase pada panel! 
7.Jelaskan cara kerja rangkaian pengendali pada panel kontrol dua arah putaran kanan-kiri!
8.Jelaskan cara pengujian rangkaian motor putar kanan–kiri!
9.Jelaskan fungsi pemeliharaan panel distribusi dan panel kontrol listrik!
10.Jelaskan jenis pemeliharaan panel distribusi daya dan kontrol listrik! 
11.Jelaskan prosedur yang ditempuh sebelum melakukan pemeliharaan panel distribusi listrik!
12.Peralatan apa saja yang diperlukan saat melakukan pemeliharaan panel bertegangan!


B.Kunci Jawaban tertulis

1.Secara garis besar ada panel daya listrik terbuka dan tertutup

2.Fungsi panel distribusi daya adalah tempat menyalurkan dan mendistribusikan energi listrik dari panel daya ke beban (konsumen) baik untuk instalasi tenaga maupun untuk instalasi penerangan

3.Panel ditribusi listrik harus memperhatikan persyaratan sesuai dengan PUIL yaitu:
a. Semua penghantar/kabel harus disusun rapi
b. Semua komponen harus dipasang rapi
c. Semua bagian yang bertegangan harus terlindung
d. Semua komponen terpasang dengan kuat
e. Jika tejadi gangguan tidak akan meluas
f. Mudah diperluas/dikembangkan jika diperlukan
g. Mempunyai keandalan yang tinggi

4.karena antara rangkaian instalasi tenaga dan instalasi penerangan harus dipisahkan, hal ini agar tidak saling ketergantungan satu dengan yang lain, perhatikan gambar rangkaiannya dibawah ini:



Gambar instalasi tenaga dan instalasi penerangan terpisah

5.Jenis kontak bantu pada diagram kontak termorelai
a)Kontak nomor 95  96 disebut kontak pembuka (NC)
b)Kontak nomor 97  98 disebut kontak penutup (NO)
c)Kontak nomor 95 - 96 – 98 disebut kontak-tukar (NO/NC)
Gambar diagram kontak dari rangkaian kontaktor dengan termorelai




6.Gambar Rangkaian Kontrol Motor Tiga Fase Dua Arah Putar Dengan Tombol Tekan.



7.cara kerja rangkaian
Cara kerja rangkaian motor putar kanan-kiri adalah sebagai berikut:
a.Tombol “START” S1 ditekan motor berputar ke kanan,
b.Tombol “START” S2 ditekan motor berputar ke kiri,
c.Untuk memindah arah putaran dari putar kanan ke kiri harus menekan tombol “STOP” dahulu, begitu sebaliknya,
d.Tombol S1 dan S2 ditekan bersama-sama, motor tidak berputar,
e.Motor berputar kekanan, lampu tanda H1 menyala, motor berputar kekiri , lampu H2 menyala, Motor terjadi gangguan beban lebih lampu H3 menyala.

8.Cara pengujian rangkaian panel:
a.hubungkan terminal panel motor U1, V1, W1 ke motor 3 fase,
b.hubungkan terminal panel ( 1-2 ) ke tombol “STOP”, 
c.hubungkan terminal panel (3-4-5-6 ) ketombol “START“ S1,
d.hubungkan terminal panel (7-8-9-10 ) ketombol “START“ S2,
e.hubungkan terminal panel: 11-14 ke lampu H1, 12 - 14 ke lampu H2, 13 - 14 ke lampu H3 ,
f.hubungkan terminal panel ( L1, L2, L3, N dan PE ) ke sumber tegangan 3 fase,
g.semua MCB pada posisi “ON”
h.coba dengan:
menekan tombol “START” S1 ( awal motor berhenti ) motor harus berputar ke kanan dan lampu H1 menyala,
menekan tombol “START” S2 (awal motor berhenti ) motor harus berputar ke kiri dan lampu H2 menyala, 

9.Fungsi Pemeliharaan peralatan panel daya listrik adalah untuk menjamin kontinyuitas penyaluran tenaga listrik dan keandalan antara lain:
a.Untuk meningkatkan reliability, availability dan effiency
b.Untuk memperpanjang umur peralatan
c.Mengurangi resiko terjadinya kegagalan atau kerusakan peralatan
d.Meningkatlan safety peralatan
e.Mengurangi lama waktu padam akibat adanya gangguan pada panel.

10. Jenis pemeliharaan antara lain
a.Predective Maintenance (Conditional Maintenance)
Adalah pemeliharaan yang dilakukan dengan cara mempredeksi kondisi suatu perlatan listrik. Apakah dan kapan kemungkinan peralatan listrik tersebut menuju kegagalan Pemeliharaan ini disebut juga pemeliharaan berdasarkan kondisi 

b.Preventive Maintenance (Time Base maintenace)
Adalah pemeliharaan yang dilakukan untuk mencegah terjadinya peralatan secara tiba-tiba dan untuk mempertahankan unjuk kerja peralatan yang optmum sesuai umur teknis peralatannya. Pemeliharaan ini disbut juga pemeliharaan berdasarkan waktu 

c.Corrective Maintenance
Adalah pemeliharaan yang dilakukan secara berencana pada waktu-waktu tertentu. Pemeliharaan ini disebut juga Currative Maintenance, yang berupa Trouble Shooting atau penggantian part/bagian yang rusak atau kurang berfungsi yang dilaksanakan secara terencana.

d.Breakdown Maintenance
Adalah pemeliharaan yang dilaksanakan setelah terjadi kerusakan mendadak yang waktunya tidak tertentu dan sifatnya darurat.

11.Prosedur yang harus ditempuh sebelum melaksanakan pemeliharaan panel distribusi daya dan panel kontrol adalah:
a)Lapor ke instansi terkait, misal PLN bagian distribusi.
b)Menginformasikan pada pimpinan Industri dan pada konsumen yang bersangkutan
c)Siapkan tulisan/petunjuk/informasi umum yang diperlukan
d)Siapkan peralatan yang diperlukan
e)Fahami langkah kerja dan K3 yang berkaitan dengan panel.

12.Peralatan yang diperlukan saat pemeliharaan panel bertegangan adalah: Alat ukur Volt meter, Sarung tangan karet, Tespen, Clear contac, pengaman untuk melindungi badan dari sentuhan listrik, bila saat panel dalam keadaan tidak bertegangan dengan alat pembersih panel, Obeng, meger ohm, Clear contak, dan alat tangan lainnya.