Home >Automotive >Materi Teknik Tenaga Listrik

Materi Teknik Tenaga Listrik

Date post:13-Dec-2014
Category:
View:959 times
Download:6 times
Share this document with a friend
Description:
Materi Setengah Semester
Transcript:
  • 1. TEKNIK TENAGA LISTRIK [TTL] Oleh : Bagus Wiardi Pratama Dimas Danang Bagus S. Muhammad Charis

2. ENERGI LISTRIK Energi yang mudah dikonversikan, dibangkitkan, didistribusikan dengan proses yang efisien, efektif, ekonomis dibanding dengan energi yang lain. Energi listrik dibangkitkan oleh Pembangkit Listrik pada tegangan 6-20 KV dari pusat listrik tenaga uap, air, gas, diesel, panas bumi atau nuklir. 3. SISTEM TEGANGAN LISTRIK DI INDONESIA Tegangan Ekstra Tinggi (TET) 500 KV Tegangan Tinggi (TT) 30 KV, 70 KV, 275 KV, 380 KV Tegangan Menengah (TM) 6 20 KV Tegangan Rendah (TR) 220 V / 380 V, 110 V / 127 V 4. SISTEM TENAGA LISTRIK Sistem Tenaga Listrik merupakan Sekumpulan Pusat Listrik dan Gardu Induk (Pusat Beban) yang satu sama lain dihubungkan oleh Jaringan Transmisi sehingga merupakan sebuah kesatuan yang saling terhubung 5. SUB SISTEM PADA SISTEM TENAGA LISTRIK 1. Sistem Pembangkit Pembangkit tenaga listrik dengan generator dengan menggunakan perubahan dari berbagai macam energi dan sumbernya 2. Sistem Transmisi Penyalur listrik dari Pembangkit ke Beban 3. Sistem Distribusi (Saluran Primer) Mulai dari Transformator sampai pada Konsumen 6. ALUR DISTRIBUSI LISTRIK INDONESIA TM TET TT TM TR GI : Gardu Induk GH : Gardu Hubung GD : Gardu Distribusi APP : Alat Pembatas/ Pengukur 7. SKEMA DISTRIBUSI LISTRIK PEMBANGKIT BISNIS INDUSTRI RUMAH PUBLIK SOSIAL TRAFO DISTRIBUSI 20 kV 150 kV TRAFO GI 150/20 kV TRAFO GI 20/150 kV 220 V 8. Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) adalah salah satu pembangkit listrik yang memanfaatkan energi dari aliran air dalam jumlah debit tertentu dari sumber air (sungai, danau, atau waduk) untuk menggerakkan/memutar turbin yang kemudian menggerakkan generator sehingga menghasilkan listrik. Ukuran Kapasitas pembangkit energi listrik (MW) Mikro < 0.1 Kecil 0.1 3.0 Besar > 3.0 9. Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) Pembangkit Listrik Tenaga Uap adalah salah satu pembangkit listrik yang memanfaatkan energi uap yang beruapa energi tekanan dan energi kecepatan yang dimiliki oleh fluida dalam bentuk gas/uap bertekanan tinggi untuk menggerakkan/memutar turbin yang kemudian menggerakkan/memutar generator sehingga menghasilkan listrik. ALUR UAP PLTU Uap Bertekanan tinggi yang dihasilkan Boiler digunakan memutar Turbin gas, Putaran turbin diteruskan ke Generator yang berfungsi merubah energi gerak dari turbin gas menjadi energi listrik. Uap dari turbin masuk kedalam Kondensor dan kemudian dipompa kembali menjadi uap ke Boiler. 10. GENERATOR Alat yang memproduksi energi listrik dari sumber energi mekanik dengan menggunakan induksi elektromagnetik. LISTRIKMEKANIK GENERATOR Tenaga mekanis: memutar kumparan kawat penghantar dalam medan magnet ataupun sebaliknya memutar magnet antara kumparan kawat penghantar. Tenaga listrik yang dihasilkan oleh generator tersebut adalah arus searah (DC) atau arus bolak-balik (AC), bergantung pada konstruksi Generator itu. 11. GENERATOR DC (Arus Searah) Generator DC merupakan sebuah perangkat mesin listrik dinamis yang mengubah energi mekanis menjadi energi listrik. Generator DC menghasilkan arus DC atau Direct Current(arus searah). 12. JANGKAR GENERATOR DC Pada dasarnya jangkar pada generator DC ada dua macam berdasarkan bentuk belitannya, yaitu : 1. Belitan Gelung (Jerat) Dengan a = P 2. Belitan Gelombang Dengan a = 2 a = Jumlah pararel Jangkar P = Jumlah kutub magnet 13. PRINSIP KERJA Prinsip kerja dari generator DC berdasarkan kaidah tangan kanan 14. KONSEP GENERATOR DC 15. PERSAMAAN Pada GENERATOR DC KETERANGAN : Ea = GGL yang dibangkitkan (Volt) n = Banyak putaran jangkar (Rpm) = Fluks tiap kutup magnet (Weber/Maxwell) z = Jumlah Penghantar seluruh slot dalam jangkar P = Jumlah kutup magnet a = Bentuk belitan jangkar a = P (bentuk jerat/gelung), a = 2 (bentuk gelombang) 16. MACAM-MACAM GENERATOR DC Ada banyak macam-macam dari generator DC, perbedaan terletak pada penguat dan rangkaian yang ada pada generator selain itu beberapa komponen yang ada di dalam generator juga menjadi hal pembeda pada masing-masing generator. 17. 1. Generator DC Dengan Penguat Terpisah Diagram : Vf = If Rf Ea = VL + Ia Ra 18. 2. Generator DC Dengan Penguat Sendiri GENERATOR SERI Diagram Arus Listrik IL RL Is Rs IL G Ia Ra = IL IL G Ia Ra = Rs RL Is Ea VL VsV Diagram Tegangan Listrik DIAGRAM ARUS LISTRIK (DAL) dan DIAGRAM TEGANGAN LISTRIK (DTL) 19. Persamaan Ia = IL = Is VL = IL RL (tegangan beban) Vs = Is Rs (rugi tegangan belitan) Va = Ia Ra (rugi tegangan jangkar) V = VL + Vs V = Ea Ia Ra 2Vsi VL + Vs = Ea Ia Ra 2Vsi Ea = VL + Vs + Ia Ra + 2Vsi Ea = VL + Is Rs + Ia Ra + 2Vsi Ea = IL RL + Is Rs + Ia Ra + 2Vsi Dimana: Vsi = Rugi tegangan tiap sikat Rs = tahanan kutup penguat magnet seri 20. ILIL Diagram Arus Listrik RL IL Is Rs G Ia Ra = Rd Id Is Rs G Ia Ra = RL Ea V Vs VL Vd Id Rd Diagram Tegangan Listrik IL DIAGRAM ARUS LISTRIK (DAL) dan DIAGRAM TEGANGAN LISTRIK (DTL) GENERATOR DC SERI DENGAN TAHANAN DIVENTOR 21. Persamaan Ia = IL + If VL = IL.RL Vf = If.Rf VL = Vf = V V = Tegangan Terminal V = Ea Ia.Ra 2Vsi VL = Ea Ia.Ra 2Vsi Ea = VL + Ia.Ra + 2Vsi Ea = Vf + Ia.Ra + 2Vsi 22. RL IL G Ia Ra = Rf If IL IL If If Diagram Arus Listrik G Ia Ra = RL Rf If IL Vf VLV Ea Diagram Tegangan Listrik GENERATOR DC SHUNT DIAGRAM ARUS LISTRIK (DAL) dan DIAGRAM TEGANGAN LISTRIK (DTL) 23. Persamaan Vs = Vd V = Tegangan Terminal V = Ea Ia.Ra 2Vsi VL+Vsd = Ea Ia.Ra 2Vsi VL = Ea Vsd Ia.Ra - 2Vsi VL = Ea Isd.Rsd Ia.Ra 2Vsi VL = Ea (Isd.Rsd + Ia.Ra + 2Vsi) 24. RL IL G Ia Ra = Rf If IL IL Ih If Diagram Arus Listrik Ih G Ia Ra = RL Rf If IL Vf VLV Ea Diagram Tegangan Listrik Rh Ih Vh DIAGRAM ARUS LISTRIK (DAL) dan DIAGRAM TEGANGAN LISTRIK (DTL) GENERATOR DC SHUNT RHEOSTAT (SERI) 25. Persamaan Ia = IL = Ifh Irh = If = Ih Ia = IL + Irh V = VL = Vf + Vh V = Tegangan Terminal V = Ea Ia.Ra 2Vsi VL = Ea Ia.Ra 2Vsi Vf + Vh = Ea Ia.Ra 2Vsi Ea = Vf + Vh + Ia.Ra 2Vsi Ea = If.Rf + Ih.Rh + Ia.Ra + 2Vsi 26. GENERATOR DC KOMPON Generator DC Kompon merupakan perpaduan antara Generator DC Seri dan Generator DC Shunt, baik dari segi Rangkaian, sifat yang dimiliki oleh Generator DC Kompon merupakan perpaduan antara kedua Generator DC 27. GENERATOR DC KOMPON PANJANG RL IL G Ia Ra = Rf If IL IL If If Diagram Arus Listrik Is Rs G Ia Ra = RL Rf If IL Vf V L V Ea Diagram Tegangan Listrik Is Rs Vs DIAGRAM ARUS LISTRIK (DAL) dan DIAGRAM TEGANGAN LISTRIK (DTL) 28. Persamaan Ia = Is =IL + If VL = Vf V = VL + Vs Vf = If Rf ; VL = IL ; Vs = Is Rs V = Ea Ia Ra 2Vsi Ea = V + Ia Ra + 2Vsi Ea = (VL + Vs) + Ia Ra + 2Vsi Ea = (Vf + Vs) + Ia Ra + 2Vsi Ea = If Rf+Is Rs + Ia Ra + 2Vsi 29. GENERATOR DC KOMPON PENDEK RL IL G Ia Ra = Rf If IL If If Diagram Arus Listrik Is Rs G Ia Ra = RL Rf If IL Vf VLV Ea Diagram Tegangan Listrik Is Rs Vs DIAGRAM ARUS LISTRIK (DAL) dan DIAGRAM TEGANGAN LISTRIK (DTL) 30. Persamaan Ia =IL + If IL = Is Ia = Is + If V = Vf= VL + Vs Vf = If Rf ; VL = IL RL ; Vs = Is Rs V = Ea Ia Ra 2Vsi Ea = V + Ia Ra + 2Vsi Ea = Vf + Ia Ra + 2Vsi Ea = (VL + Vs) + Ia Ra + 2Vsi Ea = ILRL +Is Rs + Ia Ra + 2Vsi IL = Is Ea = IL(RL +Rs) + Ia Ra + 2Vsi Ea = Is(RL +Rs) + Ia Ra + 2Vsi 31. DIAGRAM DAYA DAN EFISIENSI A C B D E F Pem Ia P n Pin A = Rugi putaran tanpa beban B = Rugi beban C = Ia 2 Ra(Rugi daya kumparan angker/ jangkar) D = Ia 2Vsi (Rugi daya kontak sikat) E = Is 2Rs (Rugi daya kumparan seri) F = If 2Rf (Rugi daya kumparan shunt) Pin = Daya input (mekanik) Pem = Daya elektromagnetik/ daya yang dibangkitkan Pb = Rugi besi dan gesekan Pcu = Rugi tembaga Pn = Daya input 32. Persamaan Pcu = C + D + E + F Generator DC Kompon Pcu = Ia 2 Ra + Ia 2Vsi + Is 2Rs + If 2Rf Pcu = C + D + E Generator DC Seri Pcu = Ia 2 Ra + Ia 2Vsi + Is 2Rs Pcu = C + D + F Generator DC Shunt Pcu = Ia 2 Ra + Ia 2Vsi + If 2Rf V Ia = Pem (C + D) Pb = A + B Pb = Pin Pem Pin = Pem + Pb Pem = Pn Pcu Pcu = Pem Pn Pn = IL VL 33. Note : Apabila Generator Seri maka diagram daya dan efisiensi hanya ABCDE Apabila Generator Shunt maka diagram daya dan efisiensi ABCDF = efisiensi/rendemen generator = efisiensi/rendemen listrik = efisiensi/rendemen bruto 34. TORSI JANGKAR / ANGKER W (kerja) = F . Kell W = F 2r (1 kali putaran) W = F 2r n/60 .......Rps (Rotasi per detik) W = F 2r n .........Rpm (Rotasi per menit) W = F.r 2n/60 .........Rps F r = Ta ........Nm (Torsi jangkar/angker) 2n/60 = m ...........Rps (Kecepatan putar mekanik) W = Tam Kerja yang dilakukan tiap detik Pem (daya jangkar/daya elektromagnetik) 35. Torsi Jangkar Juga bisa dicari dengan berbagai satuan seperti : 1. Newton Meter 2. Kilogram Meter 3. Pound Feet W = Pem = Ea Ia 36. PERHITUNGAN DENGAN BERBAGAI SATUAN 37. HUBUNGAN DAYA JANGKAR DENGAN TORSI JANGKAR Karena: Dimana: besaran = Daya jangkar dalam Horse Power (HP) 38. TORSI POROS (TORSI SUMBU) Torsi poros adalah torsi yang diakibatkan oleh torsi jangkar (Tsh), sedangkan torsi jangkar (Ta) sendiri diakibatkan oleh daya output (Pn) BHP = Brake Horse Power (daya rem kuda) 39. Persamaan Pin = Tshm Torsi Poros juga bisa dicari dengan beberapa satuan : 40. MOTOR DC Perangkat elektromagnetis yang dapat merubah energi listrik menjadi enekrgi gerak (mekanik). Kebalikan dari Generator LISTRIK MEKANIK Motor DC memerlukan sebuah suplai listrik searah yang dialirkan ke kumparan medan untuk diubah menjadi energi mekanik. Jika terjadi putaran pada jangkar dalam medan magnet maka akan terjadi tegangan (GGL) yang berubah-ubah arah pada setiap setengah putarannya sehingga menjadi tegangan bolak-balik. 41. PENAMPANG MOTOR DC MOTOR DC JANGKAR MOTOR DC MOTOR DC SEDERHANA 42. PRINSIP KERJA MEKANISME KERJA Arus listrik dalam medan magnet akan memberikan gaya. Jika kawat yang membawa arus dibengkokkan menjadi sebuah lingkaran/loop, maka kedua sisi loop, yaitu pada sudut kanan medan magnet, akan mendapatkan gaya pada arah yang berlawanan. Pa

Embed Size (px)
Recommended