Tegangan Tinggi Kel. 3

LAPORAN PRAKTIKUM

TEGANGAN TINGGI

NAMA PRAKTIKAN

NASIH UDIN

RUDI SETIAWAN

RUDOLF FRENGKI M

SANDI PRIA P

SITI MARWAH S

KELAS : 5J

DOSEN PEMBIMBING : PAK JANNUS

TANGGAL DIKUMPULKAN : 3 Desember 2010

PROGRAM STUDI TEKNIK ENERGI ( JURUSAN MESIN )

POLITEKNIK NEGERI JAKARTA

2010

TEGANGAN TEMBUS AC

PADA UDARA UNTUK BERBAGAI JENIS ELEKTRODA

A. TUJUAN

1. Mempelajari karakteristik tegangan tembus AC pada udara dari berbagai

jenis elektroda

2. Membandingkan tegangan tembus dari suatu elektroda dengan elektroda

lainnya

3. Mempelajari ketahanan isolasi udara untuk konfigurasi elektroda tertentu

B. UMUM

Udara umumnnya digunakan untuk mengisolasi antara elektroda untuk

pasangan di atas tanah seperti dalam panel, untuk mengisolasi antara rel satu

dengan rel lain digunakan udara. Agar dapat digunakan sebagai isolasi maka

harus ada jarak antar elektroda supaya tidak terjadi tembus. Jika terlalu dekat

maka udara akan mendapat tekanan medan yang besar bahkan melampaui

medan maksimum yang dapat ditahannya, akibatnya terjadi lompatan busur

diantara elektroda tersebut. Sebaiknya jika terlalu besar maka volume ruang

yang diperlukan besar.

Di lapangan dalam kenyataannya konfigurasi elektroda ada bermacam-

macam, ada bentuk jarum-jarum (runcing), jarum-plat, jarum-bola, dll.

Tegangan tembus udara dipengaruhi oleh konfigurasi tersebut, jenis tegangan

yang ditetapkan.

C. RANGKAIAN PENGUJIAN

TH = Transformator Tegangan Tinggi RMS 100 kV

TSM = Arus AC Sekunder Transformator

TO = Objek yang diuji

R6 = Resistor Peredam, Tegangan AC

R7 = Resistor Peredam Tegangan Surj Surj

F = Arester

CST = Pembagi Tegangan RMS 100 kV, 500 pF

SB = Panel Kontrol Tipe 273 Mencakup Transformator Regulator

SWS = Bagian Sekunder, Tegangan AC

D. PENGUJIAN

D.1. Konfigurasi Elektroda

Tegangan tembus diukur dengan peralatan pembagi tegangan

( Voltage Devider). Konfigurasi elektroda yang akan diuji adalah:

a) Tipe jarum - jarum (ditanahkan)

b) Tipe jarum - bola (ditanahkan)

c) Tipe jarum - plat (ditanahkan)

D.2. Langkah Percobaan

1. Pasangkan salahsatu konfigurasi diatas pada tempat objek

pengujian

2. Naikkan tegangan hingga udara diantara elektroda tembus,

kemudian catat tegangan tersebut.

3. Naikkan jarak elektroda seperti pada tabel kemudian naikkan

tegangan hingga udara tembus.

4. Gantikan konfigurasi elektroda diatas kemudian ulangi percobaan

seperti diatas.

E. TABEL PENGAMATAN

TEGANGAN TEMBUS AC PADA UDARA UNTUK BERBAGAI JENIS

ELEKTRODA

PercobaanKonfigurasi

Elektroda

Jarak

Elektroda (cm)

Tegangan Tembus (kV)

V1 V2 V3 Vr

1Tipe jarum -

jarum

1 8 8 8 8

2 15 15 15 15

3 22 22 22 22

4 26 26 26 26

5 30 30 30 30

2Tipe jarum -

bola

1 10 9 8 9

2 16 16 16 16

3 22 22 22 22

4 29 30 30 29.66

5 32 32 32 32

3Tipe jarum -

Plat

1 7 7 7 7

2 14 14 14 14

3 20 20 20 20

4 26 27 26 26.33

5 30 30 30 30

F. GRAFIK

0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.50

5

10

15

20

25

30

35f(x) = 7.02516159708931 exp( 0.319355801688391 x )R² = 0.905913808275667

Tipe jarum-jarum

Series2Exponential (Series2)

Jarak (cm)

Teg

anga

n ra

ta-r

ata

(kv)

0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.50

5

10

15

20

25

30

35f(x) = 7.66763496347535 exp( 0.315423326539702 x )R² = 0.92817519536559

Tipe jarum-bola


Jarak (cm)

Teg

anga

n ra

ta-r

ata

(kv)

0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.50

5

10

15

20

25

30

35f(x) = 5.97660922996908 exp( 0.354222610910664 x )R² = 0.919944493257446

Tipe jarum-plat


Jarak (cm)

Teg

anga

n ra

ta-r

ata

(kv)

G. ANALISIS

Dari 3 percobaan semakin besar tegangan maka semakin besar (jauh)

jaraknya

Dari grafik yang di dapat garis yang di hasilkan adalah ekopotensial.

PENGARUH TEKANAN ISOLASI UDARA PADA

TEGANGAN TEMBUS AC

A. TUJUAN

1. Mempelajari proses tembus pada kondisi bertekanan

2. Mempelajari karakteristik tembus dari berbagai elektroda pada gas-gas

yang bertekanan

3. Mempelajari pengaruh tekanan pada tegangan tembus AC

B. UMUM

Hukum Paschen mengatakan bahwa hubungan garis lurus antara jatuh

tegangan dan tekanan gas terjadi dalam daerah tertentu. Juga dikatakan bahwa

dengan tekanan gas lebih tinggi panjang jalan bebas dari molekul-molekul

menjadi berkurang, dengan demikian ionisasi terjadi pada intensitas medan

yang lebih tinggi. Dalam pemakaian biasa, dimensi-dimensi insulasi dapat

dikurangi bila tekanan dari gas insulasi ditambah.

C. SIRKUIT LATIHAN DAN KOMPONEN-KOMPONEN

TH = Transformator tegangan tinggi 100 kV rms, 5 kVA

CST = Pembagi Tegangan 100 kV rms, 500 ρF

SWS = Tegangan AC bagian sekunder

TSB = Kotak kontrol jenis 279 termasuk Transformator pengaturan

TSM = Arus AC Transformer

TO = Obyek latihan

D. INSTRUKSI PENGUJIAN

Obyek Pengujian.

Pasang konfigurasi elektroda dengan tipe jarum-jarum, dengan jarak antara

elektroda sebesar 2 cm. Dengan mengubah-ubah tekanan gas, berikan

tegangan pada elektroda hingga tembus.

Pada tekanan yang sama lakukan percobaan sebanyak 3 kali.

E. TABEL PENGAMATAN

PENGARUH TEKANAN ISOLASI UDARA PADA TEGANGAN

TEMBUS AC

Jarak = 2 cm


Elektroda

Tekanan

(Bar)


V1 V2 V3 Vr

1Tipe jarum -

jarum

3 50 50 50 50

2.5 42 42 42 42

2 40 40 40 40

1.5 38 38 38 38

1 32 32 32 32

0 26 26 26 26

F. EVALUASI

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.50

10

20

30

40

50

60

f(x) = 26.3103012966784 exp( 0.208022739769422 x )R² = 0.975071627993504

Tipe jarum-jarum


Tekanan (Bar)

Teg

anga

n ra

ta-r

ata

(kv)

G. ANALISA

Dari percobaan semakin besar tegangan maka semakin besar

tekanannya


TEMBUS AC PADA ISOLASI ZAT CAIR

A. TUJUAN

1. Mempelajari proses tembus tegangan AC pada minyak.

2. Mempelajari karakteristik tembus tegangan AC pada minyak.

B. UMUM

Pengujian ini menunjukkan evaluasi dari tegangan tembus menurut

VDE 0370. Disebabkan penyebaran yang besar (lebih banyak minyak

terkontaminasi), maka tegangan tembus ditentukan sebagai nilai rata-rata dari

lima pengukuran tersendiri.

3. SIRKUIT LATIHAN DAN KOMPONEN-KOMPONEN YANG

DIPERLUKAN

TH = Transformator Tegangan Tinggi 100 Kv RMS, 5 Kva

CST = Pembagi Tegangan 100 kV, 500 pF


TSB = Kotak pengatur jenis 279 termasuk transformator regulator

TSM = Arus AC sekunder Transformator


4. INSTRUKSI PENGUJIAN

1. Objek Test:

Cangkir penguji minyak diisi dengan contoh dari minyak yang akan diuji

(tidak bebas). Minyak tersebut diisi dengan pelan-pelan ke dalam cangkir

hingga di atas yang ditentukan, untuk menghindari terbentuknya

gelembung-gelembung. Kemudian minyak harus dibiarkan minimal

selama 10 menit sebelum diuji.

2. Pengujian

Tegangan harus dinaikkan dari nol hingga tembus dengan laju rata-rata 2-

4 kV/detik. Contoh minyak tersebut harus diuji 6 kali, interval waktu

masing-masing pengujian harus 2 menit. Tegangan harus dimatikan bila

sudah tembus dan minyak diantara elektoda sebaiknya diaduk dengan

suatu batang dari bahan gelas (bila tidak maka minyak yang

terkontaminasi diantara elektroda-elektroda mempengaruhi tegangan

tembus berikutnya).

5. TABEL PENGAMATAN

TEGANGAN TEMBUS AC PADA ISOLASI ZAT CAIR

Jarak elektroda = 2 cm

Pengujian Tegangan Tembus (kV)

1 42

2 42

3 42

4 42

5 42

6 42

6. EVALUASI

0 1 2 3 4 5 6 705

1015202530354045

f(x) = 42

TEGANGAN TEMBUS AC PADA ISOLASI ZAT CAIR

Series2

Linear (Series2)

Pengujian

Teg

anga

n (k

v)

7. ANALISA

Dari hasil pengamatan di dapat tegangan tembusnya 42 kV setiap jarak 2cm.

Jika dalam standar minyak trafo adalah 42kV/2cm = 210kV/mm, berarti

kekentalan pada minyak trafo baik.

TEGANGAN TEMBUS DC PADA UDARA UNTUK

BERBAGAI JENIS ELEKTRODA

A. TUJUAN

1. Mempelajari karakteristik tembus udara dari berbagai jenis elektroda

2. Membandingkan tegangan tembus dari suatu elektroda dengan elektroda

lainnya

3. Mempelajari ketahanan isolasi udara-udara untuk konfigurasi elektroda

tertentu

B. UMUM

Udara umumnnya digunakan untuk mengisolasi antara elektroda untuk

pasangan di atas tanah, seperti dalam panel, untuk mengisolasi antara rel satu

dengan rel lain digunakan udara. Agar dapat digunakan sebagai isolasi maka

harus ada jarak antar elektroda supaya tidak terjadi tembus. Jika terlalu dekat,

maka udara akan mendapat tekanan medan yang besar bahkan melampaui

medan maksimum yang dapat ditahannya, akibatnya terjadi lompatan busur,

diantara elektroda tersebut. Sebaiknya jika terlalu besar maka volume ruang

yang diperlukan besar.

Di lapangan dalam kenyataannya konfigurasi elektroda ada bermacam-

macam, ada bentuk jarum-jarum (runcing), bola-bola, dll. Tegangan tembus

udara dipengaruhi oleh konfigurasi tersebut, jenis tegangan yang ditetapkan.

C. RANGKAIAN PENGUJIAN

TH = Transformator Tegangan Tinggi RMS 100 kV

TSM = Arus AC Sekunder Transformator


R6 = Resisitor Peredam, Tegangan AC

R7 =Resistor Peredam Tegangan Surj

F = Areste

CST = Pembagi Tegangan RMS 100 kV, 500 pF

SB = Panel Kontrol Tipe 273 Mencakup Transformator Regulator

SWS = Bagian Sekunder, Tegangan AC

D. PENGUJIAN

D.1. Konfigurasi Elektroda

Tegangan tembus diukur dengan peralatan pembagi tegangan

( Voltage Devider). Konfigurasi elektroda yang akan diuji adalah:

d) Tipe jarum - jarum (ditanahkan)

e) Tipe bola - bola (ditanahkan)

D.2. Langkah Percobaan

5. Pasangkan salahsatu konfigurasi diatas pada tempat objek

pengujian

6. Naikkan tegangan hingga udara diantara elektroda tembus,

kemudian catat tegangan tersebut.

7. Naikkan jarak elektroda seperti pada tabel, kemudian naikkan

tegangan hingga udara tembus.

8. Gantikan konfigurasi elektroda diatas kemudian ulangi percobaan

seperti diatas.

E. TABEL PENGAMATAN

TEGANGAN TEMBUS DC PADA UDARA UNTUK BERBAGAI JENIS

ELEKTRODA


Elektroda

Jarak

Elektroda

(cm)


V1 V2 V3 Vr

1Tipe

jarum-jarum

1 6 6 7 6.33

2 7 7 7 7

3 8 8 8 8

4 9 8 8 8.33

5 9 9 8 8.66

Tipe

jarum-bola

1 6 6 5 5.66

2 8 7 8 7.66

3 8 9 9 8.66

4 8 10 9 9

5 9 8 10 9

Tipe

jarum-plat

1 4 4 4 4

2 8 7 7 7.33

3 8 8 7 7.66

4 8 9 9 8.66

5 10 9 10 9.66

F. EVALUASI

0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.50123456789

10

f(x) = 5.98964713043319 exp( 0.0799729371275459 x )R² = 0.939458243580591

Tipe jarum-jarum


Jarak (cm)

Teg

anga

n ra

ta-r

ata

(kv)

0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.50123456789

10f(x) = 5.6852537516163 exp( 0.108881396382598 x )R² = 0.767170267405218

Tipe jarum-bola


Jarak (cm)

Teg

anga

n ra

ta-r

ata

(kv)

0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.50

2

4

6

8

10

12

f(x) = 4.01146580546552 exp( 0.193013778088486 x )R² = 0.792729401534133

Tipe jarum-plat


Jarak (cm)

Teg

anga

n ra

ta-r

ata

(kv)

G. ANALISIS

Dari 3 percobaan semakin besar tegangan maka semakin besar (jauh)

jaraknya


PENGARUH TEKANAN ISOLASI UDARA PADA

TEGANGAN TEMBUS DC

A. TUJUAN

4. Mempelajari proses tembus pada kondisi bertekanan

5. Mempelajari karakteristik tembus dari berbagai elektroda pada gas-gas yang

bertekanan

6. Mempelajari pengaruh tekanan pada tegangan tembus DC

B. UMUM

Hukum Paschen mengatakan bahwa hubungan garis lurus antara jatuh

tegangan dan tekanan gas terjadi dalam daerah tertentu. Juga dikatakan bahwa

dengan tekanan gas lebih tinggi, panjang jalan bebas dari molekul-molekul menjadi

berkurang, dengan demikian ionisasi terjadi pada intensitas medan yang lebih tinggi.

Dalam pemakaian biasa, dimensi-dimensi insulasi dapat dikurangi bila tekanan dari

gas insulasi ditambah.

C. SIRKUIT LATIHAN DAN KOMPONEN-KOMPONEN

TH = Transformator tegangan tinggi 100 kV rms, 5 kVA

CST = Pembagi Tegangan 100 kV rms, 500 ρF


TSB = Kotak kontrol jenis 279 termasuk Transformator pengaturan

TSM = Arus AC Transformer

TO = Obyek latihan

D. INSTRUKSI PENGUJIAN

Obyek Pengujian.

Pasang konfigurasi elektroda dengan tipe jarum-jarum, dengan jarak antara elektroda

sebesar 2 cm.

Dengan mengubah-ubah tekanan gas, berikan tegangan pada elektroda hingga

tembus.

Pada tekanan yang sama lakukan percobaan sebanyak 3 kali.

E. TABEL PENGAMATAN

TEGANGAN TEMBUS DC PADA TEKANAN UDARA UNTUK BERBAGAI

JENIS ELEKTRODA


Elektroda

Tekanan

(Bar)


V1 V2 V3 Vr

1Tipe

jarum-jarum

3 11 11 11 11

2.5 10 11 10 10.33

2 10 10 9 9.66

1.5 9 9 9 9

1 8 8 8 8

0 8 6 6 6.66

A. EVALUASI

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.50

2

4

6

8

10

12

f(x) = 6.7788053340254 exp( 0.169092151569 x )R² = 0.988106382515249

Tekanan (Bar)

Tega

ngan

tem

bus (

kV)

ANALISIS

Dari percobaan semakin besar tegangan maka semakin besar

tekanannya


FENOMENA TERJADINYA KORONA

Pelepasan Korona pada tegangan AC/DC

1. GeneralFenomena corona disebabkan loncatan bunga api yang tidak seimbang pada wilayah yang mempunyai intesitas tinggi. Karakteristik korona berbeda dengan aplikasi tegangan AC dan DC.

2. Test circuit and required components

TH = High Voltage Transformer RMS 100 kV, 5 kVAC = High Voltage Diode 100 kV, 20 mA

3. Test instruction

Test object : The corona cage (ø 100 mm) with wire (diameter 1 mm), inserted in pressure vessel. Wall of corona gage grounded.Measurements : Wire positive and negative DC voltage applied and AC voltage applied. Measuring of the voltage when ionization begins. Observation of the optical and accustical phenomena when raising the voltage until a flashover occurs.

4. Pengamatan1. Catat tegangan visual korona AC/DC2. Amati cahaya yang tampak pada penghantar3. Amati perbedaan cahaya untuk korona AC/DC

5. Hasil Pengamatan1. Tegangan visual korona AC menghasilkan tegangan sebesar 26 kV dengan

loncatan bunga api.Tegangan visual korona DC menghasilkan tegangan sebesar 6 kV tanpa loncatan bunga api.

2. Pada saat pengamatan cahaya yang tampak tidak begitu terlihat dengan jelas.

3. Perbedaan cahaya pada saat tegangan AC/DC yaitu pada saat tegangan AC terdapat Loncatan Bunga Api, sedangkan pada tegangan DC tidak terlihat adanya Loncatan Bunga Api.

6. Analisis pengujiano Untuk visual korona AC memiliki tegangan berubah-ubah dan

frekuensi 50 HZo Untuk visual korona DC memiliki tegangan yang tetap dan tidak ada

frekuensi

7. Kesimpulan Dari hasil pengamatan diatas tegangan visual korona AC pada 26 KV

menghasilkan loncatan api di karenakan tegangan visual korona AC tesebut tidak tetap dan memiliki frekuensi 50-60 HZ, sedangkan tegangan visual korona DC tegangan yang di hasilkan tetap dan tidak memiliki frekuensi.

BAB II

PELAKSANAAN

II.1. Rangkaian Percobaan

T = Trafo uji 220 V/ 100 Kv. 5kVA, 50 Hz

R = Tahanan

C = Kapasitor 100 pF

S = Sela bola dengan tegangan tembus Us ~¿ 3kV

P = Isolator duduk 7 tingkat

TABEL PENGAMATAN

Tegangan Tembus Ac Pada Isolasi Gantung

Jarak elektroda = 0.5cm

Pengujian Tengangan Tembus (kV)

1 4

2 4

3 4

4 4

5 4

GRAFIK

0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.50

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

f(x) = 4

Tegangan Tembus Ac Pada Isolasi Gantung

Series2Linear (Series2)

Pengujian

Tega

ngan

Tem

bus (

kV)

Dari hasil pengamatan di dapat tegangan tembusnya 4 kV setiap jarak 0.5cm.

4kV/0.5cm = 20kV/mm

Tegangan Tinggi Kel. 3

Documents