PENYELESAIAN SOAL UTS DML

Load 1: 12 kVA, PF 0.8 Load 2: 10 kVA, PF 0.6 Trafo T1 : 50 kVA, 400/12000 V, ReqS = 0.1, XeqS= 0.3 Trafo T2 : 30 kVA, 12000/240 V, ReqS = 0.01, XeqS=0.03 Generator 100kVA, 400V Zline = 1+j3

Pertanyaan A:

1. Gambarkan Rangkaian Ekivalen Sistem dengan mengganti semua trafo dengan rangkaian ekivalen pendekatannya.

2. Jika trafo T2 bekerja pada tegangan nominalnya, berapa arus yang mengalir pada rangkaian sekunder trafo T2?

3. Berapa arus yang mengalir pada saluran dan berapa rugirugi salurannya. 4. Hitung tegangan pada sisi primer trafo T1. 5. Berapa Daya Nyata dan Daya Semu yang dicatu generator? 6. Berapa Efisiensi masingmasing trafo?

Penyelesaian:

1. Karena Req dan Xeq yang diketahui adalah Req dan Xeq dengan mengacu pada sisi sekunder masingmasing trafo (ditunjukkan denagn S pada indeksnya) maka rangkaian ekivalen sistem tersebut adalah sebagai berikut:

T2T1

2. Jika trafo T2 bekerja dengan tegangan nominal maka:

240

Load 1: PF = cos 1 = 0.8 1 = acos(0.8) = 36.87 Untuk PF lagging, 1 = 36.87 P1= S1 cos 1 = 12000 cos (36.87) = 9600W Q1= S1 sin 1 = 12000 sin (36.87) = 7200Var

Load 2: PF = cos 2 = 0.6 2 = acos(0.6) = 53.13 Untuk PF lagging, 2 = 53.13 P2= S2 cos 1 = 10000 cos (36.87) = 6000W Q2= S2 sin 1 = 10000 sin (36.87) = 8000Var

9600 7200

240 40 30A

6000 8000

240 25 33.33A 40 30 25 33.33=65+j63.33A

arus yang mengalir pada rangkaian sekunder T2 = 90.75344.26

3. Arus yang mengalir pada saluran adalah 90.75344.26 dan rugi daya saluran bisa dihitung sebagai:

Rugi daya nyata saluran = |90.753|1 = 8236.1W Rugi daya kompleks pada saluran adalah VI* pada saluran = (ZI)I* = || |90.752|1 3 8236.1 24,708

4. Perhitungan tegangan pada sisi primer T1 dilakukan dengan menghitung jumlah tegangan loop secara aljabar:

240 0.01 0.03 1 3 0.1 0.3

Karena

Maka:

240 90.753 44.261.11 3.33

543.08515.61

Ini adalah tegangan yang harus diberikan pada terminal primer T1 agar terminal sekunder T2 tetap pada tegangan nominalnya saat dibebani dengan dua beban di atas.

5. Untuk menghitung daya nyata dan daya semu pada generator bisa dilakukan dengan satu langkah yaitu dengan menghitung daya kompleksnya

S = VI*

543.08515.6190.753 44.26

543.08515.6190.75344.26

49,28759.87

49,287 cos59.87 24,740 W

6. Untuk menghitung efisiensi masingmasing trafo pada kondisi ini, harus dihitung daya nyata yang masuk dan keluar dari masingmasing trafo

24,740 W 0.1 0.3

543.08515.61 90.753 44.260.1 0.3 515.0214.96 515.0214.9690.753 44.26 46,739 cos59.22 23,916

23,91824,740 100% 96.7%

Cara lain untuk menghitung Pout T1 adalah dengan:

|| 24,740 90.7530.1 23,916 23,918 Cara ini yang akan dipilih oleh mahasiswa yang jeli dan ini tentu saja berpengaruh pada penilaian.

Pin pada trafo T2 dapat dihitung dengan banyak cara

/ / bisa kita dapatkan dengan 2 cara:

1 3 0.01 0.03

242.5540.3190.753 44.26 15682 Pin pada trafo T2 juga dapat dihitung dengan:

|| 23,918 90.7531 15682 Pout pada trafo dua juga dapat di hitung dengan banyak cara, cara termudah adalah dengan menjumlahkan daya nyata pada masingmasing beban:

120000.8 10000.6 9600 6000 15600 Silahkan anda check dengan cara yang lain!

15,60015,682 100% 99.5%

242.5540.31