Upload
rizki-pratiwi
View
23
Download
1
Embed Size (px)
Citation preview
A
PLN - POLITEKNIK NEGERI PADANG
Laboratorium ListrikPEMBEBANAN GENERATOR SINKRON 3(Semester : VNo:
Jurusan Teknik ElektroWaktu : 6 JamVI.8
A. TUJUAN
Setelah melaksanakan praktek, diharapkan praktikan dapat :
1. Mengetahui perubahan tegangan sinkron bila dibebani dengan beban induktif, resistif dan kapasitif pada eksitasi yang tetap.
2. Mengetahui pengaruh eksitasi terhadap pembebanan induktif, resistif dan kapasitif pada tegangan tetap.
3. Mencatat rating generator sinkron 3 phasa sesuai dengan name plate-nya.4. Mengukur dan menggambarkan karakteristik beban.
B. KONSEP GENERATOR SINKRON
B.1 Pengertian
Generator sinkron disebut juga generator arus bolak-balik, atau alternator. Generator sinkron ini digunakan untuk pembangkit dengan kapasitas besar, dimana belitan atau kumparan jangkar ditempatkan pada stator, sedangkan belitan medan ditempatkan pada rotor.
Mesin sinkron apabila bekerja sendiri sebagai catu daya, ada dua kemungkinan daya yang bisa dibangkitkan, yaitu daya buta induktif dan nyata. Untuk membuktikan hal tersebut , maka pada saat generator bekerja, kita harus memberi beban resistif, induktif dan kapasitif. Dimana beban induktif secara analisa bisa dikatakan sebagai pembangkit daya buta kapasitif dan beban kapasitif bisa dikatakan pembangkit daya buta induktif. Pada generator sinkron lilitan jangkar yang banyak digunakan adalah lilitan rangkaian terbuka yang dibentuk dari kumparan yang terisolasi. Pada generator ini lilitan jangkarnya tersusun dari 3 lilitan terpisah satu dengan yang lain 120(. Resistor : Pengambil daya nyata
Generator : Pemberi daya nyata
Kapasitor : pengambil daya buta kapasitif & pemberi daya buta induktif
Induktor : pengambil daya buta induktif & pemberi daya buta kapasitif
B.2. Rangkaian Ekivalen
Jika beban ditambah pada generator yang sedang bekerja pada kecepatan konstan dan dengan eksitasi medan konstan, tegangan nominal akan berubah. E dalam generator tidak konstan, tetapi berubah dengan adanya besar beban dan faktor daya beban karena pengaruh reaksi jangkar.
Gambar 1. Rangkaian Ekivalen generator ACB.2. Persamaan
Frekwensi GGL yang dibangkitkan tergantung pada jumlah kutub dan kecepatan generator.
f = p * n / 120
Pada waktu hubung singkat, tegangan yang terjadi pada lilitan alternator hanya untuk mengatasi rugi tegangan Ia Za. Untuk mengetahui nilai dari efisiensi dapat digunakan persamaan :
( = Pout / Pin
Sedangkan daya keluaran tersebut dapat dicari dengan persamaan :
Pout = (m*n)/9,55
Dimana:m = torsi (Nm)
n = kecepatan putar (rpm)
Xs2 = Zs2 - Ra2
Eg = [(Vt + I.Ra)2 + (I.Xs)2]0,5
Dengan adanya ketiga jenis beban tersebut, maka Karakteristika pembebanan pada mesin sinkron digambarkan sebagai berikut :
Gambar 2. Karakteristik beban fungsi Arus
Untuk mengetahui pengaruh eksitasi terhadap pembebanan (tegangan output tetap), maka kita dapatkan karakteristik pada gambar berikut :
Gambar 3. Karakteristik beban fungsi Arus
Karakteristik Pembebenan terhadap generator Sinkron :
1. Karakteristik Beban, VT = f (Ia)
Karakteristik ini diperoleh dengan mengadakan percobaan beban pada alternator. Karakteristik beban alternator dapat digambarkan sebagai berikut :
Pada umumnya kita mengenal tiga macam beban yaitu :
Beban resisitif (R)
Beban kapasitif (Xc)
Beban induktif (XL)
Faktor daya dari generator dapat ditentukan dengan karaktersitik beban yang sedang dicatu (kecuali generator bekerja secara paralel).
Jika beban ditambahkan pada generator sinkron yang bekerja pada kecepatan konstan dengan eksistensi medan konstan, tegangan terminalnya akan berubah. Besarnya perubahan tergantung pada rancangan mesin dan pada faktor daya beban. Pengaruh faktor daya yang berbeda dan perubahan tegangan terminal dengan perubahan beban pada generator sinkron ditunjukkan dalam gambar berikut :
Faktor-faktor yang mempengaruhi tegangan generator adalah
Penentuan tegangan IR pada lilitan jangkar
Penurunan tegangan IX, pada lilitan jangkar
Reaksi jangkar (pengaruh magnetisasi dari arus jangkar).
C. PERALATAN YANG DIPERLUKAN
No.UraianSatuanSpesifikasiJumlah
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.Mesin sinkron 3 phasa
Motor Penggerak/Primover
Power Supply
Catu daya
Rheostat
Volt meter
Ampere meter
Saklar
Beban induktif
Beban kapasitif
Beban Resistif
Rubber Coupling
Cos Q meter
Watt meter
Tutup as belakang
KableUnit
Unit
Unit
Unit
Unit
Unit
Unit
Unit
Unit
Unit
Unit
---, 1 KW
--, 1 KW
380/220 V-3Phasa
0 s/d 220 Vdc
100 Ohm/ 10 A
0 s/d 400 Volt
10 A
3 Pole
-
-
-1
1
1
1
1
3
3
1
1
1
1
2
1
1
1
secukupnya
D. RANGKAIAN PERCOBAAN
E. LANGKAH KERJA
Didalam melakukan percobaan, semua alat ukur harus diperiksa terlebih dahulu, agar tidak terjadi penggantian alat ukur dan kelancaran didalam pengambilan data.D.1. Percobaan Berbeban
1. Memberikan Arus penguatan generator pada putaran nominal sehingga diperoleh tegangan terminal keluaran generator
2. Melakukan percobaan berbeban untuk beban R, RL, RLC
3. Memasukan data percobaan pada Tabel 2 dari Tabulasi Data.
D.2. TUGAS 1. Buatlah grafik pembebanan generator pada percobaan Tanpa Beban; Berbeban dan Hubung singkat
2. Jelaskan perbandingan karakteristik pembebanan generator pada percobaan Tanpa Beban; Berbeban dan Hubung singkat
F. TABULASI DATA
TABEL 2.1. PERCOBAAN GENERATOR UNTUK BEBAN RESISTIV
BebanVm (V)Eg (V)Iex (A)n (Rpm)VL (V)Po (W)Cos (IL (A)Ig (A)Ket.
100 (w)
200 (w)
300 (w)
400 (w)
500 (w)
600 (w)
TABEL 2.2. PERCOBAAN GENERATOR UNTUK BEBAN RESISTIVE DAN INDUKTIF
BebanVm (V)Eg (V)Iex (A)n (Rpm)VL (V)Po (W)Cos (IL (A)Ig (A)
(Watt)(mH)
10050
200100
300150
400200
500250
TABEL 2.3. PERCOBAAN GENERATOR UNTUK BEBAN RESISTIV, INDUKTIF dan CAPASITIVE
Beban Vm (V)Eg (V)Iex (A)n (Rpm)VL (V)Po (W)Cos (IL (A)Ig (A)
WattmH(F
100503,6
2001007,2
30015010,8
40020014,4
50025018
DAFTAR PUSTAKA
1. P.S. Bimbra,; Electrical Machinery, Khana Publishers, Delhi, 1979.
2. B.L. Theraja,; Electrical Technology, Publication Division of Nirja Contruction & Development Co. New Delhi, 1980.
A2
G
dc
GEN.
3 (
BEBAN
I/IN
I/IN
Cos ( = 1
Cos ( = 0, Induktif
Cos ( = 0, Capasitif
V/VN
I/IN
Cos ( = 1
RSh
G
VT
Vg
Eg
Ra
XL
Xh
Cos ( = 0, Cap
Cos ( = 0, Induktifp
VEx
S
K L S T
VG
A1
Catu Daya
0 ---- 220 Vdc
Im
RG
E1
E2
E2
Vm
M
A
A1
(
(
(
(
6
_1013806314.bin