38673907 Prinsip Dasar Kwh Meter

16
PRINSIP DASAR kWh METER kWh meter adalah alat pengukur energi listrik yang mengukur secara langsung hasil kali tegangan, arus factor kerja, kali waktu yang tertentu (UI Cos φ t) yang bekerja padanya selama jangka waktu tertentu tersebut. Hal ini berdasarkan bekerjanya induksi megnetis oleh medan magnit yang dibangkitkan oleh arus melalui kumparan arus terhadap disc (piring putar) kWh meter, dimana induksi megnetis ini berpotongan dengan induksi mgnetis yang dibangkitkan oleh arus melewati kumparan tegangan terhadap disc yang sama. Koppel putar dapat dibangkitkan terhadap disc karena induksi magnetis kedua medan magnit tersebut diatas bergeser fasa sebesar 90 0 satu terhadap lainnya (azas Ferrari). Hal ini dimungkinkan dengan konstruksi kumparan tegangan dibuat dalam jumlah besar gulungan sehingga dapat dianggap inductance murni. PRINSIP KERJA Ф1 ditimbulkan oleh arus I mengalir di kumparan Wc Ф2 ditimbulkan oleh arus Ip mengalir di kumparan Wp dan Ip lagging 90 0 terhadap tegangannya Gambar 2 Dengan mengambil persamaan moment alat ukur type induksi : T = KW Ø1. Ø2 Sin α Ф1 1 sebanding dengan I Ф 2 2 sebanding dengan Sin α = Cos φ Maka : TD = W.I Cos φ = V.I. Cos φ 1 φ Ф1 Ф2 Sin α = Cos φ α V V W V W

description

kwh

Transcript of 38673907 Prinsip Dasar Kwh Meter

PRINSIP DASAR kWh METER

kWh meter adalah alat pengukur energi listrik yang mengukur secara langsung hasil

kali tegangan, arus factor kerja, kali waktu yang tertentu (UI Cos φ t) yang bekerja

padanya selama jangka waktu tertentu tersebut. Hal ini berdasarkan bekerjanya induksi

megnetis oleh medan magnit yang dibangkitkan oleh arus melalui kumparan arus

terhadap disc (piring putar) kWh meter, dimana induksi megnetis ini berpotongan

dengan induksi mgnetis yang dibangkitkan oleh arus melewati kumparan tegangan

terhadap disc yang sama.

Koppel putar dapat dibangkitkan terhadap disc karena induksi magnetis kedua medan

magnit tersebut diatas bergeser fasa sebesar 900 satu terhadap lainnya (azas Ferrari).

Hal ini dimungkinkan dengan konstruksi kumparan tegangan dibuat dalam jumlah

besar gulungan sehingga dapat dianggap inductance murni.

PRINSIP KERJA

Ф1 ditimbulkan oleh arus I mengalir di kumparan Wc

Ф2 ditimbulkan oleh arus Ip mengalir di kumparan Wp dan Ip lagging 900 terhadap

tegangannya

Gambar 2

Dengan mengambil persamaan moment alat ukur type induksi :

T = KW Ø1. Ø2 Sin α Ф1 1 sebanding dengan I Ф 2 2 sebanding dengan

Sin α = Cos φMaka : TD = W.I Cos φ = V.I. Cos φ

1

φ

Ф1

Ф2

Sin α = Cos φα

V

VW

VW

Dengan demikian maka terhadap piringan logam D terdapat momen gerak TD yang

berbanding lurus terhadap daya beban. Apabila oleh karena pengaruh momen TD. Piring

logam D berputar dengan kecepatan n, maka sambil berputar piringan tersebut memotong

garis – garis fluksi magnetic m (akibat adanya magnit permanen) sehingga menyebabkan

terjadinya arus – arus putar (arus Foucault) didalam piringan logam yang berbanding

lurus terhadap n Ø m.

Arus – arus putar yang terjadi pada piringan logam D akibat adanya Ø1, Ø2 dan Ø m

seperti dalam gambar 1.B

Arus – arus putar yang memotong garis – garis fluksi m menyebabkan piringan logam D

mengalami momen redaman TD yang berbanding lurus dengan n. Ø m2

Bila momen TD dan Td dalam keadaan seimbang maka :

Kd. V.I. Cos φ = Km.n. Ø m2

n =

Kd, Km = konstanta

Sehingga didapat kecepatan n dari piringan logam D adalah berbanding lurus

dengan V.I.Cos, maka jumlah putaran piringan D untuk jangka waktu tertentu

sebanding dengan energi yang diukur pada jangka waktu tersebut. Kemudian

untuk mendapat angka hasil pengukuran dari piringan D tadi harus

ditransformasikan lagi kealat register.

2

Kd V.I Cos φ

Km Ф m2

BAGIAN – BAGIAN KWH METER DAN FUNGSINYA

Gambar 3

Badan (body) terdiri dari :

a. Bagian atas

b. Bagian bawah

Kumparan arus terdiri dari :

a. Pada kWh meter 1 phasa kumparan arus 1 set

b. Pada kWh meter 3 phasa 3 kawat kumparan arus 2 set

c. Pada kWh meter 3 phasa 4 kawat kumparan 3 set

Pada kumparan arus dilengkapi dengan kawat tahanan atau lempengan besi yang

berfungsi sebagai pengatur Cosinus phi (factor kerja)

Kumparan Tegangan terdiri dari :

Pada kWh meter 1 phasa ……………………………… 1 Set

Piringan

Piringan kWh meter ditempatkan dengan dua buah bantalan (atas dan bawah) yang

digunakan agar piringan kWh meter dapat berputar dengan mendapat gesekan sekecil

mungin.

3

1. Kumparan Tegangan2. Kumparan arus3. Elemen Penggerak/piringan4. Rem Magnit5. Register6. Name Plate7.Terminal Klemp

Rem Magnit

Rem magnit adalah terbuat dari magnit permanen, mempunyai satu pasang kutub (Utara

dan selatan) yang gunanya untuk :

a. Mengatasi akibat adanya gaya berat dari piringan kWh meter

b. Menghilangkan / meredam ayunan perputaran piringan serta alat kalibrasi semua

batas arus.

Roda gigi dan Alat Pencatat (register)

Sebagai transmisi perputaran piringan, sehingga alat pencatat merasakan adanya

perputaran, untuk mencatat jumlah energi yang diukur oleh kWh meter tersebut dan

mempunyai satuan, puluhan, ratusan, ribuan dan puluh ribuan

1.Data kWh Meter

Pada papan nama dari meter energi tercantum data sebagai berikut :

- Nama alat / merek pabrik

- Tipe atau jenis meter

- Cara pengawatan : satu fasa, 2 kawat

tiga fasa, 3 kawat

tiga fasa, 4 kawat

- Tegangan

- Arus

- Frekuensi

- Konstanta meter

- Kelas

- Satuan energi listrik

4

1.Instalasi pengukuran langsung.1.1. Diagram pengawatan meter kWh 1 Phasa.

Gambar Diagram penagawatan meter kWh 1 phasa

1.2. Diagram pengawatan meter kWh 3 phasa

5

41 3 6

L

N

Kebeban

1 3 4 6 7 9 10 11

R

S

T

N

Gambar Diagram pengawatan meter kWh 3 phasa

R S T N

1 3 4 6 7 9 10 11 1 3 4 6 7 9

Time Switch

Meter kWh Meter kVArh

Gambar Diagram Pengawatan meter kWh tarif ganda dan kVArh.

6

2. Alat Pengukur, Pembatas dan perlengkapannya.

2.1. Alat Pengukur.

Pengukuran energi listrik yang digunakan pelangggan TR dilakukan oleh salah satu dibawah ini.

- Meter kWh tarip tunggal- Meter kWh tarip tunggal dan kVArh- Meter kWh tarip ganda dan kVArh

2.1.1. Meter kWh.

Meter Kwh adalah alat ukur listrik integrasi yang digunakan untuk mengukur besarnya energi aktif yang digunakan pelanggan dlam satuan kilo watt jam (Kwh)

Data dan Spesifikasi Meter kWh.Pada setiap meter Kwh diberi tanda pengenal pada papan nama yang terpasang pada bagian dalam meter yang antara lain berisi :1. Nama / Merk pabrik2. Sistem pengawatan: - Satu phasa dua kawat

- Tiga phasa empat kawat - Tiga phasa tiga kawat

3. Type meter4. Nomor seri dan tahun pembuatan.5. Tegangan acuan standar,arus dasar dan rasio ransformator6. Frekuensi pengenal7. Konstanta meter8. Satuan energi listrik9. Kelas meter Kelas dua untuk pengukuran langsung Kelas satu untuk pengukuran tak langsung

10. Suhu acuan11. Tanda segi empat ganda, untuk meter berkotak isolasi12. Nama pemilik 13. Untuk meter tarif ganda, disebelah kiri elemen hitung

diberi tanda : Max.load dan Normal load atau LWBP dan WBP. Dan dilengkapi dengan petunjuk kerja register meter yang berwarna merah disebelah kanan register.

14. Tegangan terminal pemindah tarip

7

15. Tanda dengan huruf C.A. untuk terminal meter guna ganda.(dapat dihubungkan dengan kabel Cu atau Al)

16. Tanda bantalan batu ganda magnit apung17 Arah putaran Kwh.

Tabel Tegangan Acuan Standar meter kWh

Meter kWh Tegangan Acuan Standar

Sambungan langsung satu phasa 230 volt

Sambungan langsung tiga phasa 440 volt

Tabel Arus dasar Standar dan Arus Maksimum meter kWh

Meter KwhArus dasar standar(A)

Arus Maksimum(A)

Sambungan langsung5 2020 60100 100

Sambungan melalui trafo arus1

-5

Meter kWh yang menggunakan tarip ganda harus dilengkapi dengan saklar waktu (time switch) guna menunjukan pemakaian kwh pada WBP dan LWBP.Waktu beban puncak (wbp) adalah pukul 18.00 s/d 22.00 dan Luar wktu beban puncak (lwbp) adalah pukul 22.00 s/d 18.00 waktu setempat.Jamnyala perbulan adalah jumlah pemakaian kwh dibagi dengan daya tersambung (kVA). 2.1.2. Meter kVArh.

Meter kvarh adalah suatu alat ukur listrik sintegrasi yang digunakan untuk mengukur besarnya energi reaktif yanfg digunakan pelanggan dalam satuan kilo volt amper reaktif jam ( kvarh)

8

Data dan Spesifikasi Meter Kvarh.Pada setiap meter Kvarh diberi tanda pengenal pada papan nama yang terpasang pada bagian dalam meter yang antara lain berisi :

1. Nama / Merk pabrik2. Sistem pengawatan: - Satu phasa dua kawat

- Tiga phasa empat kawat - Tiga phasa tiga kawat

3. Type meter4. Nomor seri dan tahun pembuatan.5. Tegangan acuan standar,arus dasar dan rasio ransformator

instrumen ukur.6. Frekuensi pengenal7. Konstanta meter (putaran /kvarh)8. Satuan energi listrik9. Kelas meter Kelas tiga.10. Suhu acuan bila lain dari 23° C 11. Tanda segi empat ganda, untuk meter berkotak isolasi12. Nama pemilik13. Tanda dengan huruf C.A. untuk terminal meter guna ganda.(dapat

dihubungkan dengan kabel Cu atau Al)14. Tanda bantalan batu ganda magnit apung15. Arah putaran kvarh

Tabel Tegangan Acuan Standar meter Kvarh

Meter Kvarh Tegangan Acuan Standar

Sambungan langsung satu phasa 230 volt

Sambungan langsung tiga phasa 440 volt

9

Tabel Arus dasar Standar dan Arus Maksimum meter kvarh

Meter KvarhArus dasar standar(A)

Arus Maksimum(A)

Sambungan langsung5 2020 60100 100

Sambungan melalui trafo arus1

-5

10

2.2. Pembatas

Untuk membatasi daya yang dipakai pelanggan TR agar sesuai dengan daya kontraknya digunakan pemutus mini atau pelebur.

2.2.1. Pemutus mini. Pemutus mini yang digunakan sebagai alat pembatas daya pada T R harus mempunyai spesifikasi teknik sebagai berikut:

- Prinsip kerja

Trip termis,tripbimetal,trip hidrolis ,trip elektromagnit.- Karakteristik teknik.

= Frekuensi pengenal : 40 – 60 Hz.= Kapasitas pemutus s/d 6 KA pada 220 volt dan cosφ=0.85 = Dapat bekerja sampai dengan 440 Volt AC

Untuk pembatas arus sampai dengan 100 A dipakai pemutus mini (MCB) sedangkan untukm pembatas arus diatas 100 A sipakai pelebur tegangan rendah pemutus cetak ( MCCB =Mould Cast Circuit Breaker) atau pemutus tanpa pelebur (NFB= No Fuse Breaker) yang dapat distel untuk memenuhi karakteristik pembatas.

2.2.2. Pelebur.

Pelebur yang digunakan sebagai pembatas arusuntuk penyaambunga TR harus mempunyai karakteristik sebagai berikut :

Arus Nominal Arus Lebih Waktu Lebur Catatan

(A) (A) (Jam)

< 60

1,3 In > 1Tidak putus dalam

waktu 1 jam

2 In < 1Putus dalam waktu 1

jam

> 60

1,3 In > 2Tidak putus dalam

waktu 2 jam

2 In < 2Putus dalam waktu 2

jam

11

2.3. Perlengkapan. 2.3.1. Kotak lemari APP.

Kotak atau lemari APP harus terbuat dari bahan yang tahan akan kerusakan mekanis dan tahan panas.Kotak APP yang digunakan meliputi :

- APP tipe I dipakai untuk sambungan satu phasa.- APP tipe III dipakai untuk sambungan tiga phasa- APP tipe khusus I digunakan untuk sambungan pengukuran TR

menggunakan trafo arus.

Tabel Daftar pemakaian Kotak atau lemari APPArus Nominal

No. Tipe APP (In) Meter kwh Daya(Ampere) (Volt Ampere)

1. IA 5(20) 450 - 4400

2. IB 20(60) 5500 – 1100050(100) 13900 - 22000

3. IIIA 3x5(20) 3900 - 132003x20(60) 16500 – 330003x50(100) 41500 - 53000

4. IIIB 3x20(60) 16500 – 330003x50(100) 41500 - 53000

5. Khusus IA 3 x 5 66000 - 197000

6. Khusus I B1 3 x 5 66000 - 329000

7. Khusus I B 2 3 x 5 414000 - 630000

8. Khusus I C1 3 x 5 66000 - 329000

Khusus I C 2 3 x 5 414000 - 630000

12

2.3.2. Plat Nama dan tanda peringatan.

Setiap kotak atau lemari APP yang akan dipasang pada pelanggan harus diberi tanda peringatan atau plat nama.Contohnya seperti gambar berikut ini.

Gambar Tanda peringatan untuk APP Tipe I dan III

KWH

AWAS !1.MERUSAK/MEMBUKA SEGEL DIDENDA

2.MENCURI LISTRIK DIPIDANA &DIDENDA

13

DATA APP

PLAT NAMA DAN TANDA PERINGATAN APP TIPE KHUSUS I

TYPE / NOMOR : / No.

METER ARUS : 0 - A

METER TEGANGAN : 0 - V

TRAFO ARUS : / A

TRAFO TEGANGAN : / A

PENGAMAN LEBUR/ IN SETTING

: A

METER Kw h : PH ; KAWAT ; TARIF

METER kvarh : PH ; KAWAT ; TARIF

SAKELAR WAKTU : 0 - JAM ; V

FAKTOR PENGALI :

AWAS !

1. MERUSAK / MEMBUKA SEGEL DIDENDA2.MENCURI LISTRIK DIPIDANA &

14

Bentuk dan ukuran kotak atau lemari APP tipe I,III. Dan tipe khsus IA,IB, dan IC harus sesuai dengan ukuran dan bentuk pada SPLN 55 tahun 1990 trentang Pengukur, pembatas dan perlengkapannya.

2.3.3. Blok terminal. Blok teminal adalah tempat penyambungan pengawatan alat ukur dan pembatas. Blok terminal yang digunakan adalah blok terminal yang mempunyai jumlah teminal 4 untuk APP tipe I dan 8 untuk tipe III dengan kemampuan arus 25A, 60A,dan 100A berdiameter dalam masing masing lubang 4, 5 dan 6 mm, diameter luar minimum10 mm sedangkan untuk tipe khusus I mempunyai jumlah terminal 16 dengan kemampuan arus 5A.

2.3.4. Tutup pelindung APP. Tipe I dan III

Tutup pelindung APP tipe I dan III terbuat dari bahan plastik transparan yang tahan cuaca, tahan benturan, tidak mudah terbakar, tidak mudah retak dan tidak mudah berubah warna. Tutup pelindung hanya dapat dilepas dengan merusak segelnya, dilengkapi dengan jendelatransparan yang dapat dibuka dan ditutup untuk memudahkan pengopers\asian pemutus arus.

2.3.5. Tutup pelindung APP. Tipe khusus I.

Tutup pelindung APP tipe Khusus I terbuat dar bahan metal yang tahan benturan dan tahan karat yang dilengkapi jendela transparan untuk membaca alat ukur yang terpasang, dilengkapi dengan gembok atau kunci yang tidak bisa dipalsukan.

2.3.6. Segel.

Segel terbuat dari bahan logam, plastik atau campuran kedua bahan tersebut yang tidak berubah warna.Segel harus ada lambang PLN atau tulisan PLN, nomor regristrasi dan tidak dapat dipakai ulang.

2.3.7. Persiapan pelaksanaan pengawatan.

@ Siapkan diagram satu garisatau diagram pengawatan. @ Siapkan alat perkakas pemasangan a.l.

Tang PresTang kombinasiTang potong

15

Tang kupas kabelObeng dengan beberapa ukuranBor tanganKunci pasSolder

@ Sisapkan material /komponen sesuai dengan jenis APP yang akan dikerjakan. Antara lain :

Kotak APPMeter KWHMCBTerminal BlokKabel NYAFLabel kawalSabuk kawatTutp pelindungPerlatan kecil lainnya.

16