ANALISIS PERBANDINGAN PEMBACAAN KWH METER ANALOG DENGAN KWH METER DIGITAL PADA KETIDAKSEIMBANGAN BEBAN SKRIPSI

Transkripsi

1 UNIVERSITAS INDONESIA ANALISIS PERBANDINGAN PEMBACAAN KWH METER ANALOG DENGAN KWH METER DIGITAL PADA KETIDAKSEIMBANGAN BEBAN SKRIPSI Boromeus Sakti Wibisana FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS INDONESIA TEKNIK ELEKTRO DESEMBER 2008

2 UNIVERSITAS INDONESIA ANALISIS PERBANDINGAN PEMBACAAN KWH METER ANALOG DENGAN KWH METER DIGITAL PADA KETIDAKSEIMBANGAN BEBAN SKRIPSI Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik Boromeus Sakti Wibisana FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS INDONESIA TEKNIK ELEKTRO SARJANA TEKNIK REGULER DEPOK DESEMBER 2008

3 HALAMAN PERNYATAAN ORISINILITAS Skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, dan semua sumber baik yang dikutip maupun dirujuk telah saya nyatakan dengan benar Nama : Boromeus Sakti Wibisana NPM : Tanda tangan : Tanggal : 12 Desember 2008 ii

4 HALAMAN PENGESAHAN Skripsi ini diajukan oleh : Nama : Boromeus Sakti Wibisana NPM : Program Studi : Teknik Elektro Judul Skripsi : Analisa Perbandingan Pembacaan KWh meter Analog dengan KWh meter Digital pada Ketidakseimbangan Beban Telah berhasil dipertahankan dihadapan Dewan Penguji dan diterima sebagai bagian persyaratan yang diperlukan untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik,. Pembimbing DEWAN PENGUJI : Ir. Amien Rahardjo, MT Penguji : Dr.Ir. Rudy Setiabudy Penguji : Budi Sudiarto, ST,MT Ditetapkan di : Depok Tanggal : 12 Desember 2008 iii

5 UCAPAN TERIMA KASIH Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan karunia-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik. Tak lupa penulis juga mengucapkan terima kasih kepada: Ir. Amien Rahardjo, MT selaku dosen pembimbing yang telah meluangkan waktu untuk memberikan saran, bimbingan, pengarahan, dan kemudahan lain dalam penyelesaian skripsi ini. Terima kasih pula kepada kedua orang tua, dan rekan-rekan semua yang tidak dapat disebutkan satu per satu. iv

6 HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI TUGAS AKHIR UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS Sebagai sivitas akademik, saya yang bertanda tangan di bawah ini: Nama : Boromeus Sakti Wibisana NPM : Program Studi : Teknik Elektro Departemen : Teknik Elektro Fakultas : Teknik Jenis karya : Skripsi demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada Hak Bebas Royalti Noneksklusif (Non-exclusive Royalty- Free Right) atas karya ilmiah saya yang berjudul: Analisis Perbandingan Pembacaan KWh meter Analog dengan KWh meter Digital pada Ketidakseimbangan Beban beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti Noneksklusif ini berhak menyimpan mengalihmedia/formatkan, mengelola dalam bentuk pangkalan data (database), merawat, dan memublikasikan tugas akhir saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis/pencipta dan sebagai pemilik Hak Cipta. Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya. Dibuat di : Depok Pada tanggal : 12 Desember 2008 Yang menyatakan (Boromeus Sakti Wibisana) v

7 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... i HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS... ii HALAMAN PENGESAHAN... iii UCAPAN TERIMA KASIH... iv HALAMAN PERSETUJUAN PUBLIKASI TUGAS AKHIR... v ABSTRAK... vi ABSTRACT... vii DAFTAR ISI... viii DAFTAR GAMBAR... x DAFTAR TABEL... xii 1 PENDAHULUAN Latar Belakang Tujuan Penulisan Batasan Masalah Sistematika Penulisan SISTEM TENAGA LISTRIK TIGA FASA Rangkaian Listrik 3 Fasa Daya Pada Rangkaian Listrik 3 Fasa Komponen Simetris Pengukuran Besaran Listrik Pengukuran Arus dan Tegangan Efektif Bolak-Balik Pengukuran Daya dan Faktor Daya Pengukuran Energi PENGUJIAN DAN HASIL PENGUKURAN Rangkaian dan Peralatan Pengujian Rangkaian Pengujian Peralatan Pengujian KWH-meter Analog KWH-meter Digital Hasil Pengujian ANALISIS HASIL PENGUKURAN Beban Resistif Beban Induktif Beban Kapasitif Beban Campuran Beban Resistif-Induktif Beban Resistif-Kapasitif Analisa Perbandingan viii

8 V KESIMPULAN DAFTAR REFERENSI LAMPIRAN ix

9 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Skema Sistem Tenaga Listrik 3 Gambar 2.2 Gelombang Tiga Fasa 4 Gambar 2.3 Diagram Fasor Tegangan 4 Gambar 2.4 Rangkaian hubung bintang-bintang (Y-Y) 5 Gambar 2.5 Beban hubung bintang seimbang 6 Gambar 2.6 Diagram fasor dalam grafik V~I 8 Gambar 2.7 Komponen simetris tegangan dari sistem 3 fasa yang tidak seimbang 9 Gambar 2.8 Tegangan sistem sebagai penjumlahan dari komponen simetris 10 Gambar 2.9 Diagram fasor untuk beban R, L dan C 15 Gambar 2.10 Rangkaian kwh-meter satu fasa 16 Gambar 2.11 Rangkaian kwh-meter tiga fasa 17 Gambar 3.1 Rangkaian pengujian 19 Gambar 3.2 KWh-meter satu fasa Schlumberger 20 Gambar 3.3 KWh-meter satu fasa Actaris 21 Gambar 3.4 KWh-meter tiga fasa PT. Limaputra Vilindo 21 Gambar 3.5 KWh-meter tiga fasa PT. Indo Electric instrument 22 Gambar 3.6 Konstruksi kwh-meter analog tipe induksi 23 Gambar 3.7 Prinsip kerja kwh-meter digital 24 Gambar 4.1 Gambar 4.2 Grafik Perbandingan Pengukuran KWh-meter 1 fasa dengan KWh-meter 3 fasa untuk beban resistif 36 Grafik Perbandingan Pengukuran KWh-meter 1 fasa dengan KWh-meter 3 fasa untuk beban induktif 39 Gambar 4.3 Gambar prinsip kerja dari kwh-meter analog 1 fasa 43 x

10 Gambar 4.4 Gambar 4.4 Gambar 4.4 Grafik Perbandingan Pengukuran KWh-meter 1 fasa dengan KWh-meter 3 fasa untuk beban campuran 45 Grafik Perbandingan Pengukuran KWh-meter 1 fasa dengan KWh-meter 3 fasa untuk beban resistif-induktif 46 Grafik Perbandingan Pengukuran KWh-meter 1 fasa dengan KWh-meter 3 fasa untuk beban resistif-kapasitif 47 xi

11 DAFTAR TABEL Tabel 3.1 Tabel 3.2 Tabel 3.3 Tabel 3.4 Tabel 3.5 Tabel 3.6 Data Pengujian untuk Beban Resistif dengan kwh-meter digital 27 Data Pengujian untuk Beban Resistif dengan kwh-meter analog 28 Data Pengujian untuk Beban Induktif dengan kwh-meter digital 29 Data Pengujian untuk Beban Induktif dengan kwh-meter analog 30 Data Pengujian untuk Beban Kapasitif dengan kwh-meter digital 31 Data Pengujian untuk Beban Kapasitif dengan kwh-meter analog 32 Tabel 3.7 Data Pengujian untuk Pembebanan Resistif-Induktif 33 Tabel 3.8 Data Pengujian untuk Pembebanan Resistif-Capasitif 34 Tabel 4.1 Tabel 4.2 Tabel 4.3 Tabel 4.4 Tabel 4.4 Perbandingan hasil pengukuran kwh-meter 1 dan 3 fasa untuk beban r 34 Perbandingan presentase kesalahan kwh-meter 3 fasa analog dan 3 fasa digital untuk beban resistif 37 Perbandingan hasil pengukuran kwh-meter 1 dan 3 fasa untuk beban induktif 39 Perbandingan presentase kesalahan kwh-meter 3 fasa analog dan 3 fasa digital untuk beban induktif 41 Perbandingan hasil pengukuran kwh-meter 1 dan 3 fasa untuk beban campuran 44 xii