tarafo dan generator

SOAL SOAL TRANSFORMATOR (TRAFO):

1.    Untuk menyalakan lampu 10 volt dengan tegangan listrik dari PLN 220 volt digunakan transformator step down. Jika jumlah lilitan primer transformator 1.100 lilitan, berapakah jumlah lilitan pada kumparan sekundernya ?

2.    Sebuah transformator step down mempunyai jumlah lilitan primer 1000 dan lilitan sekunder 200, digunakan untuk menyalakan lampu 12 V, 48 W. Tentukan:
  a. arus listrik sekunder                             
  b. arus listrik primer.

3.  Daya listrik 2 MW ditransmisikan sampai jarak tertentu melalui kabel berhambatan 0,01 ohm. Hitung daya listrik yang hilang oleh transmisi tersebut, jika:

        a. menggunakan tegangan 200 Volt,

        b. menggunakan tegangan 400 kiloVolt ?

4. Sebuah transformator mempunyai efisiensi 80%. Jika lilitan primer dihubungkan dengan tegangan 200 V dan mengalir kuat arus listrik 5 A, Tentukan:
     a. daya primer,
     b. daya sekunder

4. Sebuah trafo arus mempunyai rasio 100:5 yang dihubungkan dengan amperemeter pada range 5 A . jika pembacaan alat ukur 3,5 A , hitunglah arus yang mengalir pada saluran?

SOAL SOAL GENERATOR:

1. Sebut dan jelaskankan bagian-bagian utama dari generator arus bolak-balik tiga fasa!

Jawab:

a.  Bagian-bagian generator  & Konstruksi generator arus bolak-balik

1.      Rotor, adalah bagian yang berputar yang mempunyai bagian terdiri dari   poros, inti, kumparan, cincin geser, dan sikat-sikat. Rotor, yakni bagian bergerak yang menghasilkan medan magnit yang menginduksikan ke stator.

2.      Stator, adalah bagian yang tak berputar (diam) yang mempunyai bagian terdiri dari rangka stator yang merupakan salah satu bagian utama dari generator yang terbuat dari besi tuang dan ini merupakan rumah dari semua bagian-bagian generator, kutub utama beserta belitannya, kutub-kutub pembantu beserta belitannya, bantalan-bantalan poros. Stator, yakni bagian diam yang mengeluarkan tegangan bolak balik

Gambar Skema lilitan stator generator 3fasa

Prinsip kerja generator arus bolak-balik tiga fasa (alternator) pada dasarnya sama dengan generator arus bolak-balik satu fasa, akan tetapi pada generator tiga fasa memiliki tiga lilitan yang sama dan tiga tegangan outputnya berbeda fasa 120⁰ pada masing2 fasa

2. Terangkan prinsip dasar kerja generator arus bolak-balik!

Jawab:

Prinsip Kerja Generator

Prinsip dasar generator arus bolak-balik menggunakan hukum Faraday yang menyatakan jika sebatang penghantar berada pada medan magnet yang berubah-ubah, maka pada penghantar tersebut akan terbentuk gaya gerak listrik.

Besar tegangan generator bergantung pada :

1. Kecepatan putaran (N)

2. Jumlah kawat pada kumparan yang memotong fluk (Z)

3. Banyaknya fluk magnet yang dibangkitkan oleh medan magnet (f)

3. Konstruksi Generator

•         Generator arus bolak-balik berfungsi mengubah tenaga mekanis menjadi tenaga listrik arus bolak-balik. Generator Arus Bolak-balik sering disebut juga Alternator, generator AC (alternating current), atau generator sinkron.

•         Generator yang umumnya digunakan dalam pusat listrik adalah generator sinkron tiga fasa. Tegangan generator maksimum saat ini adalah 23 kV

•         Gb.3.1a  sebuah konduktor bergerak melalui medan magnet.

•         Gb.3.1b sebuah kumparan berputar dalam medan magnet.

- 1 kumparan : teg ac 1fasa

- 3 kumparan : teg ac 3fasa berbeda fasa 120^o

3. Generator dengan f = 50 Hz, dan mempunyai jumlah pasang kutub (P=4), Tentukan besarnya putaran mesin!

Jawab:

4. Apakah fungsi exciter pada generator AC

Jawab:

Sistem Penguat (Exciter)

·      Saat generator dihubungkan dengan beban akan menyebabkan tegangan keluaran generator akan turun, karena medan magnet yang dihasilkan dari arus penguat relatif konstan.

·      Agar tegangan generator konstan, maka harus ada peningkatan arus penguatan sebanding dengan kenaikan beban.

soal Distribusi

1. Sebutkan perbedaan dan persamaan jaringan distribusi primer dan jaringan distribusi sekunder?

 Jawab:

Perbedaan dan persamaan jaringan distribusi primer dan jaringan distribusi sekunder

a.    Saluran distribusi Primer, Terletak pada sisi primer trafo distribusi, yaitu antara titik Sekunder trafo substation (Gardu Induk) dengan titik primer trafo distribusi. Saluran ini bertegangan menengah 20 kV. Jaringan listrik 70 kV atau 150 kV, jika langsung melayani pelanggan, bisa disebut jaringan distribusi.

b.    Saluran Distribusi Sekunder, Terletak pada sisi sekunder trafo distribusi, yaitu antara titik sekunder dengan titik cabang menuju beban

2. Baik buruknya sistem distribusi tenaga listrik dapat dilihat dari kontinuitas pelayanan dan kualitas daya. Jelaskan

 Jawab:

1)  Kontinyuitas Pelayanan yang baik, tidak sering terjadi pemutusan, baik karena gangguan maupun karena hal-hal yang direncanakan. Biasanya, kontinyuitas pelayanan terbaik diprioritaskan pada beban-beban yang dianggap vital dan sama sekali tidak dikehendaki mengalami pemadaman, misalnya: instalasi militer, pusat pelayanan komunikasi, rumah sakit, dll.

2)  Kualitas Daya yang baik, antara lain meliputi:

a.  kapasitas daya yang memenuhi.

b.  tegangan yang selalu konstan dan nominal.

c.   frekuensi yang selalu konstan (untuk sistem AC).

Catatan: Tegangan nominal di sini dapat pula diartikan kerugian tegangan yang terjadi pada saluran relatif kecil sekali.

3)  Perluasan dan Penyebaran daerah beban yang dilayani seimbang.

4)  Fleksibel dalam pengembangan dan perluaan daerah beban. Perencanaan sistem distribusi yang baik, tidak hanya bertitik tolak pada kebutuhan beban sesaat, tetapi perlu diperhatikan pula secara teliti mengenai pengembangan beban yang harus dilayani, bukan saja dalam hal penambahan kapasitas dayanya, tetapi juga dalam hal perluasan daerah beban yang harus dilayani.

5)  Kondisi dan Situasi Lingkungan. Faktor ini merupakan pertimbangan dalam perencanaan untuk menentukan tipe-tipe atau macam sistem distribusi mana yang sesuai untuk lingkungan bersangkutan, misalnya tentang konduktornya, konfigurasinya, tata letaknya, dsb. Termasuk pertimbangan segi estetika (keindahan) nya.

6)  Pertimbangan Ekonomis. Faktor ini menyangkut perhitungan untung rugi ditinjau dari segi ekonomis, baik secara komersiil maupun dalam rangka penghematan anggaran yang tersedia.

3. Apakah yang dimaksud dengan Jaringan Distribusi Radial dengan pusat beban. jelaskan.

 Jawab:

Jaringan Distribusi Radial.

•  Bila antara titik sumber dan titik bebannya hanya terdapat satu saluran (line), tidak ada alternatif saluran lainnya. Bentuk Jaringan ini merupakan bentuk dasar, paling sederhana dan paling banyak digunakan. Dinamakan radial karena saluran ini ditarik secara radial dari suatu titik yang merupakan sumber dari jaringan itu,dan dicabang-cabang ke titik-titik beban yang dilayani.

•  Spesifikasi dari jaringan bentuk radial ini adalah:

                     a.   Bentuknya sederhana.(+)

                     b.   Biaya investasinya relatip murah.(+)

                      c.   Kualitas pelayanan dayanya relatip jelek, karena rugi tegangan dan rugi daya yang terjadi pada saluran relatip besar.(-)

                     d.   Kontinyuitas pelayanan daya tidak terjamin, sebab antara titik             sumber dan titik beban hanya ada satu alternatif saluran sehingga bila saluran tersebut mengalami gangguan, maka seluruh rangkaian       sesudah titik gangguan akan mengalami "black out“ secara total.(-)

•  Jaringan distribusi radial ini memiliki beberapa bentuk modifikasi, antara lain:

a.                 Radial tipe pohon.

b.   Radial dengan tie dan switch pemisah.

c.    Radial dengan pusat beban.

d.   Radial dengan pembagian phase area.

4. Apakah kelebihan dan kekurangan SKTM dibanding SUTM

 Jawab:

kelebihan dan kekurangan SKTM dibanding SUTM:

1.  SUTM, terdiri dari : Tiang dan peralatan kelengkapannya, konduktor dan                            peralatan perlengkapannya, serta peralatan pengaman dan pemutus.

Keuntungan :

1).Pemasangan lebih mudah dibandingkan dengan sistem hantaran kabel bawah tanah.

2).Pemeliharaan jaringan lebih mudah dibandingkan dengan sistem kabel bawah tanah.

3).Biaya pemasangan jauh lebih murah.

4).Lokasi gangguan langsung dapat dideteksi.

5).Mudah untuk perluasan jaringan.

Kerugian :

1).Mudah mendapat gangguan

2).Pencurian melalui jaringan mudah dilakukan.

2.  SKTM, terdiri dari : Kabel tanah, indoor dan outdoor termination dan lain-lain.

Keuntungan :

1)    Tidak mudah mengalami gangguan.           

2)    Faktor keindahan lingkungan tidak terganggu.

3)    Tidak mudah dipengaruhi keadaan cuaca, seperti : cuaca buruk, taufan, hujan angin, bahaya petir dan sebagainya.

4)    Faktor terhadap keselamatan jiwa terjamin.

Kerugian :

1)  Biaya pembuatan mahal.

2)  Gangguan biasanya bersifat permanent.

3)  Pencarian lokasi gangguan jauh lebih sulit dibandingkan menggunakan sistem hantaran udara.

soal TRANSMISI a

1.  Transmisi energi listrik jarak jauh dilakukan dengan menggunakan tegangan tinggi, Jelaskan alasan2nya.

Jawab:

Beberapa alasan Transmisi energi listrik jarak jauh dilakukan dengan menggunakan tegangan tinggi, yaitu:

a.  Bila tegangan dibuat tinggi maka arus listriknya menjadi kecil.

b.  Dengan arus listrik yang kecil maka energi yang hilang pada kawat transmisi (energi    disipasi) juga kecil.

c.   Juga dengan arus kecil cukup digunakan kawat berpenampang relatif lebih kecil, sehingga lebih ekonomis.

2.  Sebutkan komponen utama saluran transmisi. (minimal 4 buah)

 Jawab:

    Komponen-komponen utama :

a.  Menara/tiang Transmisi

b.  Isolator

c.   Kawat Penghantar (Conductor)

d.  Kawat Tanah (Ground wire)

3.  Sebutkan kelebihan dan kekurangan Saluran Udara (Overhead Lines) dibanding Saluran Kabel Tanah (Underground Cable).

 Jawab:

Berdasarkan pemasangannya, saluran transmisi dibagi menjadi dua kategori, yaitu:

1.  saluran udara (overhead lines); saluran transmisi yang menyalurkan energi listrik melalui kawat-kawat yang digantung pada isolator antar menara atau tiang transmisi. Keuntungan dari saluran transmisi udara adalah lebih murah, mudah dalam perawatan, mudah dalam mengetahui letak gangguan, mudah dalam perbaikan, dan lainnya. Namun juga memiliki kerugian, antara lain: karena berada di ruang terbuka, maka cuaca sangat berpengaruh terhadap keandalannya, dengan kata lain mudah terjadi gangguan, seperti gangguan hubung singkat, gangguan tegangan lebih karena tersambar petir, dan gangguan-gangguan lainnya. Dari segi estetika/keindahan juga kurang, sehingga saluran transmisi bukan pilihan yang ideal untuk suatu saluran transmisi didalam kota.

2.  saluran kabel tanah (underground cable); saluran transmisi yang menyalurkan energi listrik melalui kabel yang dipendam didalam tanah. Kategori saluran transmisi seperti ini adalah yang favorite untuk pemasangan di dalam kota, karena berada didalam tanah, maka tidak mengganggu keindahan kota dan juga tidak mudah terjadi gangguan akibat kondisi cuaca atau kondisi alam.                                                                Namun juga memilik kekurangan. Seperti: mahalnya biaya investasi dan sulitnya
menentukan titik gangguan dan perbaikannya.

4.  Mengapa saluran transmisi udara umumnya menggunakan kawat penghantar jenis ACSR (Aluminium Conductor Steel Reinforced)?

 Jawab:

Saluran transmisi udara umumnya menggunakan kawat penghantar jenis ACSR (Aluminium Conductor Steel Reinforced) yaitu kawat penghantar berlilit (stranded) dengan inti serat baja ditengah yang dikelilingi oleh lapisan-lapisan serat aluminium. Aluminium mempunyai tahanan jenis rendah membuat kemampuan hantar arus ACSR cukup tinggi. Sedangkan kawat baja yang berada ditengah menyebabkan kuat tarik penghantar ACSR lebih baik dari kawat penghantar aluminium biasa.

5.  Jelaskan, mengapa pertumbuhan beban dimasa yang akan datang berpengaruh dalam perencanaan saluran transmisi tenaga listrik.

 Jawab:

Pada proses perencanaan pengembangan sistem tenaga listrik diperlukan adanya suatu prakiraan kebutuhan tenaga listrik yang dapat memberikan informasi kepada pembuat kebijakan sehingga dengan prakiraan yang baik akan dapat mengurangi resiko pembangunan yang tidak dibutuhkan. Kebutuhan tenaga listrik suatu daerah tergantung dari letak daerah, jumlah penduduk, standar kehidupan, rencana pembangunan atau pengembangan daerah dimasa yang akan datang. Sehingga dalam prakiraan diperlukan data yang mencakup perkembangan daerah, tingkat perekonomian daerah maka dapat digunakan jumlah Produk Domestik Regional Bruto, kemudian jumlah penduduk daerah tersebut, dan sebagainya.

       Prakiraan kebutuhan tenaga listrik yang kurang tepat (lebih rendah dari permintaan) dapat menyebabkan kapasitas pembangkitan tidak mencukupi untuk melayani konsumen yang dapat merugikan perekonomian Negara, bila prakiraan terlalu besar dari permintaan maka akan mengalami kelebihan pembangkitan yang merupakan pemborosan karena listrik tidak dapat disimpan. Agar gambaran akan kebutuhan energi listrik dan kebijakan energi listrik dapat diketahui, maka perlu kiranya untuk melakukan perkiraan kebutuhan energi listrik.