PENERAAN UKURAN ENERGI LISTRIK
BAHAN MICRO TEACHING 1. 2. 3. 4.
Rancang Bangun Rencana Pembelajaran Bahan Ajar Copy Slide/OHT
VERA FIRMANSYAH, M.Si
DIKLAT CALON WIDYAISWARA PUSAT DIKLAT KEHUTANAN BEKERJASAMA DENGAN DIREKTORAT PEMBINAAN WIDYAISWARA LAN-RI 2008
KATA PENGANTAR
Puji syukur ke hadirat Allah SWT bahwasanya bahan ajar ini telah dikerjakan dengan sebaik-baiknya. Bahan ajar Peneraan Ukuran Energi Listrik
(Meter
Perdagangan
kWh) R.I
ini
telah
nomor
sesuai
dengan
Peraturan
279/M-DAG/PER/2/2008
Menteri tentang
Penyelenggaraan Pendidikan dan Pelatihan Kemetrologian. Bahan ajar ini dipersiapkan
untuk
melengkapi
syarat
mengikuti
seleksi
Calon
Widyaiswara di Lembaga Administrasi Negara. Bahan ajar terdiri dari penjelasan teori yang dibagi dalam enam bab, meliputi : Pendahuluan; Energi Listrik; Meter kWh; Pengujian meter kWh; Praktikum Meter kWh dan Penutup. Dengan bahan ajar ini diharapkan dapat membantu widyaiswara yang mempunyai spesifikasi di bidang peneraan ukuran energi listrik dalam menbagi ilmunya kepada peserta diklat. Bahan ajar ini tidak menutup kemungkinan untuk dikembangkan sesuai dengan kebutuhan masyarakat, tuntutan jaman, dan kebijakan pemerintah karena bahan ajar ini masih jauh dari sempurna. Mudah-mudahan Allah SWT meridhoi segala apa yang telah kita lakukan. Amin.
Bandung, Penulis
i
Desember 2008
DAFTAR ISI
Kata Pengantar
i
Daftar Isi
ii
Daftar Gambar
v
Daftar Tabel
vii
BAB I
PENDAHULUAN
1
A.
Latar Belakang
1
B.
Deskripsi Singkat
1
C.
Manfaat Modul Bagi Peserta
2
D.
Tujuan Pembelajaran
2
1. Kompetensi Dasar
2
2. Indikator Keberhasilan
2
E.
Materi Pokok dan Sub Materi Pokok
3
F.
Petunjuk Belajar
4
BAB II
BAB III
ENERGI LISTRIK
5
A.
Daya dan Energi Listrik
5
B.
Teori Pengukuran Energi Listrik
8
C.
Jaringan Meter Listrik
10
D.
Rangkuman
13
E.
Latihan
14
METER kWh
15
ii
A.
Ketentuan Umum Syarat-syarat Teknik Khusus Meter kWh
15
B.
Elemen Meter kWh
18
C.
Klasifikasi Meter kWh
24
D.
Rangkuman
29
E.
Latihan
30
BAB IV PENGUJIAN METER kWh
31
BAB V
A.
Metoda Perbandingan Energi
31
B.
Metoda Watt Meter dan Stopwatch
33
C.
Pengujian Ijin Tipe Meter kWh
37
D.
Rangkuman
51
E.
Latihan
51
PRAKTIKUM METER kWh
53
A.
Praktikum Meter kWh Metoda Perbandingan Pulsa
53
B.
Praktikum Meter kWh Metoda Meter Pilot
58
C.
Praktikum Meter kWh Secara Otomatis
64
D.
Praktikum Meter kWh Menggunakan Metrotec
71
BAB VI PENUTUP
78
A.
Kesimpulan
78
B.
Implikasi
79
C.
Tindak Lanjut
80
DAFTAR PUSTAKA
81
LAMPIRAN 1
82
iii
BIODATA PENULIS
83
iv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1.
Vektor Hubungan Daya Reaktif, Daya Aktif, dan Daya Apparent
Gambar 2.2.
6
Vektor Hubungan Daya Reaktif(Lagging) , Daya Aktif, dan Daya Apparent
Gambar 2.3.
Vektor Hubungan Daya Reaktif(Leading) , Daya Aktif, dan Daya Apparent
Gambar 2.4.
6
6
Vektor Hubungan Daya Reaktif, Daya Aktif, dan Daya Apparent yang dikalikan dengan konstanta waktu
Gambar 2.5.
7
kWh METER / KVArh METER 3 FASA 4 KAWAT dengan 3 pasang elemen , yaitu 3 kumparan tegangan dan 3 kumparan arus
Gambar 2.6.
Diagram kawat 3 kumparan tegangan dan 3 kumparan arus
Gambar 2.7.
9
Diagram vektor kWh 3 fasa 4 kawat 3 pasang elemen
Gambar 2.8.
8
10
Diagram vektor kVArh 3 fasa 4 kawat 3 pasang elemen
10
Skema Diagram 1 phasa 2 kawat
11
Gambar 2.10. Skema Diagram 1 phasa 3 kawat
11
Gambar 2.9.
v
Gambar 2.11. Transformator
Sekunder
Diisolasi
dari
Jarigan
Primernya
12
Gambar 2.12. Skema Diagram 3 phasa 4 kawat 3 elemen
12
Gambar 2.13. Skema Diagram 3 phasa 4 kawat 2,5 elemen
13
Gambar 2.14. Skema Diagram 3 phasa 3 kawat tipe bintang
13
Gambar 3.1.
Gambar dan Skema Elemen Meter kWh
19
Gambar 3.2.
Kumparan Arus
20
Gambar 3.3.
Kumparan Tegangan Tegangan
20
Gambar 3.4.
Elemen Putar
21
Gambar 3.5.
Elemen Pengerem
22
Gambar 3.6.
Elemen Penghitung
22
Gambar 3.7.
Elemen Penghitung dengan Desimal
23
Gambar 3.8.
Elemen Penghitung tanpa Desimal
23
Gambar 3.9.
Terminal Arus dan Tegangan
23
Gambar 3.10. Peralatan Kompensasi dan Penyetel
24
Gambar 5.1.
67
Tampilan Aplikasi Praktikum Meter kWh Otomatis
vi
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1.
Pengujian Gerak Mula
38
Tabel 4.2.
Pengujian Kebenaran Meter Fasa Tunggal
39
Tabel 4.3.
Pengujian Kebenaran Meter Fasa Banyak
39
Tabel 4.4.
Variasi Penunjukkan Akibat Beda Besaran
42
Tabel 4.5.
Batas Koefisien Suhu Rata-rata
42
Tabel 4.6.
Variasi Kesalahan Akibat Arus Lebih Sesaat
43
Tabel 4.7.
Variasi Kesalahan Akibat Pemanasan Sendiri
43
Tabel 4.8.
Batas Suhu dan Frekuensi Referensi
44
Tabel 4.9.
Batas Suhu dan Frekuensi Referensi untuk arus dasar kurang dari 30 A
44
Tabel 4.10. Batas Kenaikan Suhu
45
Tabel 4.11. Titik-titik Pengujian Tegangan
48
Tabel 4.12. Kemampuan Minimum Penyetelan Kecepatan Putaran Rotor
50
Tabel 5.1.
Tabel Isian
56
Tabel 5.2.
Batas Kesalahan Yang Diijinkan Untuk Meter kWh 1 Phasa Metoda Meter Pilot
Tabel 5.3.
57
% Id (Arus Dasar) Untuk Masing-masing Kelas Mete kWh
62
vii
Tabel 5.4.
Batas Kesalahan yang Diijinkan untuk Meter kWh Kelas 2
Tabel 5.5.
Tabel 5.6.
65
Batas Kesalahan yang Diijinkan untuk Meter kWh Kelas 0,5; 1; dan 2
73
Arus Dasar untuk Meter kWh Kelas 0,5; 1; dan 2
76
viii
BAB I PENDAHULUAN
A.
Latar Belakang Berdasarkan Peraturan Menteri Perdagangan Republik Indonesia nomor
279/M-DAG/PER/2/2008
tentang
penyelenggaraan
pendidikan dan pelatihan kemetrologian bahwa perkembangan Ilmu Pengetahuan dan Teknologi (IPTEK) yang bergerak dengan cepat menyebabkan peningkatan pemanfaatan ilmu pengetahuan dan teknologi baik secara kuantitas maupun kualitas serta munculnya jenis Alat-alat Ukur, Takar, Timbang dan Perlengkapannya (UTTP) yang
memiliki
berbagai
tingkat
kesulitan.
Sehingga
untuk
mengantisipasi perkembangan dan peningkatan IPTEK dan UTTP sebagaimana dimaksud di atas menuntut adanya Sumber Daya Manusia (SDM) Metrologi yang memiliki kompetensi di bidang kemetrologian yang hanya dapat diperoleh melalui pendidikan dan pelatihan kemetrologian.
B.
Deskripri Singkat Mata Diklat ini membahas tentang Peneraan Ukuran Energi Listrik yang meliputi : konsep energi listrik, meter kWh, metoda pengujian meter kWh, dan praktikum meter kWh.
1
C.
Manfaat Modul Bagi Peserta Modul ini sebagai salah satu pedoman peserta dalam membantu proses pembelajaran pada Diklat Fungsional Penera Tingkat Lanjutan dan Diklat Fungsional Penera. Melalui modul ini, peserta diharapkan
dapat
memahami
landasan
ilmiah
energi
listrik,
mejelaskan elemen termasuk klasifikasinya meter kWh, dan yang terakhir dapat melakukan proses pengujiannya. Hubungan antara modul ini dengan bidang kemetrologian yaitu karena meter kWh merupakan salah satu alat ukur yang wajib dilakukan peneraan.
D.
Tujuan Pembelajaran 1.
Kompetensi Dasar Setelah
mengikuti
pembelajaran
ini
peserta
mampu
menjelaskan meter kWh, yang dimulai dari elemen meter kWh, klasifikasi meter kWh. 2.
Indikator Keberhasilan Secara lebih spesifik kemampuan yang harus dimiliki di akhir pelajaran adalah sebagai berikut : a.
Menjelaskan konsep energi listrik
b.
Menjelaskan syarat-syarat, elemen, dan klasifikasi meter kWh
c.
Menjelaskan pengujian-pengujian meter kWh
2
d.
E.
Mempraktekkan pengujian meter kWh
Materi Pokok dan Sub Materi Pokok 1.
2.
Materi Pokok a.
Energi Listrik
b.
Meter kWh
c.
Pengujian Meter kWh
d.
Praktikum Meter kWh
Sub Materi Pokok a.1. Daya dan energi listrik a.2. Teori pengukuran energy listrik a.3. Jaringan meter listrik b.1. Syarat-syarat teknik khusus meter kWh b.2. Elemen meter kWh b.3. Klasifikasi meter kWh c.1. Metoda perbandingan energi c.2. Metoda Watt meter dan stopwatch c.3. Pengujian ijin tipe meter kWh d.1. Praktikum Meter kWh Metoda Perbandingan Pulsa d.2. Praktikum Meter kWh Metoda Meter Pilot d.3. Praktikum Meter kWh Secara Otomatis d.4. Praktikum Meter kWh Menggunakan Metrotec
3
F.
Petunjuk Belajar Modul ini digunakan bagi peserta diklat dengan kualifikasi lulusan Sekolah Menegah Atas (SMA) atau yang sederajat dan telah mengikuti Diklat Penera Tingkat dasar pada Diklat Fungsional Penera Tingkat Lanjutan. Sedangkan pada Diklat Penera kualifikasi lulusan yang dibutuhkan adalah tingkat sarjana (S1).
Untuk membantu peserta diklat dalam proses pembelajaran, disediakan latihan soal-soal yang berhubungan dengan kebutuhan pada mata diklat selanjutnya atau yang lebih tinggi.
4
BAB II ENERGI LISTRIK
Indikator Keberhasilan : Peserta diharapkan mampu menjelaskan daya dan energi listrik. Peserta diharapkan mampu menjelaskan teori pengukuran energi listrik. Peserta diharapkan mampu menjelaskan jaringan meter listrik
A.
Daya dan Energi Listrik Sebelum kita berbicara pada
energy listrik
yang merupakan
besaran turunan dari Daya listrik, maka Daya adalah besaran dasar yang perlu kita ketahui
DAYA = TEGANGAN X ARUS ENERGI = DAYA X WAKTU
Daya listrik terbagi atas : 1.
Daya Aktif (Daya Nyata) WATT = P
2.
Daya Reaktif (Daya Induktif dan Kapasitif) VAR = Q
3.
Daya Apparent (Perkalian Secara Vektor ntara Daya Aktif dan Daya Reaktif) VA = S
5
Perhatikan gambar di bawah ini, yaitu gambar segitiga daya dari vektor besaran daya yang berpengaruh terhadap suatu beban listrik
Gambar 2.1. Vektor Hubungan Daya Reaktif, Daya Aktif, dan Daya Apparent
Gambar 2.2. Vektor Hubungan Daya Reaktif(Lagging) , Daya Aktif, dan Daya Apparent
Gambar 2.3. Vektor Hubungan Daya Reaktif(Leading) , Daya Aktif, dan Daya Apparent
6
Karena Energy Listrik merupakan perkalian antara Daya dan waktu, maka Vektor Daya listrik juga dapat dianggap vector Energy listrik dimana waktu merupakan konstanta
Gambar 2.4. Vektor Hubungan Daya Reaktif, Daya Aktif, dan Daya Apparent yang dikalikan dengan konstanta waktu
Maka dari gambar diatas dijelaskan bahwa kWh meter ; kVarh meter dan kVA meter adalah alat ukur yang dapat mengukur energy listrik. Pada umumnya kWh meter adalah alat ukur yang paling banyak digunakan untuk keperluan transaksi jual beli energy listrik. Untuk pembahasan selanjutnya kita fokuskan pada alat ukur kWh meter.
Besaran yang berpengaruh pada pengukuran kWh Meter arus bolakbalik : Arus Tegangan Faktor Daya ( COS
/ SIN
)
7
COS
adalah faktor daya pada kWh meter dan SIN
adalah factor
daya pada kVarh meter.
B.
Teori Pengukuran Energi Listrik Gambar dibawah menyatakan diagram pengawatan kWh meter satu Phasa dua kawat yang banyak dijumpai di Rumah tangga, yang terdiri dari satu elemen tegangan(Kumparan Tegangan) dan satu elemen Arus. Garis tebal menyatakan alur (flow) dari beban (Arus) dan melewati kumparan Arus. Garis lebih tipis merupakan kawat yang menuju kumparan tegangan.
Daya (P) yang terukur oleh meter kWh adalah perkalian antara tegangan (U), Arus(I), dan Faktor Daya (COS ) P = U x I x COS
Gambar 2.5. kWh METER / KVArh METER 3 FASA 4 KAWAT dengan 3 pasang elemen , yaitu 3 kumparan tegangan dan 3 kumparan arus
8
Gambar 2.6. Diagram kawat 3 kumparan tegangan dan 3 kumparan arus
Daya yang terbaca pada kWh meter : P = ( IR1 x U R1-0 x Cos
R1
) + ( IS2 x U s2-0 x Cos Cos
T3
S2
) + ( IT3 x U T3-0 x
)
Untuk beban – beban yang simetris dan sama besar
maka
persamaan menjadi ; P=3xIxU
x Cos
Daya Reaktif yang terbaca oleh kVArh meter : Q = ( IR1 x U S2-T3 x Cos ( 90 - ) ) + ( IS2 x U T3-R1 x Cos ( 90 -
)) + (
IT3 x U R1 –S2 x Cos (90- )) Untuk beban yang sama besar maka persamaan menjadi
9
Q=IxU
x
3 x Sin
atau Q = 3 x I x U x Sin
Gambar 2.7. Diagram vektor kWh 3 fasa 4 kawat 3 pasang elemen
Gambar 2.8. Diagram vektor kVArh 3 fasa 4 kawat 3 pasang elemen
C.
Jaringan Meter Listrik Jaringan meter listrik ini menunjukkan skema pemasangan jenisjenis meter kWh yang dipasang baik di perumahan, institusi, ataupun tempat yang memerlukan perlakuan khusus dalam pemasangannya.
1 phasa (phasa tunggal) disuplai dengan cara : 1.
1 phasa 2 kawat 10
Gambar 2.9. Skema Diagram 1 phasa 2 kawat
Pelayanan
1
phasa
2
kawat
biasanya
disuplai
dari
transformator. Listrik 1 phasa disuplai oleh salah satu dari jaringan 3 phasa (dapat dilihat dari warna hitam, biru, dan merah). 2.
1 phasa 3 kawat
Gambar 2.10. Skema Diagram 1 phasa 3 kawat
Biasanya skema 1 phasa 3 kawat ini digunakan di Amerika Utara. Pada gambar di atas dapat dilihat transformator sekunder diisolasi dari jarigan primernya, untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar di bawah ini
11
Gambar 2.11. Transformator Sekunder Diisolasi dari Jarigan Primernya
3.
3 phasa 4 kawat 3 elemen Layanan 3 phasa 4 kawat adalah metode yang biasa digunakan untuk suplai listrik phasa banyak dalam perdagangan dan konsumen industri.
Gambar 2.12. Skema Diagram 3 phasa 4 kawat 3 elemen
4.
3 phasa 4 kawat 2,5 elemen Jika tegangan tidak seimbang, menyebabkan pengukurannya tidak akurat,. Sehingga pemasangan jaringan yang seperti ini tidak dapat direkomendasikan.
12
Gambar 2.13. Skema Diagram 3 phasa 4 kawat 2,5 elemen
5.
3 phasa 3 kawat tipe bintang Penggunaan jaringan 3 phasa 3 kawat umumnya digunakan untuk jaringan transmisi tegangan tinggi dimana netralnya sebagai ground.
Gambar 2.14. Skema Diagram 3 phasa 3 kawat tipe bintang
D.
Rangkuman Besaran-besaran yang berpengaruh pada pengukuran meter kWh adalah arus, tegangan, dan faktor daya. Pada skema pemasangan jaringan listrik ada dimana salah satu jenis metoda yang tidak direkomendasikan yaitu metoda 3 phasa 4 kawat 2,5 elemen.
13
E.
Latihan Kerjakan soal-soal di bawah ini dengan baik dan benar ! 1.
Sebutkan
jenis-jenis
daya
dan
tuliskan
rumus
masing-
masingnya ! 2.
Sebutkan
besaran-besaran
yang
berpengaruh
pada
pengukuran meter kWh ! 3.
Gambarkan skema pemasangan jaringan listrik dengan metoda 3 phasa 4 kawat 2,5 elemen dan analisa kenapa metoda pemasangannya tidak direkomendasikan !
14
BAB III METER kWh
Indikator Keberhasilan : Peserta diharapkan mampu menjelaskan ketentuan umum syarat-syarat teknis khusus meter kWh. Peserta diharapkan mampu menjelaskan elemen meter kWh. Peserta diharapkan mampu menjelaskan klasifikasi meter kWh.
Meter kWh adalah alat ukur integrasi yang digunakan untuk mengukur besarnya energi aktif dalam satuan kilowatthour. Sedangkan yang dimaksud dengan alat ukur integrasi adalah alat yang mengintegrasikan dan mengukur arus, daya reaktif, dan sejenisnya yang diberikan kepada suatu beban untuk suatu jangka waktu tertentu.
A.
Ketentuan Umum Syarat-syarat Teknik Khusus Meter kWh Pada sub Bab ini hanya menyangkut ketentuan umum dari Keputusan Direktorat Metrologi No. 923/Dirmet-1/III/1997 tentang Syarat-syarat Teknik Khusus Meter kWh. Ketentuan umum tersebut meliputi : 1.
Meter kWh dinamis yang selanjutnya disebut dengan meter adalah alat ukur listrik yang digunakan untuk mengukur energi listrik arus bolak balik, dengan cara mengintegrasikan daya aktif dalam suatu selang waktu dengan satuan kilowatt-jam,
15
kWh dari jenis elektro mekanis dengan cara kerja prinsip induksi dan atau elektronis 2.
Meter induksi adalah meter yang dialiri arus pada kumparan tetap yang berinteraksi dengan arus yang diinduksikan pada suatu elemen penghantar yang menimbulkan gerakan pada elemen tersebut
3.
Meter Kelas 0,5 adalah meter yang mempunyai tingkat ketelitian 0,5% dari energi yang diukur pada kondisi acuan dan daerah ukur tertentu
4.
Meter Kelas 1 adalah meter yang mempunyai tingkat ketelitian 1% dari energi yang diukur pada kondisi acuan dan daerah ukur tertentu
5.
Meter Kelas 2 adalah meter yang mempunyai tingkat ketelitian 2% dari energi yang diukur pada kondisi acuan dan daerah ukur tertentu
6.
Meter tarif ganda adalah meter yang dilengkapi dengan beberapa alat hitung/register yang masing-masing beroperasi pada selang waktu tertentu berdasarkan tarif yang berbeda
7.
Rotor meter yang selanjutnya disebut rotor adalah elemen meter yang bergerak yang merupakan tempat berinteraksinya fluksi magnetik dari belitan tetap dengan fluksi magnetik dari
16
elemen rem dan yang mengoperasikan alat hitung/register termasuk alat pembangkit pulsa bila ada 8.
Alat hitung/register adalah bagian dari meter yang menunjukan nilai energi terukur
9.
Tutup meter adalah penutup bagian muka meter yang dibuat dari bahan seluruhnya tembus pandang atau bahan yang tidak tembus pandang yang dilengkapi jendela untuk melihat putaran rotor dan pembacaan alat hitung/register
10. Arus dasar, Idasar adalah nilai arus yang dijadikan dasar untuk menetapkan unjuk kerjanya 11. Arus maksimum, Imaks adalah nilai arus tertinggi yang diizinkan mengalir secara terus menerus yang masih memenuhi syarat kesalahan maksimum 12. Tegangan acuan adalah nilai tegangan yang dijadikan dasar untuk menetapkan unjuk kerja meter 13. Frekuensi acuan adalah nilai frekuensi yang dijadikan dasar untuk menetapkan unjuk kerja meter 14. Konstanta meter adalah konstanta yang menyatakan hubungan anatara energi yang ditunjukan oleh alat hitung/register dan jumlah putaran rotor/jumlah pulsa 15. Suhu acuan adalah suhu sekitar yang ditentukan untuk kondisi acuan 17
16. Kedudukan vertikal meter adalah kedudukan meter yang sumbu rotornya dalam keadaan vertikal 17. Kondisi acuan adalah nilai kondisi tertentu yang digunakan sebagai acuan untuk menentukan unjuk kerja meter 18. Persentase
kesalahan
adalah
kesalahan
meter
yang
dinyatakan dalam rumus sebagai berikut :
energi yang ditunjukka n meter - energi sebenarnya x100% energi sebenarnya 19. Energi sebenarnya adalah energi yang ditunjukkan oleh meter standar 20. Gerak tanpa beban adalah gerakan rotor meter yang sama sekali tidak dibebani arus 21. Gerak mula adalah gerakan rotor meter yang dibebani arus sangat kecil.
B.
Elemen Meter kWh Pada dasarnya komponen meter kWh terdiri dari bagian-bagian seperti pada gambar di bawah ini
18
Gambar 3.1. Gambar dan Skema Elemen Meter kWh
1.
Elemen penggerak Elemen ini terdiri dari kumparan arus dan kumparan tegangan. Sifat-sifat kumparan arus : Kumparan ini dihubungkan secara seri dengan beban
19
Jika pada kumparan ini dialiri arus (ada beban), maka terbentuk medan magnit adanya medan magnit tersebut akan menimbulkan fluks magnit
Gambar 3.2. Kumparan Arus
Sifat-sifat kumparan tegangan : Kumparan ini dihubungkan secara paralel dengan beban Kumparan ini berbentuk U. Pada kumparan ini juga terjadi fluks magnit yang ditimbulkan karena adanya medan magnit, jika diberi tegangan
Gambar 3.3. Kumparan Tegangan Tegangan
2.
Elemen putar
20
Elemen putar ini berupa piringan yang bentuknya terdapat lekukanlekukan kecil dan terdapat lubang kecil. Adapun ciri-cirinya adalah : Bagian ini berupa piringan yang dibuat dari bahan konduktor. Pada bagian tengah piringan dipasangkan sebuah poros yang ditumpu oleh dua buah bantalan. Salah satu bantalannya dapat diatur. Pada poros tersebut ditempatkan roda gigi
Gambar 3.4. Elemen Putar
3.
Elemen pengerem Elemen pengerem ini mempunyai ciri-ciri sebagai berikut : Elemen ini berupa magnit permanen yang berbentuk ladam Penempatannya mengapit piringan (yang terbuat dari bahan konduktor ) dan biasanya berseberangan dengan elemen penggerak
21
Gambar 3.5. Elemen Pengerem
4.
Elemen penghitung Elemen penghitung ini mempunyai ciri-ciri sebagai berikut : Bagian merupakan seperangkat roda gigi yang disusun sedemikian rupa dan dihubungkan dengan roda gigi yang terdapat pada poros piringan Pada bagian ini juga terdapat rol angka yang tersusun secara berderet
Gambar 3.6. Elemen Penghitung
22
Gambar 3.7. Elemen Penghitung dengan Desimal
Gambar 3.8. Elemen Penghitung tanpa Desimal
5.
Terminal Terminal terdiri dari 2 bagian : Terminal Arus Terminal Tegangan
Gambar 3.9. Terminal Arus dan Tegangan
6.
Peralatan kompensasi dan penyetel Peralatan ini dibuat untuk menyetel kecepatan putar dari piringan agar alat ukur tersebut mengukur energi listrik dengan benar. Alat penyetel ini terdiri dari : Alat Beban Maksimum (Magnet Permanen)
23
Penyetel Beban Rendah (Pergeseran Cincin Penghalang Flux) Penyetel Beban Kosong (Membelokkan Flux atau Lobang pd Piring) Penyetel Kesetimbangan Beban Penyetel Sudut Phasa (Tahanan Geser)
Gambar 3.10. Peralatan Kompensasi dan Penyetel
C.
Klasifikasi Meter kWh Pada umumnya meter kWh dapat diklasifikasikan berdasarkan : 1.
Arus yang lewat Meter kWh arus bolak-balik (meter kWh AC) Meter kWh arus searah (meter kWh DC)
2.
Prinsip dan sistem kerjanya Meter kWh mekanik kWh meter
mekanik, energi listrik ditransformasikan
melalui putaran disk (piringan ) dengan menggunakan sistim induksi elektromagenetik pada kumparan tegangan
24
dan kumparan arus dan akhirnya terbaca pada register mekanik. Meter kWh elektronik (digital) kWh meter digital, mentransformasikan energy listrik dengan menggunakan pulsa-pulsa digital melalui ADC Analog to digital converter dan pulsa –pulsa digital tersebut dianologikan menjadi tampilan Display elektronik. Meter kWh semi elektronik kWh
semi
elektronik
,
besaran
energy
listrik
ditransformasikan melalui sistim elektronik, dan diubah menjadi
pulsa
digital
.
Pulsa
digital
tersebut
menggerakakn pointer dan register yang berupa roda gigi mekanik. Sehingga pada kWh meter semi elektronik ini tidak
dijumpai
piringan
atau
disk
dan
sebagai
penggantinya adalah pulsa digital yang tampilannya berupa lampu LED yang menyatakan flashing pulsa dari kWh meter tersebut. 3.
Pemakaian Fasa Meter fasa tunggal 2 kawat Meter fasa tunggal 3 kawat Meter fasa 3 – 3 kawat Meter fasa 3 – 4 kawat
4.
Pemakaian Transformator
25
Meter kWh pemasangan langsung (tanpa transformator) Meter
kWh
pemasangan
tak
langsung
(dengan
transformator) Apabila kWh meter tiga fasa pemasangan langsung,
maka
pembacaan pada register kWh meter adalah pembacaan langsung dari jumlah energy listrik yang terpakai dan tercatat oleh kWh meter tersebut. 5.
Cara penyambungan kawat Meter biasa, kawat disambungkan menggunakan baut pada terminalnya Mete colok, meter mempunyai terminal dibagian belakang dengan tipe bayonet
6.
Penunjukkan register Meter kWh dengan redister terpasang Meter dengan register terpisah dengan unitnya Meter dengan register analog (jarum) Meter dengan register digital mekanik Meter dengan register digital elektronik Meter dengan register ganda
7.
Lokasi dan syarat pemasangan Meter pasangan dalam Meter pasangan luar
8.
Jenis kotak
26
Meter biasa (dilengkapi terminal pembumian) Meter berkotak isolasi dengan perlindungan kelas II (biasanya tanpa terminal pembumian) 9.
Sistem Pencatatan Pencatatan langsung secara manual atau visual Pencatatan langsung dengan remote kontrol Pencatatan langsung dengan remote jarak jauh (sistem SCADA) Pencatatan
ini
dilakukan
dengan
menggunakan
media
telekomunikasi jarak jauh seperti : telepon , radio komunikasi ( VHF ; UHF ; SHF – satellite ; dll) , kabel jaringan transmisi dan distribusi PLN , kabel dengan serat optik. Pencatatan jarak jauh ini biasanya dilakukan oleh kWh meter type elektronik atau kWh meter digital dimana dalam konstruksinya terdapat output sinyal dan fasilitas RS 232-Communication , sehingga data – data pada kWh meter digital tersebut dapat dibaca ditempat lain dan atau dibaca pada lokasi dimana kWh tersebut berada. Data – data tersebut dapat di down load dan diprint kapan saja dan dimanapun. Data – data down load dapat berupa : -
kWh; kVarh ; kVA yang diterima ( receive )
-
kWh; kVarh ; kVA yang diserahkan ( demand )
-
Pencatatan selama 1 jam ; 1 hari ; 1 bulan ; 1 tahun.
-
Analysis gelombang harmonik
27
-
Dan lain – lain.
Data – data yang dapat didown load secara jarak – jauh memang teknologi canggih kWh meter, tetapi selain dapat didown load , data – data tersebut bisa saja dapat dirubah, maka proteksi program terhadap down – load data sangatlah penting. Proteksi tersebut dapat berupa software program yang memasukan password sebagai kata kunci pembuka program atau juga Switch on-off down load data, silahkan mana yang paling aman dalam mencegah penyimpangan manipulasi data, sehingga
prinsip
kita
dalam
melindungi
produsen
dan
konsumen tetap terjaga. 10. Sistem pembayaran Sistem pembayaran biasa Sistem prabayar 11. Kelas ketelitian Meter kelas 0,2 s Meter kelas 0,5 s Meter kelas 1 Meter kelas 2 Meter kelas 3 kWh meter klas 0.2 s dan 0.5 s ( statis ) biasanya adalah type kWh meter digital static dimana Error (kesalahan) tetap selama dalam pemakaiannya selalu pada kondisi acuan dan spesifkasi
28
dari kWh meter tersebut. kWh meter klas 1 bisa berupa kWh meter digital atau kWh meter mekanik. kWh meter klas 2 dan klas 3 biasanya adalah type mekanik. Prinsip pengujian kWh meter juga berbeda tergantung dari klasnya. kWh meter klas 0.2 s dan 0.5 s tersendiri dan terpisah prinsip pengujiannya dari kWh meter klas 1 ; 2 dan 3 . Perbedaan klas kWh meter didasarkan atas batas – batas kesalahan maksimum yang diijinkan (mpe) . Menurut ketentuan teknis yang berlaku ( OIML Rekomendasi ; IEC ; SPLN ) maka batas kesalahan maksimum yang diijinkan adalah : - kWh meter klas 0,2 ; tegangan nominal , Arus nominal dan Cos -
kWh meter klas 0,5 ; Arus nominal dan Cos
-
kWh meter klas 1 ; nominal dan Cos
-
kWh meter klas 2 ; nominal dan Cos
0,2 % pada
=1
0,5 % pada tegangan nominal , =1
1,0 % pada tegangan nominal , Arus =1 2,0 % pada tegangan nominal , Arus =1
Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada table kesalahan meter kWh.
D.
Rangkuman Enam elemen meter kWh memiliki fungsi masing-masing yang saling berhubungan satu sama lainnya. Sehingga, jika salah satu elemen
29
terjadi kerusakan maka akan menyebabkan pengukuran meter kWh tersebut akan tidak semestinya. Pada elemen penggerak terdapat kumparan arus yang terhubung seri dan kumparan tegangan yang terhubunga secara paralel. Selain hal di atas, meter kWh juga dibagi menjadi sebelas klasifikasi.
E.
Latihan Kerjakan soal-soal di bawah ini dengan baik dan benar ! 1.
Pada elemen putar, jelaskan kenapa piringan dibuat ada lekukan-lekukan kecil ? jelaskan !
2.
Pada elemen putar, jelaskan kenapa piringan terdapat satu lubang kecil ? jelaskan !
3.
Kenapa kumparan arus disusun seri sedangakan kumparan paralel dihubungkan paralel? Jelaskan !
4.
Sebutkan
klasifikasi
meter
kWh
berdasarkan
sistem
pencatatannya ! 5.
Jelaskan dengan singkat meter kWh semielektronik !
30
BAB IV PENGUJIAN METER kWh
Indikator Keberhasilan : Peserta diharapkan mampu menjelaskan metoda perbandingan energi. Peserta diharapkan mampu menjelaskan metoda Wattmeter dan stopwatch. Peserta diharapkan mampu menjelaskan metoda pengujian ijin tipe meter kWh.
A.
Metoda Perbandingan Energi Untuk menentukan kesalahan meter kWh pada saat mengukur suatu jumlah energi tertentu, maka jumlah energi ini digunakan sebagai ukuran (W) atau sebagai jumlah energi yang diukur. Jumlah energi ini dapat dihitung berdasarkan nilai-nilai yang kita ukur. Ketika alat ukur telah melakukan pengukuran secara lengkap, maka meter yang diuji akan memberikan hasil (yang dipantau oleh standar) yang dinyatakan sebagai nilai energi yang sebenarnya (Ws). E = Jumlah Energi – Nilai energi sebenarnya E = W - Ws Metoda pengujian perbandingan energi ini banyak dilakukan dengan cara : 1.
Metoda Putaran Piringan Pengujian dengan metode ini dilakukan dengan memasukkan jumlah putaran piringan sebagai pengendali standar meter
31
kWh. Kesalahan meter kWh ditentukan dengan menggunakan rumus : =
dimana :
100%
Nm = Jumlah putaran piringan meter yang diuji Ns = Jumlah putaran piringan meter standar dalam praktek kesalahan meter kWh diketahui dari simpangan piringannya
2.
(
=
/
Metoda Pulsa Energi
)
100%
Pengujian dengan metode ini dilakukan dengan memasukkan jumlah putaran piringan sebagai pengendali standar meter kWh. Kesalahan meter kWh ditentukan dengan menggunakan rumus : =
dimana : =
1
1
100%
=
n1 = pembacaan standar (pulsa) N = Jumlah putaran piringan ( putaran) k = konstanta meter kWh (kWh/putaran) K = konstanta standar (kWh/pulsa)
32
3.
Metoda Sinkron (meter pilot) Metode ini sama dengan metode putaran piringan Metode ini dilakukan dengan membandingkan putaran meter yang diuji dengan putaran meter pilot. Meter pilot diambil dari salah satu meter dari kelompok meter kWh yang akan diuji dan telah mendapatkan perlakuan khusus. Putaran piringan meter pilot ini dipantau oleh “scanning head”
dan
jumlah
putarannya
digunakan
untuk
mengendalikan pengujian. Pengujian meter kWh dengan metode sinkron dapat digunakan untuk melakukan pengujian meter dalam jumlah banyak sekaligus sesuai dengan kapasitas rak pengujian. Kesalahan meter kWh metode sinkron ( meter pilot ) dihitung berdasarkan simpangan putaran piringan dibandingkan dengan jumlah putaran piringan meter pilot. = B.
100%
Metoda Wattmeter dan Stopwatch Metoda ini menggunakan Watt meter standar dan standar waktu (stopwatch), degan kesalahan dapat dihitung dengan tumus di bawah ini :
33
=
dimana :
100%
Tm = Waktu meter yang diuji (dihitung dengan formula) Ts = Waktu meter standar (penunjukkan stopwatch)
Perhitungan waktu meter yang diuji 1.
Meter kWh 1 Phasa Pada meter kWh 1 phasa dapat dihitung dengan menggunakan rumus : =
dimana :
=
3600 1000 3600 1000
T
= Waktu dasar meter (detik)
N
= Jumlah putaran meter kWh
k
= Konstanta meter kWh (putaran/meter kWh)
V
= Tegangan pada meter kWh (Volt)
I
= Arus yang mengalir pada sirkuit arus (ampere) = beda sudut phasa antara tegangan dan arus
P
= Daya aktif (Watt)
3600 = 1 jam menjadi 3600 detik 1000 = 1 kW menjadi 1000 Watt 2.
Meter kWh 3 Phasa 3 Kawat
34
Pada meter kWh 3 phasa 3 kawat dapat dihitung dengan menggunakan rumus : = =
3
3600 1000 3600 1000 3
(beban dianggap seimbang) dimana : T
= Waktu dasar meter (detik)
N
= Jumlah putaran meter kWh
k
=
Konstanta
meter
kWh
primer
atau
sekunder
(putaran/meter kWh) V
= Tegangan antara phasa-phasa sisi primer atau sekunder meter kWh (Volt)
I
= Arus yang mengalir pada sirkuit arus (ampere) = Beda sudut phasa antara tegangan dan arus
P
= Daya aktif (Watt)
3600 = 1 jam menjadi 3600 detik 1000 = 1 kW menjadi 1000 Watt 3.
Meter kWh 3 Phasa 4 Kawat Pada meter kWh 3 phasa 4 kawat dapat dihitung dengan menggunakan rumus : =
3
3600 1000
35
=
3600 1000 3
(beban dianggap seimbang) dimana : T
= Waktu dasar meter (detik)
N
= Jumlah putaran meter kWh
k
=
Konstanta
meter
kWh
primer
atau
sekunder
(putaran/meter kWh) V
= Tegangan antara phasa dan netral sisi primer atau sekunder meter kWh (Volt)
I
= Arus yang mengalir pada sirkuit arus (ampere) = beda sudut phasa antara tegangan dan arus
P
= Daya aktif (Watt)
3600 = 1 jam menjadi 3600 detik 1000 = 1 kW menjadi 1000 Watt Dalam perhitungan waktu Tm di atas, penggunaan k, V, dan I harus dari sisi yang sama yakni sisi primer atau sisi sekunder. Penggunaan sisi primer atau sekunder hanya berlaku untuk meter kWh yang tersambung melalui transformator dan perlu diketahui juga rasio transformatornya.
Dalam menggunakan metoda ini diperlukan kondisi tegangan harus
stabil
(pada
umumnya
menggunakan
stabilizer
tegangan).
36
C.
Pengujian Ijin Tipe Meter kWh Pengujian ijin tipe ini bertujuan untuk memberikan persetujuan atau menginjikan sebuah produk meter kWh beredar di masyarakat atau perusahaan-perusahaan yang menggunakan meter kWh khusus, dalam
hal
ini
PT.
Perusahaan
Listrik
Negara
sebagai
pengguna/penyalur dari produsen meter kWh. Adapun kondisi pemeriksaan dan pengujian harus memenuhi hal-hal sebagai berikut: Kotak meter harus selalu tertutup, kecuali untuk memeriksa kualitas mekanis tertentu. Peneraan di bengkel konstruksi dapat dilakukan dengan kotak terbuka, dalam hal telah diketahui bahwa pengaruh tutup terhadap penunjukan meter diabaikan. Sebelum dilakukan pemeriksaan dan pengujian, meter harus dibebani selama paling sedikit setengah jam dengan tegangan acuan dan arus sebesar 0,1 Id, serta faktor daya sama dengan satu. Pembebanan
tersebut
dimaksudkan
untuk
mendapatkan
pemanasan dari sirkit tegangan dan untuk mengetahui apakah rotor dapat berputar secara bebas.
Adapun jenis pengujiannya itu sendiri meliputi : 1.
Pengujian gerak tanpa beban
37
Dengan tanpa arus pada sirkuit arus, piringan meter tidak boleh membuat satu putaran penuh pada tegangan antara 80% sampai dengan 110% dari tegangan referensi. 2.
Pengujian gerak mula Meter dibebani dengan tegangan referensi dan dilewati arus sesuai dengan tabel berikut, rotornya harus dapat bergerak lebih dari satu putaran. Batas Variasi Kesalahan (%) Faktor
untuk meter kelas :
Meter Daya
Meter
tarif
tunggal
0,5
1
2
1
0,3
0,4
0,5
1
0,4
0,4
0,5
tanpa alat pemakaian putaran balik Meter lainnya
Tabel 4.1. Pengujian Gerak Mula
3.
Pengujian kebenaran Pengujian Kebenaran untuk meter fasa tunggal dan fasa banyak yang mempunyai beban fasa banyak yang seimbang: Kesalahan maksimum yang Faktor Nilai Arus
diizinkan untuk meter kelas :
Daya 0,5
1
2
0,05 I b
1
± 1,0
± 1,5
± 2,5
0,1 I b s/d I Maks
1
± 0,5
± 1,0
± 2,0
38
0,1 I b
Jika diminta oleh pemakai
0,5 ( ind )
± 1,3
± 1,5
± 2,5
0,8 ( kap )
± 1,3
± 1,5
-
0,25 ( ind )
± 2,5
± 3,5
-
0,5 ( kap )
± 1,5
± 2,5
-
0,2 I b s/d I b Tabel 4.2. Pengujian Kebenaran Meter Fasa Tunggal
Pengujian Kebenaran untuk meter fasa banyak dengan dibebani satu fasa yang mempunyai tegangan fasa banyak yang seimbang: Kesalahan maksimum yang Faktor Nilai Arus
diizinkan untuk meter kelas :
Daya 0,5
1
2
0,2 I b s/d I b
1
± 1,5
± 2,0
± 3,0
I b s/d I maks
1
-
-
± 4,0
Ib
0,5 ( ind )
± 1,5
± 2,0
± 3,0
0,5 I b
0,5 ( ind )
± 1,5
± 2,0
-
Tabel 4.3. Pengujian Kebenaran Meter Fasa Banyak
4.
Pengujian konstanta Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui nilai konstanta meter dan nilai konstanta meter sebagaimana dimaksud pada ayat 1 Pasal ini, harus sesuai dengan nilai konstanta yang tercantum pada pelat spesifikasi.
5.
Pengujian akibat beda besaran yang mempengaruhi
39
Pengujian variasi penunjukan yang disebabkan oleh beda besaran yang mempengaruhi adalah sesuai dengan tabel berikut : Besaran
Nilai arus
Nilai maksimum dari
yang
yang
koefisien suhu rata-
berpengar
diseimbangka
rata % /oC untuk
uh dan
n untuk meter
Faktor
selisih
fasa banyak
Daya
dengan
kecuali ada
nilai
indikasi yang
acuan
berlawanan
meter kelas :
No
1
0,5
1
2
0,1 I b s/d I 1
0,03
0,05
0,1
0,05
0,07
0,15
maks Suhu
2
1)
Posisi
0,2 Ib s/d I
0,5
maks
(ind)
0,05 Ib
1
1,5
2,0
3,0
I b dan I maks
1
0,3
0,4
0,5
0,1 I b
1
0,8
1,0
1,5
0,5 I maks
1
0,5
0,7
1,0
0,5 Imaks
0,5
0,7
1,0
1,5
miring dengan arah sembaran g
3
Selisih tegangan ± 10%
40
(ind) 4
Selisih
0,1 I b
1
0,7
1,0
1,5
0,5 I maks
1
0,6
0,8
1,3
Ib
1
1,5
2,0
3,0
Ib
1
0,5
0,6
0,8
0,5 I b s/d I maks
1
1,5
1,5
1,5
1
2,0
2,0
2,0
1
0,3
0,5
1,0
frekuensi ± 5%
5
Induksi magnetik dari luar 0,5 mT 2)
6
Bentuk gelomban g
10 %
dari harmonis ke III pada arus 3)
7
Pembalika n urutan fasa
0,5 I b
( meter fasa
( muatan fasa tunggal )
banyak )
8
Medan
0,05 I b
magnet
41
dari alat pelengkap 4)
9
0,05 I b
Gaya
1
0,8
1,5
2,0
mekanis dari alat penghitun g
5)
Tabel 4.4. Variasi Penunjukkan Akibat Beda Besaran
Koefisien suhu rata-rata yang digunakan tidak boleh melebihi batas-batas sebagaimana tabel berikut : Koefisien suhu rata-rata Nilai arus
o
%/ C
meter kelas:
Faktor daya 0,5
1
2
0,1 Ib s/d Imaks
1
0,03
0,05
0,1
0,2 Ib s/d Imaks
0,5 (ind)
0,05
0,07
0,15
Tabel 4.5. Batas Koefisien Suhu Rata-rata
6.
Pengujian pada kuat arus berlebihan yang berlangsung sesaat Batas Variasi Kesalahan (%) Besar
Faktor
Arus
Daya
untuk meter kelas :
Meter kWh
Sambungan
Ib
1
0,5
1
2
-
1,5
1,5
42
langsung Sambungan Ib
1
0,3
0,5
1,0
melalui trafo arus Tabel 4.6. Variasi Kesalahan Akibat Arus Lebih Sesaat
7.
Pengujian akibat dari pengaruh panas sendiri Variasi kesalahan akibat pemanasan sendiri Batas Variasi Kesalahan (%) untuk Faktor
meter kelas :
Besar Arus Daya 0,5
1
2
1
0,5
0,7
1,0
0,5 (ind)
0,7
1,0
1,5
I maks
Tabel 4.7. Variasi Kesalahan Akibat Pemanasan Sendiri
8.
Pengujian pelengkap Pengujian pelengkap ini meliputi : a.
Pengujian daya yang hilang pada sirkuit tegangan dan sirkuit arus. Daya yang hilang pada tiap sirkuit tegangan pada tegangan
referensi, suhu referensi dan frekuensi
referensi tidak boleh
melebihi nilai-nilai pada tabel
berikut : Kelas meter : Meter kWh
Meter fasa tunggal
0,5 dan 1
2
3 W dan 12 VA
2 W dan 8 VA
43
Meter fasa banyak
3 W dan 12 VA
2 W dan 10 VA
Tabel 4.8. Batas Suhu dan Frekuensi Referensi
Daya yang diambil oleh masing-masing sirkuit arus pada arus
dasar khususnya arus dasar kurang dari 30 A,
frekuensi referensi dan suhu referensi tidak boleh melebihi nilai pada tabel berikut : Kelas meter : Meter kWh 0,5
1
2
6,0 VA
4,0 VA
2,5 VA
Meter fasa tunggal dan fasa banyak Tabel 4.9. Batas Suhu dan Frekuensi Referensi untuk arus dasar kurang dari 30 A
b.
Pengujian suhu Dalam kondisi normal, kumparan dan isolasi tidak boleh mencapai suhu yang dapat mempengaruhi kerja meter. Dengan masing-masing sirkuit arus dibebani arus maksimum dan
dengan
masing-masing
sirkuit
tegangan diberi tegangan sebesar 1,2 kali tegangan referensi, dengan suhu ruangan tidak melebihi 40oC, kenaikan suhu masing-masing bagian tidak boleh melebihi nilai pada tabel berikut : Bagian Meter
Kenaikan suhu oC
44
Kumparan
60
Bagian luar kotak
25
Tabel 4.10. Batas Kenaikan Suhu
c.
Pengujian dielektrik Kondisi umum pengujian dielektrik meliputi : pengujian dilakukan pada kondisi pemakaian selama pengujian pada isolasi tidak terdapat debu atau kelembaban yang tidak normal suhu lingkungan antara 15 oC - 25 oC kelembaban relatif antara 45 % - 75 % tekanan atmosfir antara 86 kPa – 106 kPa (860 mbar – 1060 mbar). Pengujian tegangan impuls harus memenuhi : pengujian
ini
bertujuan
kemampuan meter
untuk
mengetahui
menahan tegangan tinggi
tanpa mengalami kerusakan generator yang digunakan sesuai dengan prosedur IEC
publikasi 60
bentuk gelombang distandarkan 1,2/50 dan nilai puncaknya 6 kV. Tiap pengujian dilakukan sebanyak 10 kali pada polaritas yang sama pengujian isolasi sirkuit dan isolasi antar sirkuit pengujian isolasi sirkuit listrik relatif terhadap tanah
45
d.
Pengujian tegangan AC Pengujian tegangan AC meliputi : tegangan yang diberikan saat pengujian sebaiknya sinusoidal, mempunyai frekuensi 45 Hz sampai dengan 65 Hz dan diberikan selama 1 menit. Sumber daya harus mampu memberikan daya minimal 500 VA. selama pengujian relatif terhadap rangka (bagian A pada tabel di bawah), sirkuit yang tidak diuji harus dihubungkan ke rangka. selama pengujian relatif terhadap tanah (bagian C pada tabel di bawah), sirkuit tambahan dengan tegangan referensi yang sama atau lebih kecil dari 40 V harus dihubungkan ke tanah. Tegangan Uji
Titik-titik Dilakukan Pengujian
r.m.s
Tegangan :
46
2
kV
(
untuk
pengujian
huruf
A.
Pengujian yang dapat dilakukan dengan tutup meter dan tutup
a, b, c, d ) dan
terminal terbuka,
500 V
Antara rangka dan :
untuk
pengujian huruf e
a. setiap
sirkuit
arus,
dalam
pemakaian normal terpisah dan diisolasi dari sirkuit lainnya 1) b. setiap sirkuit tegangan atau sekumpulan sirkuit tegangan yang
mempunyai
satu
titik
netral (common point) dalam pemakaian terpisah
normal
dan
harus
diisolasi
dari
sirkuit lainnya 1). c. setiap sirkuit tambahan atau sekumpulan sirkuit tambahan yang mempunyai titik netral (common point) dan tegangan referensinya lebih besar dari 40 V. d. setiap
kumparan
tegangan
dari
arus
satu
dan
elemen
penggerak yang sama, dalam pemakaian
normal
dihubungkan
menjadi
satu
tetapi terpisah dan diisolasi dari 2
sirkuit lainnya. )
47
e. setiap sirkuit tambahan yang tegangan referensinya kurang dari atau sama dengan 40 V
600 V atau 2 kali
B.
Pengujian
dapat
dilakukan
dengan penutup terminal terbuka
tegangan dilakukan
tetapi dengan penutup kotak pada
pada
kumparan
tempatnya jika terbuat dari logam.
tegangan dalam
Antara sirkuit arus dan sirkuit
kondisi referensi,
tegangan, masing-masing elemen
jika tegangan ini
gerak
lebih besar dari
Hubungan ini biasanya diputus
300 V
untuk tujuan pengujian.
2 kV
C.
biasanya
dihubungkan.
Pengujian dilakukan dengan tutup kotak dan tutup terminal tertutup. Antara
semua
sirkuit
arus,
tegangan dan pelengkap yang dihubungkan,
tegangan
referensinya lebih besar dari 40 V dan tanah Tabel 4.11. Titik-titik Pengujian Tegangan
48
Penjelasan tabel di atas : Pemutusan sambungan saja antara sirkuit tegangan dan sirkuit arus biasanya tidak cukup untuk menjamin isolasi yang baik dan tahan terhadap pengujian tegangan 2 kV. Pengujian a dan b pada umumnya digunakan pada metermeter yang dijalankan dari alat transformator dan juga meter-meter khusus yang mempunyai kumparan
arus
dan
kumparan
tegangan
terpisah. Sirkuit yang diuji pada a dan b tidak diuji pada pengujian d. Jika sirkuit tegangan meter fasa banyak mempunyai titik netral, pada pemakaian titik netral ini dipertahankan selama pengujian dan dalam hal ini sirkuit elemen gaya gerak dilakukan pengujian tunggal. e.
Pengujian alat penyetel Pengujian alat penyetel dapat dilakukan dengan cara : Pada umumnya alat penyetel terdapat pada tiap-tiap meter dan pengujiannya dilakukan pada kondisi referensi. Nilai minimum kemampuan alat penyetel harus sesuai dengan table berikut :
49
Kemampuan Minimum Penyetelan Kecepatan Alat
Faktor putaran Rotor ( untuk meter
Nilai Arus Penyetel
Daya kelas ) : 0,5
1
2
Elemen 0,5 I maks
1
±2
±2
±4
0,05 I b
1
±2
±2
±4
±1
±1
-
pengerem Beban Rendah 0,5 0,5 I b (ind)
Sudut Fasa
0,5 0,5 I maks
-
-
±1
(ind) Tabel 4.12. Kemampuan Minimum Penyetelan Kecepatan Putaran Rotor
Catatan : Untuk meter fasa banyak,
pemeriksaan dari daerah
penyetelan untuk muatan induktif harus dilakukan pada tiap elemen penggerak dan harus ditentukan pada saat sirkuit arus dan tiap elemen mengalir arus dasar yang terlambat 60º dibelakang tegangannya pada terminalterminal dari elemen tersebut, semua sirkuit tegangan dari elemen-elemen penggerak ( tegangan fasa banyak ) seimbang, dimana nilai r.m.s nya adalah sesuai dengan
50
referensi tegangan pada alat pengubah fasa sesuai dengan diagram sambungan.
D.
Rangkuman Pada dasarnya pengujian meter kWh dilaksanakan sebelum meter kWh digunakan/dipasarkan ke masyarakat sampe pada saat penggunaannya tetap dilaksanakan pengujian agar tidak merugikan pelanggan, dalam hal ini pelanggan yang dimaksud adalah pelanggan dari PT. Perusahaan Listrik Negara.
Sebelum
produsen
meter
kWh
memasarkan
produknya
ke
masyarakan maka harus dilakukan adalah pengujian ijin tipe, dimana pengujian ini dilakukan oleh Direktorat Metrologi Departemen Perdagangan.
Setelah
penggunaanya
tetap
menjapatkan dilakukan
ijin
tipe,
pengujian
maka untuk
selama menjaga
keakuratannya (prosesnya bisa disebut menera). Pengujian yang dilakukan dengan cara metoda perbandingan energi dan metoda Watt meter dan stopwatch. Kedua metoda ini dilakukan bersamaan dan atau dapat dilakukan dengan salah satu metoda saja.
E.
Latihan Kerjakan soal-soal di bawah ini dengan baik dan benar :
51
1.
Sebutkan jenis-jenis pengujian yang menggunakan metoda perbandingan energi !
2.
Sebutkan langkah-langkah pengujian dengan meter pilot menurut kata-kata sendiri !
3.
Pada pengujian metoda Watt meter dan stopwatch, tuliskan rumus waktu dasar meter kWh untuk 3 phasa 3 kawat dan 3 phasa 4 kawat. Analisa perbedaan kedua rumus tersebut !
52
BAB V PRAKTIKUM METER kWh
Indikator Keberhasilan : Peserta mampu mempraktekkan meter kWh metoda perbandingan pulsa Peserta mampu mempraktekkan meter kWh metoda meter pilot Peserta mampu mempraktekkan meter kWh secara otomatis Peserta mampu mempraktekkan meter kWh menggunakan Metrotec
A.
Praktikum Meter kWh Metoda Perbandingan Pulsa 1.
Tujuan Untuk menentukan kesalahan penunjukan Meter kWh dengan cara membandingkan terhadap standar ukurnya yang mampu telusur ke standar Nasional/Internasional dan memenuhi persyaratan sebagai alat ukur Metrologi Legal.
2.
Peralatan yang digunakan Peralatan yang digunakan dalam pengujian Meter kWh
ini
adalah : a)
Instalasi uji Meter kWh 1 phasa yang dilengkapi dengan : Alat pengatur tegangan Alat pengatur arus Alat pengatur factor daya Alat pengatur sudut phasa. Alat pencatat putaran piringan meter kWh.
b)
Bangku / rak Meter kWh berikut kabel penghubung.
53
3.
Notasi Notasi yang digunakan dalam prosedur ini adalah :
4.
V
= Satuan tegangan ( volt )
A
= Satuan arus ( ampere )
Cos
= Faktor daya
kWh
= Satuan Energi aktif ( kilo watt hour )
E
= Kesalahan penunjukan Meter kWh ( % )
no
= jumlah pulsa meter kWh menurut hitungan
n1
= pembacaan pulsa standar
N
= jumlah putaran meter kWh yang diuji
k
= nilai konstanta meter kWh. ( mWh / putaran )
K
= nilai konstanta standar.
Persiapan Pengujian a)
Catat data teknis Meter kWh yang diuji dalam cerapan pengujian
b)
Standar yang digunakan sudah terkalibrasi yang tertelusur ke standar Nasional/Internasional
c)
Teliti arus dasar dan arus maksimum, tegangan referensi, konstanta putar dan kelas dari meter kWh yang akan diuji.
d)
Hubungkan meter kWh yang diuji pada bangku uji menggunakan kabel-kabel yang tersedia.
e)
Lepaskan hubungan antara kumparan arus dan kumparan tegangan dari meter kWh.
54
f)
Hubungan arus secara seri dan tegangan secara parallel.
g)
Setelah butir a). s/d f). dilakukan hidupkan instalasi uji dan lakukan penekan tombol sesuai dengan data meter kWh sebagaimana butir a).
5.
Pelaksanaan Pengujian a)
Setelah itu lakukan pemanasan awal dengan membebani : tegangan referensi arus dasar dan factor daya = 1 selama 30 menit.
b)
Sambil melakukan pemanasan awal lakukan pengecekan konstanta putar
Meter kWh dan cocokan dengan data
teknisnya. c)
Setelah pelaksanaan huruf a dan b, lakukan pengujian gerak tanpa beban / pengujian beban kosong dengan tegangan yang diberikan sebesar 110 % dari tegangan referensi serta arus = 0 (tanpa beban). Pada pengujian ini putaran piringan harus lebih kecil dari 1 putaran
d)
Setelah pengujian butir 7.3 lakukan pengujian arus mula dengan membebani Tegangan acuan Arus sebagaimana tabel berikut :
55
% Id untuk meter kWh kelas 1
Meter tarif tunggal Meter lainnya Tabel 5.1. Tabel Isian
Faktor daya = 1 Jumlah putaran piringan harus lebih besar dari 1. e)
Atur posisi dan sensivitas ‘Scanning Head’
f)
Setelah pengujian butir 7.4 lakukan pengujian kebenaran dengan titik pengujian pada : 100 % Id, tegangan referensi dan faktor daya = 1 100 % Id, tegangan referensi dan faktor daya = 0,5 50 % Id, tegangan referensi dan faktor daya = 1 50 % Id, tegangan referensi dan faktor daya = 0,5 10 % Id, tegangan referensi dan faktor daya = 1 5 % Id, tegangan referensi dan faktor daya = 1
6.
Perhitungan a)
Tentukan nilai pulsa meter kWh yang diuji (n0) :
= 56
b)
Perhitungan kesalahan penunjukan meter kWh (E)
=
Kesalahan penunjukan rata-rata (Er)
7.
100%
=
Batas Kesalahan Yang Diinginkan
Batas kesalahan yang diijinkan pada pengujian meter kWh 1 phasa metode meter pilot (pada kondisi referensi) adalah sesuai dengan tabel dibawah ini : Batas Kesalahan Yang No
Nilai Arus
Faktor Daya
Diizinkan ( % ) 0,5
1
2
1.
0,05 Id
1
±1,0
±1,5
±2,5
2.
0,5 Id
1
±0,5
±1,0
±2,0
3.
0,5 Id
0,5
±0,5
±1,0
±2,0
4.
Id
1
±0,5
±1,0
±2,0
5.
Id
0,5
±0,5
±1,0
±2,0
6.
Imaks
1
±0,5
±1,0
±2,0
Tabel 5.2. Batas Kesalahan Yang Diijinkan Untuk Meter kWh 1 Phasa Metoda Meter Pilot
8.
Pembubuhan Tanda Tera a)
1 ( satu ) buah tanda Sah SP 6 bersebelahan dengan HP pada salah satu baut penutup meter kWh.
57
b)
1 ( satu ) buah tanda jaminan JP 8 pada satu buah baud yang lain pada penutup meter kWh.
Catatan : Tutup terminal meter kWh tidak perlu disegel
B.
Praktikum Meter kWh Metoda Meter Pilot 1.
Tujuan Untuk menentukan kesalahan penunjukan sekelompok Meter kWh 1 phasa dengan cara membandingkan terhadap meter pilot yang telah ditentukan kesalahannya dan mampu telusur ke standar Nasional /Internasional dan memenuhi persyaratan sebagai alat ukur Metrologi Legal.
2.
Acuan Standar acuan yang digunakan dalam petunjuk ini adalah : a)
Undang-undang Republik Indonesia No. 2 Tahun 1981 tentang Metrologi Legal
b)
Keputusan Sementara Direktur Metrologi Nomor Met – 4005/ 3548/ VIII/1991 Tentang Syarat-Syarat Teknis Khusus Meter kWh.
c)
Surat Direktur Metrologi Nomor Met 1036/449/1992 tanggal 20 Februari 1992 Tentang Pembubuhan Tanda Tera pada Meter kWh.
3.
Ruang Lingkup
58
Petunjuk ini digunakan sebagai petunjuk untuk menera Meter kWh 1 phasa metode meter pilot dengan batas-batas : a)
Tegangan terminal kurang dari 600 volt.
b)
Frekuensi antara 45 – 65 Hz.
c)
Menggunakan alat hitung tunggal dan ganda.
d)
Meter kWh dengan kelas 0,5 , kelas 1 dan kelas 2.
e)
Jenis meter kWh 1 phasa yang diuji mempunyai data teknis yang sama.
4.
Peralatan Yang Digunakan Peralatan yang digunakan dalam pengujian Meter kWh
ini
adalah : a)
Instalasi uji Meter kWh 1yang dilengkapi dengan : Alat pengatur tegangan Alat pengatur arus Alat pengatur factor daya Alat pengatur sudut phasa. Alat pencatat putaran piringan meter kWh.
b)
Bangku/rak
Meter
kWh
1
phasa
berikut
kabel
penghubung. c)
Meter pilot
jenis meter kWh 1 phasa yang berfungsi
sebagai standar dan sertifikatnya. 5.
Notasi Notasi yang digunakan dalam prosedur ini adalah :
59
V
= Satuan tegangan (volt).
A
= Satuan arus (ampere).
Cos
= Faktor daya.
kWh
= Satuan Energi aktif (kilo watt hour)
E
= Kesalahan penunjukan Meter kWh 1 phasa
(%). Er
= Kesalahan rata
Si
= Pembacaan simpangan tanda hitam masing-
masing meter kWh..
6.
N
= Jumlah putaran meter kWh yang diuji.
p
= Jumlah skala pada piringan meter kWh.
Persiapan Pengujian a)
Catat data teknis Meter kWh yang diuji dalam cerapan pengujian.
b)
Meter pilot terkalibrasi
sebagai standar yang digunakan sudah yang
tertelusur
ke
standar
Nasional/Internasional. c)
Teliti arus dasar dan arus maksimum, tegangan referensi, konstanta putar dan kelas dari seluruh meter kWh yang akan diuji dan harus sejenis dengan meter pilotnya.
d)
Hubungkan meter kWh yang diuji pada bangku uji menggunakan kabel-kabel yang tersedia secara seri.
60
e)
Lepaskan hubungan antara kumparan arus dan kumparan tegangan dari meter kWh.
7.
f)
Hubungan arus secara seri dan tegangan secara paralel.
g)
Letakkan scanning head pada meter pilot.
Pelaksanaan Pengujian a)
Posisikan switch pada manual.
b)
Hidupkan Test bench ( tekan switch pada posisi ON.
c)
Atur posisi Current out
d)
Atur posisi Voltage out.
e)
Atur posisi factor daya ( cos phi ) = 1
f)
Atur posisi arus pada step 1
g)
Atur posisi arus dengan mengatur selector arus serta membaca pada standar ( sebagai indicator ) pada posisi Ib.
h)
Secara bersamaan dengan butir 7.7 atur phase shifter pada posisi faktor daya = 1
i)
pilih posisi jumlah putaran piringan ( N ) sebesar : 10 putaran untuk bebal 100 % Ib dan p.f = 1 5 putaran untuk beban 100 % Ib dan p.f = 0,5 2 putaran untuk beban 10 % Ib dan p.f = 1 1 putaran untuk beban
j)
5 % Ib dan p.f = 1
Setelah itu lakukan pemanasan awal dengan membebani : tegangan referensi
61
arus dasar dan factor daya = 1 selama 30 menit. k)
Sambil melakukan pemanasan awal lakukan pengecekan konstanta
putar
untuk
mencocokan
dengan
data
teknisnya. l)
Setelah
itu,
lakukan
pengujian
gerak
tanpa
beban/pengujian beban kosong dengan tegangan yang diberikan sebesar 110 % dari tegangan referensi serta arus = 0 (tanpa beban). Pada pengujian ini putaran piringan harus lebih kecil dari 1 putaran. m)
Setelah
itu
lakukan
pengujian
arus
mula
dengan
membebani Tegangan acuan Arus sebesar % Id untuk meter kWh kelas 0,5
1
2
Meter tarif tunggal
0,3
0,5
0,5
Meter lainnya
0,4
0,5
0,5
Tabel 5.3. % Id (Arus Dasar) Untuk Masing-masing Kelas Mete kWh
Faktor daya = 1 Jumlah purtaran piringan harus lebih besar dari 1 putaran. 62
n)
Atur posisi dan sensivitas ‘Scanning Head’ pada meter pilot.
o)
Posisikan black mark meter yang diuji pada posisi tepat pada indeks
p)
Tekan tombol start / run untuk mendapatkan posisi black mark dari meter pilot.
q)
Setelah itu lakukan pengujian kebenaran dengan
titik
pengujian pada : ( sebanyak 3 kali ) 100 % Id, tegangan referensi dan factor daya = 1 r)
Setelah putaran meter kWh berhenti, catat penyimpangan black mark dari masing2 meter kWh yang diuji.
s)
Lanjutkan pengujian berikutnya untuk beban : 100 % Id, tegangan referensi dan factor daya = 0,5 10 % Id, tegangan referensi dan factor daya = 1 5 % Id, tegangan referensi dan factor daya = 1
t) 8.
Pengujian selesai.
Perhitungan a)
Tentukan nilai simpangan tanda hitam terhadap indeks pada piringan masing-masing meter kWh yang diuji (Si).
b)
c)
Perhitungan kesalahan penunjukan meter kWh (E).
=
100%
Kesalahan penunjukan rata-rata (Er)
63
9.
Pembubuhan Tanda Tera a)
=
3
1 ( satu ) buah tanda Sah SP 6 bersebelahan dengan tanda pribadi HP pada salah satu baut penutup meter kWh.
b)
1 ( satu ) buah tanda jaminan JP 8 pada satu buah baud yang lain pada penutup meter kWh.
Catatan : Tutup terminal meter kWh tidak perlu disegel Untuk mempermudahkan peserta dalam praktikum ini disediakan cerapan yang ada di lampiran 1.
C.
Praktikum Meter kWh Secara Otomatis 1.
Tujuan Menentukan kesalahan penunjukan meter kWh 1 phasa 2 kawat dengan membandingkan dengan standar dengan perhitungan secara otomatis.
2.
Peralatan Yang Digunakan. Instalasi Uji Meter kWh yang menggunakan error calculator unit ( ECU ) Meter kWh yang diuji.
64
3.
Batas Kesalahan Maksimum Yang Diizinkan ( sesuai dengan SSTK ) Untuk meter 1 fase yang dilakukan tidak pada kondisi acuan, sebagaimana tabel berikut : Batas Kesalahan Maksimum yang No.
Nilai arus
Faktor daya
diizinkan Meter Kelas 2
1
O,5 Id
1
3,5%
2
Id
1
2,5%
3
Id
0,5 (Ind)
3,0%
4
Imaks
1
2,5%
5
O,5 Id
1
2,5%
Tabel 5.4. Batas Kesalahan yang Diijinkan untuk Meter kWh Kelas 2
Catatan
:
tabel
Batas
kesalahan
yang
Diizinkan
ini
diperuntukkan bagi meter kWh 1 phasa yang dilakukan di ruangan yang tidak dikondisikan pada kondisi acuan. 4.
Persiapan pengujian a)
Pasangkan meter kWh yang akan diuji pada bangku uji yang telah tersedia.
65
b)
Penyambungan kawat disesuaikan dengan jenis meter kWh yang akan diuji. (yaitu meter kWh 1 phasa).
c)
Urutan penyambungan pada terminal tsb. yaitu dengan urutan sesuai nomor yang tertulis pada terminalnya serta cara penyambungannya digambarkan di balik
tutup
terminal. Urutannya ( dari kiri ke kanan ): Arus masuk. Tegangan ( phasa 1 ) Arus keluar. Netral dari tegangan. d)
Pasangkan sensor
pendeteksi putaran piringan pada
meter kWh. e)
Ketepatan pemasangan sensor ini dapat diketahui dari : Jika posisi Sensor ( photo transistor ) belum sejajar dengan tanda hitam ( black-mark ) pada piringan, maka LED kuning pada electronic calculator error ( ECU ) tidak berkedip saat pengujian. Jika posisi Sensor ( photo transistor ) belum pas dan trimer ECU belum pas,
maka LED kuning pada
electronic calculator error ( ECU ) menyala terus menerus. 5.
Persiapan Data masukan komputer.
66
a)
Jalankan program WINKWH dengan cara klik short cut WINKWH pada desktop Window, dan akan muncul tampilan program kalibrasi meter.
b)
Pada tampilan ini program kalibrasi ini , pilih perintah selanjutnya dengan cara klik menu SYSTEM.
c)
Pada menu system terdapat menu lebih lanjut yaitu untuk perintah pengujian ( calibrate meter ) dan perintah keluar ( exit ) ini klik CALIBRATE METER atau dengan menekan tombol F1 selanjutnya muncul tampilan sbb :
Gambar 5.1. Tampilan Aplikasi Praktikum Meter kWh Otomatis
67
d)
Pada tampilan tersebut di atas, masukkan data meter serta data lain yang diperlukan meliputi : Tanggal pengujian Nama perusahaan pemohon Merek dan tipe meter kWh Jumlah meter yang diuji Nomor seri Jenis meter kWh ( I phasa atau 3 phasa ) MPE (%) pada : Full Load, Ind Load, dan Low Load (sesuaikan dengan kelas akurasi Meter kWh ) Konstanta meter kWh Tegangan referensi Arus dasar dan arus maksimum meter kWh Kelas akurasi meter kWh Temperatur . Nama petugas Waktu pengujian gerak mula ( starting time ) Waktu pengujian beban kosong ( Creeping time pada no load test ) Interface port Penanggung jawab pengujian Dst.
68
e)
Setelah data yang kita masukkan sudah lengkap, klik SAVE SETUP,
f)
Untuk memulai pengujian klik NEW TEST.
g)
Kemudian klik FULL LOAD yang bertuliskan GO, ditandai dengan kedipan led pada kolom Full Load.
6.
Pelaksanaan Pengujian a)
Pastikan seluruh tombol pada posisi off.
b)
Pastikan posisi selektor pada posisi minimum.
c)
Hidupkan saklar utama ( main switch ).
d)
Posisikan switch tegangan output pada posisi 1 phasa ( 1 )
e)
Posisikan switch arus output pada posisi 1 phasa ( 1
)
f)
Posisikan switch cos phi pada posisi cos phi = 1 (contoh untuk beban penuh )
g)
Posisikan step arus pada angka 1 ( step a )
h)
Pilih menu setting arus pada meter standar pada posisi 100 Ampere.
i)
System measurement 3 ph, 4 kawat
j)
Energy pada posisi Wh dan automatic.
k)
Dalam
hal
test
bench
dilengkai
dengan
pengatur
tegangan, atur penyetelan tegangan secara perlahan dari posisi minimum ke posisi maksimum sampai didapatkan nilai tegangan yang kita kehendaki sesuai dengan nilai full
69
load ( Vref ) dengan membaca penunjukan tegangan pada meter standar ). l)
Atur penyetelan arus secara perlahan dari posisi minimum ke posisi maksimum sampai didapatkan nilai arus yang kita kehendaki sesuai dengan nilai ( contoh full load = 100 % Ib ) dengan membaca penunjukan arus pada meter standar ).
m)
Bersamaan
dengan
penyetelan
arus,
lakukan
juga
penyetelan phasa shifter dari posisi minimum menuju maksimum sampai diperoleh nilai cos phi yang sesuai ( contoh full load cos phi
= 1
dengan membaca
penunjukan cos phi pada meter standar ) n)
Pembacaan tegangan 1 phasa (Vr), arus 1 phasa (Ir) dan nilai cos phi ( p.f.) dapat dilihat pada Meter standar.
o)
Apabila nilai tegangan, arus dan cos phi sudah sesuai, perhatikan nilai kesalahan penunjukannya ( Error % ) dari meter kWh yang diuji pada electronic calculator error ( ECU ).
p)
Perhatikan juga pada pencatatan komputernya.
q)
Amati pembacaan tersebut sebanyak 3 kali untuk menentukan ketidak tetapannya.
r)
Selanjutnya data dapat disimpan data data base cara dengan klik SAVE DATA.
70
s)
Untk menampilkan layar report, klik menu pulldown REPORT kemudian klik CALIBRATION RESULT atau dengan menekan tombol F2 pada keyboard.
t)
Pengujian selesai.
u)
Kembalikan
posisi
penyetelan
tegangan
(jika
ada)
penyetelan arus dan penyetelan phasa shifter pada posisi minimum.
D.
Praktikum Meter kWh Menggunakan Metrotec 1.
Tujuan Untuk menentukan kesalahan penunjukan Meter kWh 1 phasa dengan cara membandingkan terhadap Meter kWh Standar (Metrotec) yang telah ditentukan kesalahannya dan mampu telusur ke standar Nasional /Internasional dan memenuhi persyaratan sebagai alat ukur Metrologi Legal.
2.
Acuan Standar acuan yang digunakan adalah : a)
Undang-undang Republik Indonesia No. 2 Tahun 1981 tentang Metrologi Legal.
b)
Keputusan Sementara Direktur Metrologi Nomor Met – 4005/ 3548/ VIII/1991 Tentang Syarat-Syarat Teknis Khusus Meter kWh.
71
c)
Surat Direktur Metrologi Nomor Met 1036/449/1992 tanggal 20 Februari 1992 Tentang Pembubuhan Tanda Tera pada Meter kWh.
3.
Ruang Lingkup a)
Prosedur ini digunakan sebagai pedoman untuk menera Meter kWh 1 phasa menggunakan Metrotec dengan batas-batas : Tegangan terminal 127 volt atau 220 volt. Frekuensi antara 50 Hz. Menggunakan alat hitung tunggal dan ganda Meter kWh jenis dinamis.. Meter kWh dengan kelas 0,5 ; 1 ; 2.
b)
Rentang ukur pengujian antara 5 Ampere sampai dengan 60 Ampere.
4.
Sarana yang Digunakan Peralatan yang digunakan dalam pengujian Meter kWh
ini
adalah : Portable Meter kWh Standar ( Metrotec ) Kabel-kabel penghubung. Cerapan pengujian. Petunjuk Penggunaan Metrotec 5.
Notasi Notasi yang digunakan dalam prosedur ini adalah :
72
6.
V
= Satuan tegangan ( volt ).
A
= Satuan arus ( ampere ).
E
= Kesalahan penunjukan Meter kWh 1 phasa ( % ).
Er
= Kesalahan rata ( % ).
N1
= Jumlah putaran meter kWh yang diuji.
N2
= Pembacaan Metrotec ( pulsa )
C1
= Konstanta putar Meter kWh ( mWh/putaran )
C2
= Konstanta Metrotec ( mWh/pulse )
Batas Kesalahan yang Diijinkan Batas kesalahan yang diijinkan pada pengujian dengan metode ini adalah sesuai dengan table dibawah ini : No.
Nilai Arus
Batas Kesalahan
Faktor
Yang Diizinkan ( % )
Daya 0,5
1
2
1
0,05 Id
1
1,0
1,5
2,5
2
0,5 Id
1
0,5
1,0
2,0
3
Id
1
0,5
1,0
2,0
4
I maks
1
0,5
1,0
2,0
Tabel 5.5. Batas Kesalahan yang Diijinkan untuk Meter kWh Kelas 0,5; 1; dan 2
7.
Persiapan Pengujian a)
Catat data teknis Meter kWh yang diuji dalam cerapan pengujian yaitu: Pemilik
:
73
Meter kWh
:
Kelas
:
Tipe
:
No. seri
:
Konstanta putar
:
Tegangan
:
Ib ( Imaks )
:
Frekuensi
:
CT
:
PT
:
Diisi
jika
menggunakan trafo
arus Diisi
jika
menggunakan trafo
tegangan b)
Meter kWh standar (Metrotec) yang digunakan sudah terkalibrasi
yang
tertelusur
ke
standar
Nasional
/
Internasional. c)
Hubungkan meter kWh yang diuji dengan Meter kWh Standar
(Metrotec) menggunakan kabel-kabel yang
tersedia sesuai gambar yang tertera pada Metrotec (lihat gambar di bawah). d)
Hubungan antara kumparan arus dan kumparan tegangan dari meter kWh harus tetap tersambung.
e)
Hubungkan titik-titik positif dan titik netral dengan jaringan PLN.
74
f)
Tentukan nilai arus sesuai dengan beban yang diinginkan (umumnya pada 100 %Ib,
50 %Ib dan 10 %Ib atau 5
%Ib). g)
Setelah butir a). s/d
f). dilakukan, hidupkan Metrotec
dengan cara memutar alat pengatur arus ke arah berlawanan jarum jam h)
Setelah butir g) dilakukan maka akan terlihat salah satu lampu indicator tegangan menyala secara otomatis menempatkan tegangan jaringan yang terpasang yaitu : Jika tegangannya 220 volt, maka indicator tegangan 220 volt yang menyala Jika tegangannya 110 volt, maka indicator tegangan 127 volt yang menyala
8.
Pelaksanaan Pengujian a)
Setelah itu lakukan pemanasan awal dengan membebani : tegangan referensi arus dasar dan selama 30 menit.
b)
Sambil melakukan pemanasan awal lakukan pengecekan konstanta
putar
untuk
mencocokan
dengan
data
teknisnya. c)
Setelah pelaksanaan butir a) dan b), lakukan pengujian gerak tanpa beban/pengujian beban kosong dengan
75
tegangan yang diberikan sebesar 110 % dari tegangan referensi serta arus = 0 (tanpa beban). Pada pengujian ini putaran piringan harus kurang dari 1 putaran d)
Setelah pengujian butir 8.3 lakukan pengujian arus mula dengan membebani : Tegangan acuan Arus sebesar : % Id untuk Meter kWh klas : 0,5
1
2
Meter Tarif Tunggal
0,3
0,5
0,5
Meter Lainnya
0,4
0,5
0,5
Tabel 5.6. Arus Dasar untuk Meter kWh Kelas 0,5; 1; dan 2
Jumlah purtaran piringan harus lebih besar dari 1 putaran e)
Setelah pengujian butir d) lakukan pengujian kebenaran dengan titik pengujian pada : 100 % Id, tegangan referensi dan factor daya = 1 dengan jumlah putaran piringan = 10 10 % Id, tegangan referensi dan factor daya = 1 dengan jumlah putaran piringan = 2 5 %
Id, tegangan referensi dan factor daya = 1
dengan jumlah putaran piringan = 1 9.
Perhitungan
76
a)
Tentukan nilai simpangan tanda hitam terhadap indeks pada piringan masing-masing meter kWh yang diuji. (Si)
b)
c)
Perhitungan kesalahan penunjukan meter kWh (E)
=
( 1 1) ( 2 2) 2 2
100%
Untuk memudahkan dalam penggunaan cerapan, formula se-bagaimana butir 8 a) dapat diubah sebagai berikut
Dimana :
d)
( 1 1) 2 = 2
100%
1 1 = 2
Kesalahan penunjukan rata-rata (Er)
10. Pembubuhan Tanda Tera a)
2
=
3
1 ( satu ) buah tanda Sah SP 6 bersebelahan dengan tanda pribadi HP pada salah satu baut penutup meter kWh.
b)
1 ( satu ) buah tanda jaminan JP 8 pada satu buah baud yang lain pada penutup meter kWh.
Catatan : Tutup terminal meter kWh tidak perlu disegel
77
BAB VI PENUTUP
A.
Kesimpulan Pemabahsan peneraan ukutan energi listrik ini terutama untuk alat ukurnya berupa meter kWh. Sebelum memeasuki bahasan tentang meter kWh, sebelumnya disediakan bab yang membahas tentang energi listrik yang di dalamnya merupakan bahasan pengulangan dari dasar elektronika.
Bahasan meter kWh meliputi ketentuan umum dari syarat-syarat teknis khusus meter kWh yang dikeluarkan oleh Direktorat Metrologi Departemen Perdaganan. Bahasan lainnya yaitu elemen dan klasifikasi meter kWh tersebut. Meter kWh dibagi ke dalam 6 elemen utama yang saling keterkaitan, keenam elemen tersebut adalah elemen penggerak, elemen putar, elemen pengerem, elemen penghitung, terminal, dan peralatan kompensasi dan penyetel. Sedangkan pengklasifikasiannya didasarkan pada arus yang lewat; prinsip
dan
sistem
kerjanya;
pemakaian
phasa,
pemakaian
transformator; cara penyambungan kawat; penunjukkan register; lokasi dan syarat pemasangan; jenis kotak; sistem pencatatan; sistem pembayaran; dan sistem pembayaran.
78
Pada bahasan pengujian ini dibagi menjadi tiga jenis pengujian, yaitu: meotda perbandingan energi; metoda Watt meter dan stopwatch; dan pengujian ijin tipe meter kWh. Khusus pengujian ijin tipe, merupakan pengujian yang dilakukan terhadap meter kWh sebelum meter kWh tersebut dipasarkan oleh produsen. Jika pengujian ini telah dilewati maka produsen akan mendapatkan ijin tipe dan diperkenankan untuk dipasarkan. Sedangkan kedua metoda yang lainnya merupakan pengujian yang rutin dilakukan ketika meter kWh telah dan sedang digunakan.
Bagian bab terakhir diisi oleh petunjuk praktikum meter kWh, yaitu: Praktikum Meter kWh Metoda Perbandingan Pulsa, Praktikum Meter kWh Metoda Meter Pilot, Praktikum Meter kWh Secara Otomatis, dan Praktikum Meter kWh Menggunakan Metrotec.
B.
Implikasi Mengingat luasnya cakupan pembelajaran tentang peneraan ukuran energi listrik (meter kWh), hal ini menuntut Widyaiswara untuk mengembangkan pengetahuannya, menguasai materi pokoknya, termasuk materi pokok diluar bahasan ini yang masih relevan. Sebagai contohnya adalah penguasaan terhadap bagian dari elektronika
dasar
dan
fisika
tentang
rangkaian
listrik
dan
79
elektromagnetik karena bahasan ini merupakan salah satu faktor yang dapat menentukan sukses atau tidaknya pembelajaran.
C.
Tindak Lanjut Penguasaan konsep dan pengetahuan tentang peneraan ukuran energi listrik (meter kWh) tidak cukup, akan tetapi perlu dilakukan praktik yang terus menerus. Adapun sebagai bahan tambahan dapat dilakukan demonstrasi/praktikum yang khusus membahas tentang meter kWh.
Pada
era
serba
informasi
ini
tidak
menutup
kemungkinan
penguasaan materi dapat dilakukan melalui internet sebagai sumber pengetahuan. Praktikum yang tersedia di internet pun cukup bagus untuk mengilustrasikan hal-hal penting yang menyangkut konsep kinematika dan dinamika, atau dengan kata lain simulasi melalui website.
80
DAFTAR PUSTAKA
Undang-undang Metrologi Legal No. 2/1981.
Keputusan Direktorat Metrologi No. 923/Dirmet-1/III/1997 tentang Syarat– syarat Teknik Khusus Meter kWh.
Surat Direktur Metrologi Nomor Met 1036/449/1992 tanggal 20 Februari 1992 Tentang Pembubuhan Tanda Tera pada Meter kWh
Sutrisno, “ Elektronika Teori dan Penerapannya “, Penerbit ITB, Bandung, 1987.
81
LAMPIRAN 1 Laporan Praktikum Meter kWh Metoda Meter Pilot
Model : CERAPAN PENGUJIAN BALAI DIKLAT METROLOGI METER kWh 1 PHASA Metode Meter Pilot Pemilik : Alamat : Data Pengujian Kelas : Merek dan Buatan : Frekuensi : Model / Tipe : : Berlaku sampai : No. Seri : Ratio ( CT x PT ) : I dasar / Imaks : Tanggal Pengujian : Tegangan Nominal : Konstanta Putar : Pemanasan Awal Dibebani 100 % Id dan Tegangan Nominal serta Faktor Daya = 1 , selama 30 menit. Pengujian Konstanta *) Hitung perbandingan putaran antara piringan dan register (alat hitung ) Hasilnya harus sesuai dengan nilai konstanta yang tertera pada plat pengenal. . Sah/Batal * Pengujian Tanpa Beban Arus ( Pengujian Beban Kosong ) Dibebani 110 % Tegangan Nominal, tanpa beban Arus dan Faktor Daya = 1 Putaran piringan harus kurang dari 1 putaran Sah/Batal * Pengujian Arus Mula Dibebani arus sesuai dengan 0,5 % Id, 100 % Tegangan nominal dan Factor Daya = 1 Putaran piringan harus lebih dari 1 putaran Sah/Batal *
Putaran
Tegang an (Volt)
Arus % Id
(1)
(2)
(3)
(4)
100
1
100
0,5
10
1
5
1
Cos
Putaran Piringan Meter kWh (skala)
Meter Pilot (skala)
(5)
(6)
Kesalahan penunjuka n % (7)=((5)(6))): (6)
E rata2 %
BKD %
(8)
(9)
Catatan : *) Pengujian konstanta dapat digantikan dengan pengujian register dengan cara membandingkan penunjukan register dan standar menggunakan periode waktu yang lama.
No
PETUGAS Nama
KETERANGAN Kelompok
82
BIODATA
Nama lengkap Vera Firmansyah, lahir di Lebak pada tanggal 26 Februari 1979. Sekolah Dasar dan Sekolah Menegah Pertama diselesaikan di Bayah, sedangkan Sekolah Menegah Umum diselesaikan di Serang.
Pada tahun 1998 masuk ke Institut Teknologi Bandung di Departemen Fisika dan lulus pada tahun 2002 dengan bidang keahlian komputasi fisika bumi dan menyandang predikat kumlaude. Sebelum bekerja di PT. Krakatau Steel Group sebagai IT Engineer, sempat mengalami selama 6 (enam) bulan menjadi koordinator asisten di Laboratorium Fisika Dasar ITB. Pada tahun 2004 melanjutkan sekolah ke Magister Sains (S2) di Departemen Fisika ITB dengan bidang keahlian komputasi fisika bumi (pemodelan).
Pada tahun 2007 masuk ke Departemen Perdagangan R.I sebagai Widyaiswara di Balai Diklat Metrologi Bandung. Selama menjadi Calon Pegawai Negeri Sipil telah mengikuti beberapa diklat, diantaranya : Diklat Fungsional Penera, Diklat Pra Jabatan, dan Diklat Calon Widyaiswara. Selain mengikuti diklat telah memiliki sertifikat sebagai auditor ISO 9000:2001 dan sertifikat kalibrasi alat ukur.
Sekarang tinggal di alamat Jl. Kanayakan D52, RT 0006, RW 0008, Kel. Dago, Kec. Coblong, Bandung, 40132.
83
