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 V
φ α Sin α = Cos φ Ф1
Ф2
Gambar 2
Dengan mengambil persamaan moment alat ukur type induksi : T = KW Ø1. Ø2 Sin α Ф1 1 sebanding dengan I V Ф 2 2 sebanding dengan W Sin α = Cos φ V Maka : TD = W.I Cos φ = V.I. Cos φ W 1
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 Kd V.I Cos φ n= Km Ф m2 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
BAGIAN – BAGIAN KWH METER DAN FUNGSINYA
Gambar 3 1. Kumparan Tegangan 2. Kumparan arus 3. Elemen Penggerak/piringan 4. Rem Magnit 5. Register 6. Name Plate 7.Terminal Klemp
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
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.
1
3
4
6
L
Kebeban
N Gambar 1.2.
Diagram penagawatan meter kWh 1 phasa
Diagram pengawatan meter kWh 3 phasa
1
3
4
6
7
9
10
11
R S T N
5
Gambar Diagram pengawatan meter kWh 3 phasa Meter kWh
1
3
4
6
7
Meter kVArh
9
10
11
1
3
4
6
7
9
R S T N Time Switch
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 pabrik 2. Sistem pengawatan: - Satu phasa dua kawat - Tiga phasa empat kawat - Tiga phasa tiga kawat 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
Type meter Nomor seri dan tahun pembuatan. Tegangan acuan standar,arus dasar dan rasio ransformator Frekuensi pengenal Konstanta meter Satuan energi listrik Kelas meter Kelas dua untuk pengukuran langsung Kelas satu untuk pengukuran tak langsung
10. Suhu acuan 11. Tanda segi empat ganda, untuk meter berkotak isolasi 12. 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 apung 17 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 Kwh Sambungan langsung Sambungan melalui trafo arus
Arus dasar standar(A) 5 20 100 1 5
Arus Maksimum(A) 20 60 100 -
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 pabrik 2. Sistem pengawatan: - Satu phasa dua kawat - Tiga phasa empat kawat - Tiga phasa tiga kawat 3. Type meter 4. Nomor seri dan tahun pembuatan. 5. Tegangan acuan standar,arus dasar dan rasio ransformator instrumen ukur. 6. Frekuensi pengenal 7. Konstanta meter (putaran /kvarh) 8. Satuan energi listrik 9. Kelas meter Kelas tiga. 10. Suhu acuan bila lain dari 23° C 11. Tanda segi empat ganda, untuk meter berkotak isolasi 12. Nama pemilik 13. Tanda dengan huruf C.A. untuk terminal meter guna ganda.(dapat dihubungkan dengan kabel Cu atau Al) 14. Tanda bantalan batu ganda magnit apung 15. 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 Kvarh Sambungan langsung Sambungan melalui trafo arus
Arus dasar standar(A) 5 20 100 1 5
Arus Maksimum(A) 20 60 100 -
10
2.2.
Pembatas
Untuk membatasi daya yang dipakai pelanggan TR agar sesuai kontraknya digunakan pemutus mini atau pelebur.
dengan daya
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
(A)
(A)
(Jam)
1,3 In
>1
Tidak putus dalam waktu 1 jam
2 In
<1
Putus dalam waktu 1 jam
1,3 In
>2
Tidak putus dalam waktu 2 jam
2 In
<2
Putus dalam waktu 2 jam
< 60
> 60
Catatan
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
No.
Daftar pemakaian Kotak atau lemari APP Arus Nominal Tipe APP (In) Meter kwh Daya (Ampere) (Volt Ampere)
1.
IA
5(20)
450 - 4400
2.
IB
20(60) 50(100)
5500 – 11000 13900 - 22000
3.
IIIA
3x5(20) 3x20(60) 3x50(100)
3900 - 13200 16500 – 33000 41500 - 53000
4.
IIIB
3x20(60) 3x50(100)
16500 – 33000 41500 - 53000
5.
Khusus IA
3x5
66000 - 197000
6.
Khusus I B1
3x5
66000 - 329000
7.
Khusus I B 2
3x5
414000 - 630000
8.
Khusus I C1
3x5
66000 - 329000
Khusus I C 2
3x5
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.
KWH
AWAS ! 1.MERUSAK/MEMBUKA SEGEL DIDENDA 2.MENCURI LISTRIK DIPIDANA &DIDENDA
Gambar Tanda peringatan untuk APP Tipe I dan III
13
PLAT NAMA DAN TANDA PERINGATAN APP TIPE KHUSUS I
DATA APP TYPE / NOMOR
:
/ No.
METER ARUS
: A
0-
METER TEGANGAN
: V
0-
TRAFO ARUS
: A
/
TRAFO TEGANGAN
: A
/
PENGAMAN LEBUR/ IN SETTING
: A
METER Kw h
:
PH ; KAWAT ; TARIF
METER kvarh
:
PH ; KAWAT ; TARIF
SAKELAR WAKTU
: V
0-
FAKTOR PENGALI
:
JAM ;
AWAS ! 1. MERUSAK / MEMBUKA SEGEL DIDENDA 2.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 Pres Tang kombinasi Tang potong 15
Tang kupas kabel Obeng dengan beberapa ukuran Bor tangan Kunci pas Solder @ Sisapkan material /komponen sesuai dengan jenis APP yang akan dikerjakan. Antara lain : Kotak APP Meter KWH MCB Terminal Blok Kabel NYAF Label kawal Sabuk kawat Tutp pelindung Perlatan kecil lainnya.
16
