Apa arti praktis kalkulasi tegangan jatuh listrik
bagi seorang perencana listrik ketenagaan? Kalkulasi ini adalah sama
artinya dengan perencanaan ukuran-ukuran kabel daya dan sistem proteksi
listrik ketenagaan yang aman suatu bangunan atau utilitas plant.
Contohnya jika seorang insinyur listrik diminta untuk merancang ukuran
kabel 3-fasa untuk suatu pompa submersible listrik 150 HP, 380 V yang
akan digunakan sebagai pompa banjir( katakan banjir lumpur Porong
Sidoarjo). Pompa tersebut berjarak 125 meter dari sumber listriknya(atau
panel induknya), berapa ukuran kabel yang aman, tidak panas tetapi
ekonomis, kemudian berapa ukuran rating pemutus tenaga (Circuit Breaker
atau Fuse) agar dapat memproteksi kabel secara aman terhadap beban
lebih.
Seorang mahasiswa calon insinyur
atau ahli madya yang serius belajar disiplin ilmunya seharusnya
menguasai program spread-sheet excel sehingga kalkulasi kelistrikan
secara umum akan lebih cepat difahami, dilatih, dan diingat terus
sebagai pegangan bagi seorang praktisi listrik ketenagaan. Karena
variabel-variabel ukuran kabel yang banyak, dan pembebanan arus yang
juga bervariasi tergantung dari kebutuhan beban listrik, maka
menggunakan program excel adalah merupakan keharusan. Berikut ini bentuk
formulasi dasar tegangan jatuh dalam bentuk format excel/ppt yang dapat
dikembangkan lebih jauh untuk aplikasi yang berbeda.
Kalkulasi
tegangan jatuh listrik sebenarnya berdasarkan hukum Ohm kemudian
ditambahkan faktor reaktansi (induktif atau kapasitif) dan faktor daya,
maka formulasinya untuk aplikasi tegangan rendah sampai tegangan
menengah 20 KV dapat ditulis sbb :
Tegangan jatuh = 1.732*R*I*cos f + 1.732*X*I*sin f
dimana
1.732 adalah hasil akar 3 ( beban 3-fasa), I adalah arus beban, R
adalah resistansi arus bolak-balik AC ( bukan arus searah DC) , X adalah
reaktansi induktif, dan cos f adalah faktor daya.
Kemudian
data-data resistansi kabel dapat dicari dari buku katalog spesifikasi
kabel seperti Supreme, Kabel Metal, Kabelindo, Tranka, Voksel yang bisa
diminta langsung ke fabrikannya atau produk luar negeri untuk industri
perminyakan seperti Pirelli atau Okonite. Data resistansi kabel pada
umumnya disajikan dalam bentuk satuan Ohm per-kilometer sebagai
resistansi arus searah DC, artinya resistansi terbaca jika kita mengukur
dengan alat ukur Ohm-meter. Yang kita perlukan adalah resistansi AC
(arus bolak-balik), kalau ditampilkan resistansi AC pada suhu 90 derajat
Celsius maka resistansinya menjadi lebih besar. Umumnya suhu inti
konduktor kabel yang diizinkan adalah 70 derajat Celsius, jadi
resistansinya lebih kecil dari tabel.
Rumus tegangan jatuh diatas
dapat diaplikasikan untuk arus searah DC maka faktor daya = 1 sehingga
formulasinya untuk kabel 2 jalur adalah Tegangan jatuh = 2*R*I dimana R
adalah resistansi DC ( hasil pengukuran alat Ohm-meter) dan I adalah
arus searah DC.
Berapa jatuh tegangan kerja yang diizinkan. Jika
tegangan rumah 220 Volt dan misalnya kita menerima dari sumber PLN
hanya 200 Volt berari jatuh tegangan 10%, maka hal ini akan mengganggu
performance motor listrik mesin pendingin (Air Conditioner atau Kulkas)
atau pompa air. Jatuh tegangan maksimum 5% dari sumber ke beban konsumen
masih dapat diterima sistem (misalnya sumber 400 Volt dan kita sebagai
konsumen menerima tegangan kerja setelah dibebani sebesar 380 Volt),
tetapi untuk perencanaan terkadang ada yang menetapkan 2,5 %, tergantung
untuk aplikasi dimana dan semuanya akan mempengaruhi total biaya
instalasi listrik.
Sebagai referensi online, pembaca dapat meng-click link-link situs Okonite atau General Electric
untuk studi perbandingan aplikasi tegangan jatuh, tetapi ingat rating
tegangan listrik Amerika berbeda dengan Indonesia, jadi kita harus
mengkonversikan dahulu dan pula mereka menggunakan standar ukuran kabel
AWG( lihat tabel konversi AWG dan mm2 dibawah). Silahkan pembaca melatih
formulasi tegangan jatuh ini dengan excel dengan data dari berbagai
sumber dan silahkan dikembangkan lebih jauh.
sumber:
http://www.geocities.com/kelistrikan/powercable.htm (situs sudah tidak
dapat dibuka karena yahoo geocities sudah menghentikan pelayanan
gratisnya)
sumber : dunialistrik.blogspot.com
0 komentar:
Posting Komentar