generator singkron

ALTERNATOR BERBEBAN




Bila Alternator diberi beban yang berubah ubah maka besarnya tegangan terminal V akan berubah-ubah pula, hal ini disebabkan adanya kerugian tegangan
pada:
􀁸 Resistansi jangkar Ra
􀁸 Reaktansi bocor jangkar XL
􀁸 Reaksi Jangkar Xa
a. Resistansi Jangkar
Resistansi jangkar/fasa Ra menyebabkan terjadinya tegangan jatuh (Kerugian tegangan)/fasa I.Ra yang sefasa dengan arus jangkar.
b. Reaktansi Bocor Jangkar
Saat arus mengalir melalui penghantar jangkar, sebagian fluk yang terjadi tidak mengimbas pada jalur yang telah ditentukan, hal seperti ini disebut Fluk Bocor.





Gambar 5.130 Kondisi Reaksi Jangkar

c. Reaksi Jangkar
Adanya arus yang mengalir pada kumparan jangkar saat Alternator dibebani akan menimbulkan fluksi jangkar yang berintegrasi dengan fluksi yang dihasilkan pada kumparan medan rotor sehingga akan dihasilkan suatu fluksi resultan sebesar :


Interaksi antara kedua fluksi ini disebut sebagai reaksi jangkar, seperti diperlihatkan
pada Gambar 5.130. yang mengilustrasikan kondisi reaksi jangkar untuk jenis beban yang berbeda-beda.
Gambar a, memperlihatkan kondisi reaksi jangkar saat alternator dibebani tahanan (resistif) sehingga arus jangkar Ia sefasa dengan Ggl Eb dan
akan tegak lurus terhadap

Gambar b, memperlihatkan kondisi reaksi jangkar saat alternator dibebani kapasitif, sehingga arus jangkar Ia mendahului Ggl Eb sebesar dan dan terkebelakng terhadap dengan sudut

Gambar c, memperlihatkan kondisi reaksi jangkar saat dibebani kapasitif murni yang mengakibatkan arus jangkar Ia mendahului Ggl Eb sebesar 900 dan dan memperkuat yang berpengaruh terhadap pemagnetan.

Gambar d, memperlihatkan kondisi reaksi jangkar saat arus diberi beban induktif murni sehingga mengakibatkan arus jangkar Ia terbelakang dari Ggl Eb sebesar 900 dan
Akan memperlemah yang berpengaruh terhadap pemagnetan.


Vektor diagram untuk beban yang bersifat Induktif, resistif murni, dan kapasitif diperlihatkan pada gambar 5.131. Berdasarkan gambar diatas, maka bisa ditentukan besarnya tegangan jatuh yang terjadi, yaitu :







Gambar 5.131 Vektor Diagram dari Beban Alternator

MENENTUKAN RESISTANSI DAN REAKTANSI

Untuk bisa menentukan nilai reaktansi dan impedansi dari sebuah alternator, harus dilakukan percobaan(test). Ada tiga jenis test yang biasa dilakukan,
yaitu :
􀁸 Test Tanpa beban (Beban Nol).
􀁸 Test Hubung Singkat.
􀁸 Test Resistansi Jangka


􀂾 Test Tanpa Beban
Test Tanpa Beban dilakukan pada kecepatan sinkron dengan rangkaian jangkar terbuka (tanpa beban) seperti diperlihatkan pada gambar 5.132 percobaan dilakukan dengan cara mengatur arus medan (If) dari nol sampai rating tegangan output terminal tercapai.


Gambar 5.132 Rangkaian Test Alternator Tanpa Beban

􀂾 Test Hubung Singkat
Untuk melakukan test ini terminal alternator dihubung singkat dengan Ampermeter
diletakkan diantara dua penghantar yang dihubung singkat tersebut (lihat
Gambar 5.133). Arus medan dinaikkan secara bertahap sampai diperoleh arus
jangkar maksimum. Selama proses test arus If dan arus hubung singkat Ihs
dicatat. Dari hasil kedua test diatas, maka dapat digambar bentuk karakteristik seperti
diperlihatkan pada gambar 5.133. Impedansi sinkron dicari berdasarkan hasil test, adalah






􀂾 Test Resistansi
Dengan rangkaian medan terbuka, resistansi DC diukur antara dua terminal
output sehingga dua fasa terhubung secara seri (Gambar 5.135). Resistansi per fasa adalah setengahnya dari yang diukur. Dalam kenyataannya nilai resistansi dikalikan
dengan suatu faktor untukmenentukan nilai resistansi AC efektif, Reff . Faktor ini tergantung pada bentuk dan ukuran alur, ukuran penghantar
jangkar, dan konstruksi kumparan. Nilainya berkisar antara 1,2 s/d 1,6. Bila nilai Ra telah diketahui, nilai Xs bisa ditentukan berdasarkan persamaan :







GENERATOR KERJA PARALEL
]Bila suatu alternator mendapat pembebanan lebih dari kapasitasnya bisa mengakibatkan alternator tidak bekerja atau rusak. Untuk mengatasi beban yang terus meningkat tersebut bisa diatasi dengan menjalankan alternator lain yang kemudian dioperasikan secara paralel dengan alternator yang telah bekerja
sebelumnya.Keuntungan lain, bila salah satu alternator tiba-tiba mengalami gangguan,
alternator tersebut dapat dihentikan serta beban dialihkan pada alternator lain, sehingga pemutusan listrik secara total bisa dihindari

Cara Memparalelkan Alternator
Syarat-syarat yang harus dipenuhi untuk memparalelkan dua buah alternator atau
lebih ialah :
􀁸 Polaritas dari alternator harus sama dan bertentangan setiap saat terhadap
satu sama lainnya.
􀁸 Nilai efektif arus bolak-balik dari tegangan harus sama.
􀁸 Tegangan Alternator(mesin) yang diparalelkan mempunyai bentuk gelombang yang sama.
􀁸 Frekuensi kedua alternator atau frekuensi alternator dengan jala-jala harus sama.
􀁸 Urutan fasa dari kedua alternator harus sama.

Ada beberapa cara untuk memparalelkan
alternator dengan mengacu pada
syarat-syarat diatas, yaitu :
a. Lampu Cahaya berputar dan Voltmeter
b. Voltmeter, Frekuensi Meter, dan
Syn-chroscope.
c. Cara Otomatis

􀁩 Lampu Cahaya Berputar dan Voltmeter
Buat rangkaian seperti diperlihatkan pada Gambar 5.141, pilih lampu dengan
tegangan kerja dua kali tegangan fasa netral alternator atau gunakan dua lampu
yang dihubungkan secara seri. Dalam keadaan saklar S terbuka operasikan alternator, kemudian lihat urutan nyala lampu. Urutan lampu akan berubah menrut urutan L1 - L2 - L3 - L1 - L2 - L3. Perhatikan Gambar 5.142 a, pada keadaan ini L1 paling terang, L2 terang, dan L3 redup. Perhatikan Gambar 5.142 b, pada keadaan ini:
􀁸 L2 paling terang
􀁸 L1 terang
􀁸 L3 terang

Perhatikan gambar 5.142 c, pada keadaan ini,
􀁸 L1 dan L2 sama terang
􀁸 L3 Gelap dan Voltmeter=0 V
Pada saat kondisi ini maka alternator dapat diparalelkan dengan jala-jala (alternator lain).








􀁩 Voltmeter, Frekuensi Meter dan
Synchroscope
Pada pusat-pusat pembangkit tenaga listrik, untuk indikator paralel alternator banyak yang menggunakan alat Synchroscope. Penggunaan alat ini dilengkapi dengan voltmeter untuk memonitor kesamaan tegangan dan frekuensi meter untuk kesamaan frekuensi. Ketepatan sudut fasa dapat dilihat dari synchroscope. Bila jarum penunjuk berputar berlawanan arah jarum jam berarti frekuensi alternator lebih rendah dan bila searah jarum jam berarti frekuensi alternator lebih tinggi. Pada saat jarum telah diam dan menunjuk pada kedudukan vertikal, berarti beda fasa alternator dan jala-jala telah 0 (Nol) dan selisih frekuensi telah 0 (Nol),maka pada kondisi ini saklar dimasukkan (ON). Alatsynchroscope tidak bisa menunjukkan urutan fasa jala-jala, sehingga untuk memparalelkan perlu dipakai indicator urutan fasa jala-jala.

􀁩 Cara Otomatis
Paralel alternator secara otomatis biasanya
menggunakan alat yang secara otomatis memonitor perbedaan fasa, tegangan,
frekuensi, dan urutan fasa. Apabila semua kondisi telah tercapai alat memberi suatu sinyal bahwa saklar untuk paralel dapat dimasukkan.



Gambar 5. 143 Sychroscope