Rancang Bangun Sistem Pengukuran Dan Pembatas Arus Bocor Alat Uji Ketahanan Tegangan Konektor Pres Kedap Air

Satria, Idham Budhi (2020) Rancang Bangun Sistem Pengukuran Dan Pembatas Arus Bocor Alat Uji Ketahanan Tegangan Konektor Pres Kedap Air. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Pada sistem ketenagalistrikan, konsumen tegangan rendah memperoleh energi listrik dari jaringan tegangan rendah yang terhubung dengan line tap connector. Penggunaaan line tap connector mulai tergantikan oleh compression connector atau konektor pres dengan pertimbangan segi keandalan dan efisiensi penyaluran energi listrik, dengan hasil penurunan susut teknis yang didapatkan sebesar 17,73%. Beberapa faktor yang dapat memengaruhi nilai susut teknis adalah proses pemasangan, standar peralatan, dan kondisi konektor. Pada SPLN D3:025:2015 dimuat beberapa persyaratan tentang konektor pres kedap air yang perlu dipenuhi. Persyaratan elektrikal yang merupakan satu dari tiga persyaratan SPLN memuat beberapa jenis pengujian, salah satunya adalah pengujian ketahanan tegangan. Uji ketahanan tegangan merupakan salah satu pengujian dalam persyaratan elektrikal yang bertujuan untuk menguji ketahanan konektor pres kedap air yang direndam air pada kedalaman 30 cm terhadap tegangan 6 kV rms yang diberikan selama 60 detik dan konektor dinyatakan lulus uji berdasarkan nilai arus bocor yang dihasilkan sebesar ≤ 10 ± 0,5 mA. Kebutuhan pengujian ketahanan tegangan tidak sebanding dengan unit penguji ketahanan tegangan yang terdiri atas tiga komponen yaitu, transformator uji, alat pengukur tegangan, dan alat pengukur arus bocor serta pembatas. Pada penelitian ini dilakukan rancang bangun sistem pengukuran dan pembatas arus bocor alat uji ketahanan tegangan konektor pres kedap air. Rancangan sistem pengukuran menggunakan metode pengukuran tahanan shunt dengan nilai resistor yang di gunakan sebesar 56 Ω untuk rentang pengukuran dari 0,00 mA hingga 20,00 mA dan rangkaian penguat tegangan dengan penguatan sebesar 2 Av yang bekerja berdasarkan prinsip kerja penguat pembalik dengan low pass filter, gabungan kedua komponen tersebut menjadi sebuah modul sensor arus yang terhubung dengan arduino uno sebagai papan mikrokontroler. pembatas arus bocor menggunakan sebuah relai ac 1 fasa dipasang pada masukkan trafo uji berfungsi sebagai sakelar pemutus sumber yang dikendalikan oleh arduino uno. Pada pin analog arduino uno diekstensi modul bit konverter ADS1115 untuk meningkatkan resolusi pembacaan ADC menjadi 16-bit. Arduino berfungsi mengolah data pembacaan sensor arus dan menampilkannya pada LCD serta menjadikan hasil pembacaan arus sebagai pemicu relai untuk mengubah kondisi berdasarkan syarat arus pemutusan sebesar ≥ 10 ± 0,5 mA yang diberikan pada urutan program yang dibuat. Terdapat empat jenis pengujian yang dilakukan, yaitu pengujian rangkaian penguat tegangan, pengujian sensor arus, pengujian driver relai, dan pengujian keseluruhan sistem. Hasil yang didapatkan pada pengujian rangkaian penguat tegangan, tingkat linieritas arus terhadap jatuh tegangan resistor shunt direpresentasikan dengan nilai penyimpangan resistor sebesar 1 % dan rata – rata nilai penguatan tegangan sebesar 1,98Av. Pada pengujian sensor arus didapatkan rata – rata nilai kesalahan pembacaan arus sebesar 0,27 % dengan sumber slide regulator dan 4,22 % menggunakan sumber generator ac 1 fasa. Pada pengujian driver relai, logika LOW berfungsi mengaktifkan relai dan logika HIGH menonaktifkan relai. Pada pengujian keseluruhan sistem didapatkan nilai rata – rata kesalahan pembacaan arus bocor sebesar 0,49 %, terdapat 1 dari 7 konektor pres yang diuji mengalami kegagalan isolasi yang memicu relai untuk aktif pada saat pembacaan arus bocor amperemeter sebesar 9,18 mA dan dengan syarat arus pemutusan pembacaan arus bocor sebesar 9,50 mA. Dalam pengembangan untuk menyempurnakan penelitian ini, disarankan untuk menggunakan metode pengukuran arus selain tahanan shunt dan dapat menggunakan metode selain umpan balik arus sebagai pemicu relai agar dapat merekam nilai pembacaan arus bocor sesuai dengan syarat arus pemutusan.

English Abstract

In electricity systems, low voltage consumers get electrical energy from a low voltage network connected to the line tap connector. The use of line tap connectors has begun to be replaced by compression connectors with consideration of the reliability and efficiency of electrical energy distribution, with a decrease in technical losses obtained by 17,73%. Some factors that can affect the value of technical losses are the installation process, equipment standards, and connector conditions. SPLN D3: 025: 2015 contains several requirements regarding the waterproof connector that needs to be met. Electrical requirements which are one of the three SPLN requirements contain several types of tests, one of which is voltage withstand testing. Voltage withstand test is one of the tests in the electrical requirements that aims to test the waterproof connector stand to a voltage of 6kV rms given for 60 seconds while being immersed in water at a depth of 30 cm and the connector is declared to have passed the test if the resulting leakage current is ≤ 10 ± 0,5 mA. The need for voltage withstand testing is not comparable to voltage withstand testing equipment consisting of three components namely, the test transformer, voltage measuring device, and leakage current limiter and measuring system. In this research conducted a design of leakage current limiter and measurement system in voltage withstand testing equipment of waterproof compression connector. The measurement system design uses the shunt resistance measurement method with a resistor value of 56 Ω for the measurement range from 0,00 mA to 20,00 mA and a voltage amplifier circuit with a gain of 2 Av that works based on the working principle of the inverting amplifier with a low pass filter, the combination of the two components becomes a current sensor module which is connected to Arduino Uno as a microcontroller board. As leakage current limiter uses a 1 phase ac relay installed on the test transformer input side as a circuit breaker controlled by arduino uno by adjusting the relay logic based on the functions contained in the program sequence. The arduino uno analog pin was extended by the ADS1115 converter bit module to increase the ADC reading resolution to 16-bit. Arduino processes the current sensor reading data and displays it on the LCD and makes the current reading result a trigger to change the relay conditions based on the current conditions given in the order from the program sequence. There are four types of tests carried out, voltage amplifier circuit testing, current sensor testing, relay driver testing, and overall system testing. The results obtained in the voltage amplifier circuit testing, linearity level of the current against the shunt resistor voltage drop is represented by the value of the resistor deviation of 1% and the average voltage gain value of 1,98 Av In the current sensor test, the average value of the current reading error is 0,27% with a slide regulator source and 4,22% using a 1 phase ac source generator. In relay driver testing, the LOW logic functions to activate the relay and HIGH logic deactivates the relay. In the overall system testing, an average leakage current reading error value of 0,49% was obtained, there were 1 of the 7 compression connector tested experiencing insulation failure that triggered the relay to be active when the leakage current reading was 9,18 mA with the termination current of 9,50 mA. In developing to improve this research, it is recommended to use amethod of measuring the current other than shunt resistance and can use methods other than current feedback as a relay trigger so that it can record the value of the leakage current reading in accordance with the termination current requirements.

Other obstract

-

Item Type: Thesis (Sarjana)
Identification Number: SKR/FT/2020/23/052003625
Uncontrolled Keywords: Konektor Pres, Arus Bocor, Tahanan Shunt, Modul Relai, Mikrokontroler., Compression Connector, Leakage Current, Shunt Resistors, Relay, Microcontrolle
Subjects: 600 Technology (Applied sciences) > 621 Applied physics > 621.3 Electrical, magnetic, optical, communications, computer engineering; electronics, lighting > 621.37 Testing and measurement of electrical quantities
Divisions: Fakultas Teknik > Teknik Elektro
Depositing User: Nur Cholis
Date Deposited: 11 Oct 2020 13:13
Last Modified: 11 Oct 2020 13:13
URI: http://repository.ub.ac.id/id/eprint/181675
[thumbnail of DALAM MASA EMBARGO] Text (DALAM MASA EMBARGO)
Idham Budhi Satria.pdf
Restricted to Registered users only until 31 December 2022.

Download (19MB)

Actions (login required)

View Item View Item