Make your own free website on Tripod.com

Tajuk Ujikaji: Sistem Pengukuran Tiga Fasa

Objektif:

a. Mengkaji hubungan di antara arus di bahagian yang berlainan di dalam sistem tiga fasa

b. Memperkenalkan kaedah 2 meterwatt di dalam pengukuran kuasa.

c. Mempelajari hubungan di antara arus dan kuasa di dalam sistem tiga fasa.

 

Bahagian 1 : Sistem seimbang tiga dawai - Bekalan bintang dengan beban bintang dan delta.

Pengenalan :

Bekalan yang disambung secara bintang dikenakan kepada beban yang disambung samada secara bintang atau delta. Pengukuran diambil bagi voltan, arus, kuasa dan faktor kuasa sistem tersebut seperti yang ditunjukkan oleh Rajah 1. Talian neutral pada bekalan tidak disambung pada talian neutral pada beban.

Peralatan yang diperlukan :

ETL171A Unit bekalan tiga fasa

ETL171B Unit pengukuran

ETL171C Unit beban

Gambarajah Litar : Rujuk Rajah 2

Cara Kerja

  1. Bekalan dipastikan berada pada keadaan OFF dan penyambungan dibuat seperti yang ditunjukkan oleh Rajah 2 bagi beban sambungan bintang.
  2. Suis L/C diletak pada kedudukan L.
  3. Nilai perintang bolehubah RA, RB dan RC daripada graf tentukur dipilih sebagai 100W .
  4. Nilai pearuh LA,LB dan LC daripada graf tentukur dipilih sebanyak 250 mH.
  5. Bekalan u.a. diONkan dan bacaan yang disenaraikan dalam Jadual 1 bagi beban bintang direkodkan.
  6. Bakalan u.a. diOFFkan dan penyambungan yang ditunjukn dalam Rajah 2 dibuat semula bagi beban delta . Data yang berkaitan direkodkan dalam Jadual 1.
  7. Bekalan u.a. diOFFkan.

 

Keputusan

Bekalan

Beban

VAB

VBC

VCA

IA

IB

IC

FK

WA

WB

Bintang

Bintang

112v

110v

110v

0.3A

0.3A

0.3A

0.82 lag

20W

50W

Bintang

Delta

110v

105v

107v

1.2A

1.2A

1.2A

0.76 lag

60W

140W

Jadual 1

 

Analisis Keputusan :

Gambarajah pemfasa bagi sistem tiga fasa tiga dawai sambungan bintang-bintang dengan menganggap voltan fasa VAN sebagai rujukan.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambarajah pemfasa bagi sistem tiga fasa tiga dawai sambungan bintang-delta dengan menganggap voltan talian VAB sebagai rujukan.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b. Sistem Tiga Fasa Tiga Dawai Dengan Beban Sambungan Bintang Seimbang.

ô VABô = ô VBCô = ô VCAô dan ô IAô = ô IBô = ô ICô

Tetapi mempunyai beza fasa antara satu sama lain sebanyak 120°

Voltan talian; VL : VAB, VBC,VCA

Voltan fasa; VP : VAN, VBN, VCN

Arus fasa; IP = Arus talian; IL : IA, IB, IC

Turutan Positif, ABC

Dengan mengambil voltan fasa VAN sebagai rujukan,

VAN =VAN Ð 0° Volt

VBN = VAN Ð -120° Volt

VCN = VANÐ 120° Volt

Dengan itu, voltan talian,

VAB = VAN + VNB

= VAN - VBN

= VAN Ð 0° - VAN Ð -120°

= VAN - VAN ( -0.5-j0.866 )

= 1.5VAN + j0.866VAN

= 1.732VAN Ð 30°

= Ö 3VAN Ð 30° Volt.

VBC = VBN -VCN

= VANÐ -120° - VANÐ 120°

= VAN (-0.5 - j0.866) - VAN (-0.5 +j0.866)

= VAN (-j1.732)

= Ö 3 VAN Ð -90° Volt.

VCA = VCN -VAN

= VAN Ð 120° - VAN Ð 0°

= VAN (-0.5 + j0.866 -1)

= (-1.5 + j0.866) VAN

= 1.732VAN Ð 150°

= Ö 3 VAN Ð 150° Volt

Faktor kuasa = 0.82 lag ,kos -1 0.82 = 35o iaitu sudut Vf dengan If

Didapati bahawa : 1. Voltan talian = Ö 3 Voltan fasa

2. Voltan talian mendulu voltan fasa sebanyak 30°

3. Arus talian mengekor voltan fasa sebanyak 35o

4. Arus talian = arus fasa

 

 

 

Pada bahagian beban.

ZA = ZB = ZC = Z

VAN Ð 0o = IA Z , VBN Ð 120o = IB Z, VCN Ð -120o = IC Z

 

Sistem Tiga Fasa Tiga Dawai Dengan Beban Sambungan Delta

Voltan talian; VL = Voltan fasa; VP : VAB ,VBC ,VCA

Arus talian; IL : IA , IB , IC

Arus fasa; IP : IAB ,IBC ,ICA

Turutan positif, ABC

Jika arus fasa IAN diambil sebagai rujukan

IAB = IABÐ 0°

IBC = IABÐ -120°

ICA = IABÐ 120°

IA = IAB - ICA

= IAB Ð 0° -IAB Ð 120°

= IAB ( 1 - (-0.5+ j0.866))

=1.732IAB Ð -30°

= Ö 3 IAB Ð -30°

IB = IBC - IAB

= IAB Ð -120° -IAB Ð 0°

= IAB (-0.5 - j0.866-1)

= 1.732IAB Ð -150°

= Ö 3 IABÐ -150°

IC = ICA - IBC

= IAB Ð 120° - IAB Ð -120°

= IAB ((-0.5+j0.866) - (-0.5 - j0.866))

= 1.732 IAB Ð 90°

= Ö 3 IAB Ð 90°

Didapati bahawa : 1. Arus talian mengekor arus fasa sebanyak 30° .

2. Arus talian = Ö 3 Arus fasa

3 . Arus fasa mengekor voltan fasa sebanyak 40o

4. Pada beban voltan fasa = voltan talian

Pada bahagian beban.

ZA = ZB = ZC = Z

VAN Ð 0o = IA Z , VBN Ð 120o = IB Z, VCN Ð -120o = IC Z

 

c. Jumlah kuasa yang diperolehi dengan menggunakan kaedah 2 meterwatt.

Sistem tiga fasa tiga dawai sambungan bintang seimbang.

Faktor kuasa, FK = 0.82 mengekor

kosq = 0.85

Jumlah kuasa aktif = 3VfIfkosq = 3 x (110/Ö 3) x 0.3x 0.82

= 46.86 Watt

Sistem tiga fasa tiga dawai sambungan delta seimbang.

Faktor kuasa, FK = 0.78 mengekor.

Jumlah kuasa aktif = 3VfIfkosq = 3 x 105 x (1.2/Ö 3) x 0.76

= 165.86 Watt

d. Jumlah kuasa yang dilesapkan oleh beban.

Sistem tiga fasa tiga dawai sambungan bintang seimbang.

Dari data yang telah direkod:

WA = 20W, WB = 50W

Jadi jumlah kuasa yang dilesapkan oleh beban ialah

WA + WB = 70 W

Peratus ralat : 70-46.86 x 100% = 33.05%

70

Sistem tiga fasa tiga dawai sambungan delta seimbang.

Dari data yang telah direkod:

WA = 60W, WB = 140W

Jadi jumlah kuasa yang dilesapkan oleh beban ialah

WA + WB = 200 Watt

Peratus ralat : 200 -165.86 x 100% = 17.07%

200

Bahagian 2: Sistem Seimbang Tiga Dawai - Bekalan Delta Dan Delta-Buka Dengan Beban Delta.

Peralatan yang diperlukan:

ETL171A Unit bekalan tiga fasa

ETL171B Unit pengukuran

ETL171C Unit beban

 

Gambarajah Litar: Rujuk Rajah 4

 

Cara Kerja:

  1. Bekalan dipastikan berada pada keadaan OFF dan penyambungan dibuat seperti yang ditunjukkan oleh Rajah 4 bagi beban sambungan delta.
  2. Suis L/C diletak pada kedudukan L.
  3. Nilai perintang bolehubah RA,RB dan RC daripada graf tentukur dipilih sebanyak 40W .
  4. Nilai peraruh bolehubah LA,LB dan LC daripada graf tentukur dipilih sebanyak 250mH.
  5. Bekalan u.a. diONkan dan bacaan yang disenaraikan dalam Jadual 2 direkodkan bagi beban delta tutup. Ketiga-tiga bacaan arus dipenuhkan berdasarkan kedudukan meter ampiar dari kiri ke kanan.
  6. Bekalan u.a. diOFFkan dan talian yang menyambungkan kedua-dua sekunder bagi lilitan b pada pengubah dibuka, ini akan menyebabkan berlakunya bekalan delta buka. Bekalan u.a. dibuka dan data yang berkaitan di dalam Jadual 2 direkodkan.
  7. Bekalan u.a. diOFFkan.

Keputusan

Bekalan (delta)

Beban

VAB

VBC

VCA

ICA

IA

IAC

FK

WA

WC

Tutup

Delta

125.5v

125v

125v

1.2A

2A

1.3A

0.5 lag

0W

230W

Buka

Delta

125v

120v

125v

2A

2A

1.25A

0.5 lag

0W

220W

Jadual 2

 

 

 

 

 

 

 

Analisis Keputusan:

a. Gambarajah pemfasa bagi sistem tiga fasa tiga dawai sambungan delta-delta dengan menganggap arus fasa, IAB sebagai rujukan.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Turutan positif, ABC

Jika arus fasa IAN diambil sebagai rujukan

IAB = IABÐ 0°

IBC = IABÐ -120°

ICA = IABÐ 120°

IA = IAB - ICA

= IAB Ð 0° -IAB Ð 120°

= IAB ( 1 - (-0.5+ j0.866))

=1.732IAB Ð -30°

= Ö 3 IAB Ð -30°

 

IB = IBC - IAB

= IAB Ð -120° -IAB Ð 0°

= IAB (-0.5 - j0.866-1)

= 1.732IAB Ð -150°

= Ö 3 IABÐ -150°

IC = ICA - IBC

= IAB Ð 120° - IAB Ð -120°

= IAB ((-0.5+j0.866) - (-0.5 - j0.866))

= 1.732 IAB Ð 90°

= Ö 3 IAB Ð 90°

Didapati bahawa arus talian = Ö 3 Arus fasa

 

b. Dari Jadual 2: Arus fasa (bekalan), I f = I CA

= 1.2 A

Arus fasa (beban), I f = I AC

= 1.3 A

Arus talian; I L : I A = 2.0 A

I CA (bekalan) x Ö 3 = 1.2A x Ö 3 = 2.075A

» 2.0A

= Arus talian.

I AC (beban) x Ö 3 =-1.3A x Ö 3 = 2.252

» 2.0A

= Arus talian.

Terbukti bahawa arus talian = arus fasa x Ö 3 (bagi bekalan dan beban).

c. Jika dilihat dari jadual, apabila litar delta dalam keadaan buka, didapati bahawa tiada perubahan yang berlaku dibandingkan dalam keadaan tetutup kecuali VBC yang jatuh sebanyak 5 volt. Perkara ini berlaku kerana apabila satu talian dibuka ia tidak akan mengganggu talian yang lain kerana susunan delta tersebut di mana . IA tetap sama ketika delta buka dan tutup kerana hal yang sama. Dalam keadaan terbuka tadi, IA tidak terganggu langsung.

d. Jumlah kuasa yang dilesapkan oleh beban.

Bekalan delta tutup.

Faktor kuasa FK = 0.5 mengekor

Jumlah kuasa yang dilesapkan = 3Vf If kosq = 3 x 125 x (2.0 /Ö 3) x 0.5

= 216.51 Watt

Bekalan delta buka.

Faktor kuasa FK = 0.5 mengekor

Jumlah kuasa yang dilesapkan = 3Vf If kosq = 3 x 125 x (2.0 /Ö 3) x 0.5

= 216.51 Watt

 

e. Dari data yang direkodkan dalam Jadual 2:

(Bekalan delta tutup) WA = 0W, WC = 230W

Jadi jumlah kuasa yang dilesapkan ialah :

WA + WC = 230Watt

Peratus ralat : 230-216.51 x 100% = 5.87%

230

(Bekalan delta buka) WA = 0W, WC = 220W

Jadi jumlah kuasa yang dilesapkan ialah :

WA + WC = 230Watt

Peratus ralat : 220-216.51 x 100% = 1.57%

220