KWH METER

1
KWH METER
2

• Energi meter adalah alat untuk mengukur besarnya
  
• daya listrik selama waktu tertentu.
• Tipe Kwh meter
• Tipe electrolytic meter.
• Kerjanya tergantung pada proses elektrolisa.
• Alat ini utk mengukur rangkaian DC sbg Amper jam
  meter dan Watt jam meter (krg baik krn tdk cocok
  digunakan pada tegangan yang bervariasi).
• Kerja elektrolisa air raksa dimuaikan atau gas/
  uap logam dibebaskan shg jumlah arus yang lewat
  ditandai dengan ketinggian air raksa pada suatu
  pipa kapiler. Arus kerja dilewatkan melalui
  elektrolit pada bagian voltmeter

3

• b. Tipe Motor meter.
• Instrumen ini adalah motor listrik dgn daya
  kecil. Jenisnya antara lain Mercury motor meter
  (DC), Commutator Motor meter (AC / DC), dan
  Induction Motor meter (AC).
• Sistem penggerak berputar secara kontinu.
• banyaknya putaran dicatat secara mekanis melelui
  roda gigi.
• c. Clock meter.
• Fungsinya seperti mekanis jam

4

• KWh meter
• mengukur besarnya energi listrik.
• mengukur hasil kali tegangan, arus, faktor
  daya, dan waktu
• V. I . cos f . t
• Kwh ----------------------
• 1000.

5

• Komponen utama
• Sistem penggerak
• Untuk menghasilkan kopel kerja
• Untuk mengoperasikan sistem rotasi
• berputar secara kontinu
• Torsi kerja berbanding lurus dg arus atau daya
• kec. putar 8 arus gt sebagai amper jam
  meter
• Kec. putar 8 daya gt sebagai watt jam meter

6

• 2. Sistem pengereman / peredam
• Untuk mengendalikan keceptan putaran
• Dilakukan dengan magnet (breaking magnet)
• Torsi pengereman 8 kecepatan rotasi
• rotasi gt steady bila
• torsi pengereman torsi kerja.
• 3. Pencatat mekanis
• Untuk mencatat jumlah rotasi melalui roda gigi
  dan piringan (disk).

7

• Sebuah amper-jam meter dikalibrasi sebagai KWh
  dengan tegangan suplai 220 V. Salah satu bagian
  roda gigi pada rotor terdapat 75 buah gerigi.
• Bila meter digunakan pada tegngan suplai 250 V,
  berapa seharusnya jumlah gigi pada roda yg baru ?
• Penyelesaian
• Amper-jam meter yg dikalibrasi pd tegangan
  suplai 220 V akan berputar terlalu cepat pada
  tegangan 250 V, dengan perbandingan 250 / 220.
  Untuk menetralkan kelebihan tegangan maka roda
  gigi harus dikurangi dengan perbandingan yang
  sama.
• Jadi jumlah gigi pada roda yang baru adalah
• 250/220 x 75 66 gerigi.

8

• Spesifikasi KWh meter.
• Merek nama perusahaan yang membuat meter
• Type, jenis, model identitas meter oleh
  pabrik
• Tahun tahun pembuatan KWh meter
• Nomor nomor seri dari pabrik
• Tegangan nominal kumparan tegangan
• misal 127 / 220 volt (double voltage)
• Arus nominal kumparan magnet (arus),
• misal 10 (30) A
• arus nominal 10 A dengan batas kesalahan
  terkecil
• Kumparan sanggup dilalui arus 30 A, dengan
  kesalahan
• masih dalam batas yang diizinkan.

9

• Spesifikasi (lanjutan)
• Class angka / kategori yang menentukan
• ketelitian KWh meter (limit error).
• Frekuensi frekuensi nominal dari kumparan arus
  dan tegangan (Hz).
• Tanda panah arah putaran piringan KWh meter
  yang benar.
• Constanta meter besaran pada KWh meter yang
  menyatakan hubungan antara hasil putaran dengan
  energi yang terpakai disimbol dengan ( C ) dalam
  satuan revulsi / KWh

10

• Contoh
• Sebuah meter dengan konstanta 600 rev / Kwh,
  dihubungkan pada beban sehingga membuat 5
  putaran (revulsi) selama 20 detik.
• Hitunglah daya pada beban dalam kW.
• Penyelesaian
• Waktu yg diperlukan utk membuat 600 put
• 600 put/KWh x 20 dt / 5 put 2400 dt/KWh.
• Ini berarti selama 2400 dt memerlukan energi 1
  Kwh, dimana 1 Kwh 36 x 105 Joule.
• Jika P adalah daya beban, maka
• P x 2400 dt 36 x 105 Joule.
• Jadi P 36 x 105 Joule / 2400 dt
• P 1,5 kW

11

• Soal
• Sebuah KWh meter mempunyai data sbb 220V, 20 A,
  50 Hz, 720 rev/KWh. Bila meter dihubungkan pada
  beban dgn arus 5 A, cos f 0,8 pada tegangan
  normal, maka instrumen memerlukan waktu 5 menit
  untuk 50 putaran piringan (disk).
• Hitunglah error dari instrumen ini.
• Penyelesaian
• Energi terpakai untuk waktu 5 menit
• 5/60 jam x 5 A x 220 V x 0,8 x 10-3 0,073 KWh
• Konstanta meter 720 rev/Kwh, berarti putaran
  piringan seharusnya adalah720 rev/KWh x 0,073
  KWh 52,56 rev.
• Karena putaran yang ada 50 rev, maka
• Error 52,56 rev 50 rev 2,56 rev.
• Jadi error 2,56 / 52,56 x 100 4,87

12

• Sebuah meter single fase 220 V mempunyai beban
  konstan dengan arus sebesar 5 A, mengalir selama
  4 jam pd power faktor unity. Jika piringan meter
  membuat 1056 putaran selama waktu tersebut,
  hitunglah konstanta meter dalam putaran/Kwh.
• Jika power faktor adalah 0,8 berapakah jumlah
  putaran yang di buat selama jangka waktu tersebut.

13

Penyelesaian Energi yang disuplai (220x5x4x1)
/ 1000 4,4 Kwh Jadi constanta meter 1056 /
4,4 240 rev / Kwh Jumlah putaran pada power
faktor 0,8 adalah 1059 x 0,8 844,8
putaran selama selama 4 jam.
14

• Suatu meter dengan spesifikasi 25 A, 220 V,
  mempunyai konstanta 500 putaran / Kwh.
• Selama menguji beban 4400 watt, piringan membuat
  50 putaran dalam waktu 83 detik.
• Hitunglah error meter !

15

• Jawab
• Dalam 1 jam, pada beban penuh meter harus mem
  buat 4400 x 500/1000 2200 putaran. Ini berarti
  2200/60 rpm 36,7 rpm.
• Waktu yang diperlukan untuk 50 putaran
• (50 x 60) / 36,7 81,7 detik. Ini
  berarti meter terlambat 83 - 81,7 1,3 dtk.
• error (1,3 / 81,7) 1,39

16

• Hubungan C dgn energi, daya P, dan waktu t.
• Energi V x I x Cos f x t (watt jam / wh)
• Energi (P x t)/1000 ... (kilo watt
  jam / Kwh)
• Bila C dan dlm rev/Kwh
• Energi n / C (Kwh)
• P V x I x Cos f (Watt)
• Energi (P x t) / 1000 (Kwh)
• td (n x 1000 x 3600) / P x C ..
  (detik)
• td (n x 1000 x 3600) / V x I x Cos f x C.
• Dimana
• n putaran (dlm rev) C Konstanta (put/Kwh)
• P daya (dlm watt) t waktu
  (dlm jam)
• td waktu (dlm detik)

17

• Bila C dan dlm Kwh/rev
• Energi n x C (Kwh) C Kwh/rev
• (P x t) / 1000 n x C
• maka
• t (n x C x 1000) / P jam
• atau
• td (n x C x 1000 x 3600)/(V.I.Cos f) .... detik

18

• Sebuah energi meter dgn spek 240 V, 10 A, 50 Hz,
  mempunyai konstanta 200 rev/Kwh. Jika pada saat
  mensuplai suatu beban non induktif (p.f unity
  atau cos f 1), dengan arus 4,4 A pada tegangan
  220 V, maka meter memerlukan waktu 3 menit untuk
  10 putaran.
• Hitunglah
• a. Jumlah putaran meter seharusnya,
• b. Berapa error wattmeter ?

19

• Penyelesaian
• Cara I
• Energi selama 3 menit atau 1/20 jam adalah
  Energi 1/20 x 220 x 4,4 x 1 x 10 3 Kwh
• E 48,4 x 10 3 Kwh
• Karena C 200 rev/Kwh, maka putaran
  sesungguhnya adalah
• revulsi 48,4 x 10 3 Kwh x 200 rev/Kwh
• 9,68 rev.
• Karena putaran yang ada 10 rev,
• Maka error (10 9,68) / 9,68 x 100
• error 3,305

20

• PENERAAN KWH METER
• 1. Menggunakan stopwatch dan Wattmeter
• e (dt t ) / t x 100
• Dimana e error
• t waktu yang diperlukan Kwh
  yang ditera untuk n putaran (dt)
• n putaran (revulsi)
• td waktu yang sebenarnya yang
  dibutuhkan Kwh untuk n putaran (Kwh
  meter tanpa kesalahan)

21

• e (dt t ) / t x 100
• Untuk C dalam rev / Kwh,
• td (n x 3600 x 1000) / P x C
• Untuk C dalam Kwh / rev,
• td (n x C x 3600 x 1000) / P
• Catatan
• daya yang diukur harus stabil.

22

• Cara II
• error (e) (td t) / t x 100
• untuk t 3 menit 180 detik
• td (n x 3600 x 1000) / P x C
• td (10 x 3600 x 1000) / 220 x 4,4 x 1 x 200
• td 36000000 / 193600 185,9 detik 186 dt
• 186 180
• error --------------- x 100
• 180
• error 3,3

23

• 2. Menggunakan Kwhmeter Induk
• (n2 .C1)
• e ------------ 1 x 100
• (n1 .C2)
• atau
• (n2 .C1) - (n1 .C2)
• e ------------------------- x 100
• (n1 .C2)
• Catatan
• indek 1 untuk meter induk
• indek 2 untuk meter yang ditera

24
Keadaan sebelum distel
E () I () Cos f n2 C2 n1 C1 e ()
100 100 0,5 20 1250 12,46 833,33 ?
Keadaan setelah penyetelan
E () I () Cos f n2 C2 n1 C1 e ()
100 100 0,5 20 1250 13,3 833,33 ?
25

• SEBELUM DISTEL
• (n2 .C1) (20 x 833,33)
• e ------------ 1 x 100 e
  ----------------------- - 1 100
• (n1 .C2) (12,46 x 1250)
• e (1,070 -1) x 100 7
• Dengan rumus
• (n2 .C1) - (n1 .C2)
• e ------------------------- x 100
• (n1 .C2)
• (20 x 833,33) (12,46 x 1250)
• e -------------------------------------------
  x 100
• (12,46 x 1250)
• e (16666,6) (15575) / (15575) x 100
  7

26

• HITUNGLAH ERROR SETELAH DISTEL !

27

• 3. Menggunakan meter standard
• W Wo
• e ---------------- x 100
• Wo
• Wo meter standar
• W meter yang ditera

28

• Wo meter standar 140 KWh
• W meter yang ditera 150 KWh
• W Wo
• e ---------------- x 100
• Wo
• e 10 / 140 x 100 7, 143