Transcript
PENERAAN UKURAN ENERGILISTRIK
BAHAN MICRO TEACHING1. Rancang Bangun2. Rencana Pembelajaran3. Bahan Ajar4. Copy Slide/OHT
VERA FIRMANSYAH, M.Si
DIKLAT CALON WIDYAISWARAPUSAT DIKLAT KEHUTANAN
BEKERJASAMA DENGANDIREKTORAT PEMBINAAN WIDYAISWARA LAN-RI
2008
i
KATA PENGANTAR
Puji syukur ke hadirat Allah SWT bahwasanya bahan ajar ini telah
dikerjakan dengan sebaik-baiknya. Bahan ajar Peneraan Ukuran Energi
Listrik (Meter kWh) ini telah sesuai dengan Peraturan Menteri
Perdagangan R.I nomor 279/M-DAG/PER/2/2008 tentang
Penyelenggaraan Pendidikan dan Pelatihan Kemetrologian. Bahan ajar ini
dipersiapkan untuk melengkapi syarat mengikuti seleksi Calon
Widyaiswara di Lembaga Administrasi Negara.
Bahan ajar terdiri dari penjelasan teori yang dibagi dalam enam
bab, meliputi : Pendahuluan; Energi Listrik; Meter kWh; Pengujian meter
kWh; Praktikum Meter kWh dan Penutup.
Dengan bahan ajar ini diharapkan dapat membantu widyaiswara
yang mempunyai spesifikasi di bidang peneraan ukuran energi listrik
dalam menbagi ilmunya kepada peserta diklat. Bahan ajar ini tidak
menutup kemungkinan untuk dikembangkan sesuai dengan kebutuhan
masyarakat, tuntutan jaman, dan kebijakan pemerintah karena bahan ajar
ini masih jauh dari sempurna.
Mudah-mudahan Allah SWT meridhoi segala apa yang telah kita
lakukan. Amin.
Bandung, Desember 2008Penulis
ii
DAFTAR ISI
Kata Pengantar i
Daftar Isi ii
Daftar Gambar v
Daftar Tabel vii
BAB I PENDAHULUAN 1
A. Latar Belakang 1
B. Deskripsi Singkat 1
C. Manfaat Modul Bagi Peserta 2
D. Tujuan Pembelajaran 2
1. Kompetensi Dasar 2
2. Indikator Keberhasilan 2
E. Materi Pokok dan Sub Materi Pokok 3
F. Petunjuk Belajar 4
BAB II ENERGI LISTRIK 5
A. Daya dan Energi Listrik 5
B. Teori Pengukuran Energi Listrik 8
C. Jaringan Meter Listrik 10
D. Rangkuman 13
E. Latihan 14
BAB III METER kWh 15
iii
A. Ketentuan Umum Syarat-syarat Teknik Khusus Meter
kWh 15
B. Elemen Meter kWh 18
C. Klasifikasi Meter kWh 24
D. Rangkuman 29
E. Latihan 30
BAB IV PENGUJIAN METER kWh 31
A. Metoda Perbandingan Energi 31
B. Metoda Watt Meter dan Stopwatch 33
C. Pengujian Ijin Tipe Meter kWh 37
D. Rangkuman 51
E. Latihan 51
BAB V PRAKTIKUM METER kWh 53
A. Praktikum Meter kWh Metoda Perbandingan Pulsa 53
B. Praktikum Meter kWh Metoda Meter Pilot 58
C. Praktikum Meter kWh Secara Otomatis 64
D. Praktikum Meter kWh Menggunakan Metrotec 71
BAB VI PENUTUP 78
A. Kesimpulan 78
B. Implikasi 79
C. Tindak Lanjut 80
DAFTAR PUSTAKA 81
LAMPIRAN 1 82
iv
BIODATA PENULIS 83
v
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Vektor Hubungan Daya Reaktif, Daya Aktif, dan
Daya Apparent 6
Gambar 2.2. Vektor Hubungan Daya Reaktif(Lagging) , Daya
Aktif, dan Daya Apparent 6
Gambar 2.3. Vektor Hubungan Daya Reaktif(Leading) , Daya
Aktif, dan Daya Apparent 6
Gambar 2.4. Vektor Hubungan Daya Reaktif, Daya Aktif, dan
Daya Apparent yang dikalikan dengan konstanta
waktu 7
Gambar 2.5. kWh METER / KVArh METER 3 FASA 4 KAWAT
dengan 3 pasang elemen , yaitu 3 kumparan
tegangan dan 3 kumparan arus 8
Gambar 2.6. Diagram kawat 3 kumparan tegangan dan 3
kumparan arus 9
Gambar 2.7. Diagram vektor kWh 3 fasa 4 kawat 3 pasang
elemen 10
Gambar 2.8. Diagram vektor kVArh 3 fasa 4 kawat 3 pasang
elemen 10
Gambar 2.9. Skema Diagram 1 phasa 2 kawat 11
Gambar 2.10. Skema Diagram 1 phasa 3 kawat 11
vi
Gambar 2.11. Transformator Sekunder Diisolasi dari Jarigan
Primernya 12
Gambar 2.12. Skema Diagram 3 phasa 4 kawat 3 elemen 12
Gambar 2.13. Skema Diagram 3 phasa 4 kawat 2,5 elemen 13
Gambar 2.14. Skema Diagram 3 phasa 3 kawat tipe bintang 13
Gambar 3.1. Gambar dan Skema Elemen Meter kWh 19
Gambar 3.2. Kumparan Arus 20
Gambar 3.3. Kumparan Tegangan Tegangan 20
Gambar 3.4. Elemen Putar 21
Gambar 3.5. Elemen Pengerem 22
Gambar 3.6. Elemen Penghitung 22
Gambar 3.7. Elemen Penghitung dengan Desimal 23
Gambar 3.8. Elemen Penghitung tanpa Desimal 23
Gambar 3.9. Terminal Arus dan Tegangan 23
Gambar 3.10. Peralatan Kompensasi dan Penyetel 24
Gambar 5.1. Tampilan Aplikasi Praktikum Meter kWh Otomatis 67
vii
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1. Pengujian Gerak Mula 38
Tabel 4.2. Pengujian Kebenaran Meter Fasa Tunggal 39
Tabel 4.3. Pengujian Kebenaran Meter Fasa Banyak 39
Tabel 4.4. Variasi Penunjukkan Akibat Beda Besaran 42
Tabel 4.5. Batas Koefisien Suhu Rata-rata 42
Tabel 4.6. Variasi Kesalahan Akibat Arus Lebih Sesaat 43
Tabel 4.7. Variasi Kesalahan Akibat Pemanasan Sendiri 43
Tabel 4.8. Batas Suhu dan Frekuensi Referensi 44
Tabel 4.9. Batas Suhu dan Frekuensi Referensi untuk arus dasar
kurang dari 30 A 44
Tabel 4.10. Batas Kenaikan Suhu 45
Tabel 4.11. Titik-titik Pengujian Tegangan 48
Tabel 4.12. Kemampuan Minimum Penyetelan Kecepatan Putaran
Rotor 50
Tabel 5.1. Tabel Isian 56
Tabel 5.2. Batas Kesalahan Yang Diijinkan Untuk Meter kWh 1
Phasa Metoda Meter Pilot 57
Tabel 5.3. % Id (Arus Dasar) Untuk Masing-masing Kelas Mete
kWh 62
viii
Tabel 5.4. Batas Kesalahan yang Diijinkan untuk Meter kWh Kelas
2 65
Tabel 5.5. Batas Kesalahan yang Diijinkan untuk Meter kWh Kelas
0,5; 1; dan 2 73
Tabel 5.6. Arus Dasar untuk Meter kWh Kelas 0,5; 1; dan 2 76
1
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Berdasarkan Peraturan Menteri Perdagangan Republik Indonesia
nomor 279/M-DAG/PER/2/2008 tentang penyelenggaraan
pendidikan dan pelatihan kemetrologian bahwa perkembangan Ilmu
Pengetahuan dan Teknologi (IPTEK) yang bergerak dengan cepat
menyebabkan peningkatan pemanfaatan ilmu pengetahuan dan
teknologi baik secara kuantitas maupun kualitas serta munculnya
jenis Alat-alat Ukur, Takar, Timbang dan Perlengkapannya (UTTP)
yang memiliki berbagai tingkat kesulitan. Sehingga untuk
mengantisipasi perkembangan dan peningkatan IPTEK dan UTTP
sebagaimana dimaksud di atas menuntut adanya Sumber Daya
Manusia (SDM) Metrologi yang memiliki kompetensi di bidang
kemetrologian yang hanya dapat diperoleh melalui pendidikan dan
pelatihan kemetrologian.
B. Deskripri Singkat
Mata Diklat ini membahas tentang Peneraan Ukuran Energi Listrik
yang meliputi : konsep energi listrik, meter kWh, metoda pengujian
meter kWh, dan praktikum meter kWh.
2
C. Manfaat Modul Bagi Peserta
Modul ini sebagai salah satu pedoman peserta dalam membantu
proses pembelajaran pada Diklat Fungsional Penera Tingkat
Lanjutan dan Diklat Fungsional Penera. Melalui modul ini, peserta
diharapkan dapat memahami landasan ilmiah energi listrik,
mejelaskan elemen termasuk klasifikasinya meter kWh, dan yang
terakhir dapat melakukan proses pengujiannya. Hubungan antara
modul ini dengan bidang kemetrologian yaitu karena meter kWh
merupakan salah satu alat ukur yang wajib dilakukan peneraan.
D. Tujuan Pembelajaran
1. Kompetensi Dasar
Setelah mengikuti pembelajaran ini peserta mampu
menjelaskan meter kWh, yang dimulai dari elemen meter kWh,
klasifikasi meter kWh.
2. Indikator Keberhasilan
Secara lebih spesifik kemampuan yang harus dimiliki di akhir
pelajaran adalah sebagai berikut :
a. Menjelaskan konsep energi listrik
b. Menjelaskan syarat-syarat, elemen, dan klasifikasi meter
kWh
c. Menjelaskan pengujian-pengujian meter kWh
3
d. Mempraktekkan pengujian meter kWh
E. Materi Pokok dan Sub Materi Pokok
1. Materi Pokok
a. Energi Listrik
b. Meter kWh
c. Pengujian Meter kWh
d. Praktikum Meter kWh
2. Sub Materi Pokok
a.1. Daya dan energi listrik
a.2. Teori pengukuran energy listrik
a.3. Jaringan meter listrik
b.1. Syarat-syarat teknik khusus meter kWh
b.2. Elemen meter kWh
b.3. Klasifikasi meter kWh
c.1. Metoda perbandingan energi
c.2. Metoda Watt meter dan stopwatch
c.3. Pengujian ijin tipe meter kWh
d.1. Praktikum Meter kWh Metoda Perbandingan Pulsa
d.2. Praktikum Meter kWh Metoda Meter Pilot
d.3. Praktikum Meter kWh Secara Otomatis
d.4. Praktikum Meter kWh Menggunakan Metrotec
4
F. Petunjuk Belajar
Modul ini digunakan bagi peserta diklat dengan kualifikasi lulusan
Sekolah Menegah Atas (SMA) atau yang sederajat dan telah
mengikuti Diklat Penera Tingkat dasar pada Diklat Fungsional
Penera Tingkat Lanjutan. Sedangkan pada Diklat Penera kualifikasi
lulusan yang dibutuhkan adalah tingkat sarjana (S1).
Untuk membantu peserta diklat dalam proses pembelajaran,
disediakan latihan soal-soal yang berhubungan dengan kebutuhan
pada mata diklat selanjutnya atau yang lebih tinggi.
5
BAB II
ENERGI LISTRIK
Indikator Keberhasilan :Peserta diharapkan mampu menjelaskan daya dan energi listrik.Peserta diharapkan mampu menjelaskan teori pengukuran energi listrik.Peserta diharapkan mampu menjelaskan jaringan meter listrik
A. Daya dan Energi Listrik
Sebelum kita berbicara pada energy listrik yang merupakan
besaran turunan dari Daya listrik, maka Daya adalah besaran dasar
yang perlu kita ketahui
Daya listrik terbagi atas :
1. Daya Aktif (Daya Nyata)
WATT = P
2. Daya Reaktif (Daya Induktif dan Kapasitif)
VAR = Q
3. Daya Apparent (Perkalian Secara Vektor ntara Daya Aktif dan
Daya Reaktif)
VA = S
DDAAYYAA == TTEEGGAANNGGAANN XX AARRUUSSEENNEERRGGII == DDAAYYAA XX WWAAKKTTUU
6
Perhatikan gambar di bawah ini, yaitu gambar segitiga daya dari
vektor besaran daya yang berpengaruh terhadap suatu beban listrik
Gambar 2.1. Vektor Hubungan Daya Reaktif, Daya Aktif, dan Daya Apparent
Gambar 2.2. Vektor Hubungan Daya Reaktif(Lagging) , Daya Aktif, dan Daya
Apparent
Gambar 2.3. Vektor Hubungan Daya Reaktif(Leading) , Daya Aktif, dan Daya
Apparent
7
Karena Energy Listrik merupakan perkalian antara Daya dan waktu,
maka Vektor Daya listrik juga dapat dianggap vector Energy listrik
dimana waktu merupakan konstanta
Gambar 2.4. Vektor Hubungan Daya Reaktif, Daya Aktif, dan Daya Apparent yang
dikalikan dengan konstanta waktu
Maka dari gambar diatas dijelaskan bahwa kWh meter ; kVarh meter
dan kVA meter adalah alat ukur yang dapat mengukur energy listrik.
Pada umumnya kWh meter adalah alat ukur yang paling banyak
digunakan untuk keperluan transaksi jual beli energy listrik. Untuk
pembahasan selanjutnya kita fokuskan pada alat ukur kWh meter.
Besaran yang berpengaruh pada pengukuran kWh Meter arus bolak-
balik :
Arus
Tegangan
Faktor Daya ( COS / SIN )
8
COS adalah faktor daya pada kWh meter dan SIN adalah factor
daya pada kVarh meter.
B. Teori Pengukuran Energi Listrik
Gambar dibawah menyatakan diagram pengawatan kWh meter satu
Phasa dua kawat yang banyak dijumpai di Rumah tangga, yang
terdiri dari satu elemen tegangan(Kumparan Tegangan) dan satu
elemen Arus. Garis tebal menyatakan alur (flow) dari beban (Arus)
dan melewati kumparan Arus. Garis lebih tipis merupakan kawat
yang menuju kumparan tegangan.
Daya (P) yang terukur oleh meter kWh adalah perkalian antara
tegangan (U), Arus(I), dan Faktor Daya (COS )
P = U x I x COS
Gambar 2.5. kWh METER / KVArh METER 3 FASA 4 KAWAT dengan 3 pasang
elemen , yaitu 3 kumparan tegangan dan 3 kumparan arus
9
Gambar 2.6. Diagram kawat 3 kumparan tegangan dan 3 kumparan arus
Daya yang terbaca pada kWh meter :
P = ( IR1 x U R1-0 x Cos R1 ) + ( IS2 x U s2-0 x Cos S2 ) + ( IT3 x U T3-0 x
Cos T3 )
Untuk beban – beban yang simetris dan sama besar maka
persamaan menjadi ;
P = 3 x I x U x Cos
Daya Reaktif yang terbaca oleh kVArh meter :
Q = ( IR1 x U S2-T3 x Cos ( 90 - ) ) + ( IS2 x U T3-R1 x Cos ( 90 - )) + (
IT3 x U R1 –S2 x Cos (90- ))
Untuk beban yang sama besar maka persamaan menjadi
10
Q = I x U x 3 x Sin atau Q = 3 x I x U x Sin
Gambar 2.7. Diagram vektor kWh 3 fasa 4 kawat 3 pasang elemen
Gambar 2.8. Diagram vektor kVArh 3 fasa 4 kawat 3 pasang elemen
C. Jaringan Meter Listrik
Jaringan meter listrik ini menunjukkan skema pemasangan jenis-
jenis meter kWh yang dipasang baik di perumahan, institusi, ataupun
tempat yang memerlukan perlakuan khusus dalam pemasangannya.
1 phasa (phasa tunggal) disuplai dengan cara :
1. 1 phasa 2 kawat
11
Gambar 2.9. Skema Diagram 1 phasa 2 kawat
Pelayanan 1 phasa 2 kawat biasanya disuplai dari
transformator. Listrik 1 phasa disuplai oleh salah satu dari
jaringan 3 phasa (dapat dilihat dari warna hitam, biru, dan
merah).
2. 1 phasa 3 kawat
Gambar 2.10. Skema Diagram 1 phasa 3 kawat
Biasanya skema 1 phasa 3 kawat ini digunakan di Amerika
Utara. Pada gambar di atas dapat dilihat transformator
sekunder diisolasi dari jarigan primernya, untuk lebih jelasnya
dapat dilihat pada gambar di bawah ini
12
Gambar 2.11. Transformator Sekunder Diisolasi dari Jarigan Primernya
3. 3 phasa 4 kawat 3 elemen
Layanan 3 phasa 4 kawat adalah metode yang biasa digunakan
untuk suplai listrik phasa banyak dalam perdagangan dan
konsumen industri.
Gambar 2.12. Skema Diagram 3 phasa 4 kawat 3 elemen
4. 3 phasa 4 kawat 2,5 elemen
Jika tegangan tidak seimbang, menyebabkan pengukurannya
tidak akurat,. Sehingga pemasangan jaringan yang seperti ini
tidak dapat direkomendasikan.
13
Gambar 2.13. Skema Diagram 3 phasa 4 kawat 2,5 elemen
5. 3 phasa 3 kawat tipe bintang
Penggunaan jaringan 3 phasa 3 kawat umumnya digunakan
untuk jaringan transmisi tegangan tinggi dimana netralnya
sebagai ground.
Gambar 2.14. Skema Diagram 3 phasa 3 kawat tipe bintang
D. Rangkuman
Besaran-besaran yang berpengaruh pada pengukuran meter kWh
adalah arus, tegangan, dan faktor daya. Pada skema pemasangan
jaringan listrik ada dimana salah satu jenis metoda yang tidak
direkomendasikan yaitu metoda 3 phasa 4 kawat 2,5 elemen.
14
E. Latihan
Kerjakan soal-soal di bawah ini dengan baik dan benar !
1. Sebutkan jenis-jenis daya dan tuliskan rumus masing-
masingnya !
2. Sebutkan besaran-besaran yang berpengaruh pada
pengukuran meter kWh !
3. Gambarkan skema pemasangan jaringan listrik dengan metoda
3 phasa 4 kawat 2,5 elemen dan analisa kenapa metoda
pemasangannya tidak direkomendasikan !
15
BAB III
METER kWh
Indikator Keberhasilan :Peserta diharapkan mampu menjelaskan ketentuan umum syarat-syarat tekniskhusus meter kWh.Peserta diharapkan mampu menjelaskan elemen meter kWh.Peserta diharapkan mampu menjelaskan klasifikasi meter kWh.
Meter kWh adalah alat ukur integrasi yang digunakan untuk mengukur
besarnya energi aktif dalam satuan kilowatthour. Sedangkan yang
dimaksud dengan alat ukur integrasi adalah alat yang mengintegrasikan
dan mengukur arus, daya reaktif, dan sejenisnya yang diberikan kepada
suatu beban untuk suatu jangka waktu tertentu.
A. Ketentuan Umum Syarat-syarat Teknik Khusus Meter kWh
Pada sub Bab ini hanya menyangkut ketentuan umum dari
Keputusan Direktorat Metrologi No. 923/Dirmet-1/III/1997 tentang
Syarat-syarat Teknik Khusus Meter kWh. Ketentuan umum tersebut
meliputi :
1. Meter kWh dinamis yang selanjutnya disebut dengan meter
adalah alat ukur listrik yang digunakan untuk mengukur energi
listrik arus bolak balik, dengan cara mengintegrasikan daya
aktif dalam suatu selang waktu dengan satuan kilowatt-jam,
16
kWh dari jenis elektro mekanis dengan cara kerja prinsip
induksi dan atau elektronis
2. Meter induksi adalah meter yang dialiri arus pada kumparan
tetap yang berinteraksi dengan arus yang diinduksikan pada
suatu elemen penghantar yang menimbulkan gerakan pada
elemen tersebut
3. Meter Kelas 0,5 adalah meter yang mempunyai tingkat
ketelitian 0,5% dari energi yang diukur pada kondisi acuan dan
daerah ukur tertentu
4. Meter Kelas 1 adalah meter yang mempunyai tingkat ketelitian
1% dari energi yang diukur pada kondisi acuan dan daerah
ukur tertentu
5. Meter Kelas 2 adalah meter yang mempunyai tingkat ketelitian
2% dari energi yang diukur pada kondisi acuan dan daerah
ukur tertentu
6. Meter tarif ganda adalah meter yang dilengkapi dengan
beberapa alat hitung/register yang masing-masing beroperasi
pada selang waktu tertentu berdasarkan tarif yang berbeda
7. Rotor meter yang selanjutnya disebut rotor adalah elemen
meter yang bergerak yang merupakan tempat berinteraksinya
fluksi magnetik dari belitan tetap dengan fluksi magnetik dari
17
elemen rem dan yang mengoperasikan alat hitung/register
termasuk alat pembangkit pulsa bila ada
8. Alat hitung/register adalah bagian dari meter yang menunjukan
nilai energi terukur
9. Tutup meter adalah penutup bagian muka meter yang dibuat
dari bahan seluruhnya tembus pandang atau bahan yang tidak
tembus pandang yang dilengkapi jendela untuk melihat putaran
rotor dan pembacaan alat hitung/register
10. Arus dasar, Idasar adalah nilai arus yang dijadikan dasar untuk
menetapkan unjuk kerjanya
11. Arus maksimum, Imaks adalah nilai arus tertinggi yang diizinkan
mengalir secara terus menerus yang masih memenuhi syarat
kesalahan maksimum
12. Tegangan acuan adalah nilai tegangan yang dijadikan dasar
untuk menetapkan unjuk kerja meter
13. Frekuensi acuan adalah nilai frekuensi yang dijadikan dasar
untuk menetapkan unjuk kerja meter
14. Konstanta meter adalah konstanta yang menyatakan hubungan
anatara energi yang ditunjukan oleh alat hitung/register dan
jumlah putaran rotor/jumlah pulsa
15. Suhu acuan adalah suhu sekitar yang ditentukan untuk kondisi
acuan
18
16. Kedudukan vertikal meter adalah kedudukan meter yang
sumbu rotornya dalam keadaan vertikal
17. Kondisi acuan adalah nilai kondisi tertentu yang digunakan
sebagai acuan untuk menentukan unjuk kerja meter
18. Persentase kesalahan adalah kesalahan meter yang
dinyatakan dalam rumus sebagai berikut :
%100sebenarnyaenergi
sebenarnyaenergi-meternditunjukkayang xenergi
19. Energi sebenarnya adalah energi yang ditunjukkan oleh meter
standar
20. Gerak tanpa beban adalah gerakan rotor meter yang sama
sekali tidak dibebani arus
21. Gerak mula adalah gerakan rotor meter yang dibebani arus
sangat kecil.
B. Elemen Meter kWh
Pada dasarnya komponen meter kWh terdiri dari bagian-bagian
seperti pada gambar di bawah ini
19
Gambar 3.1. Gambar dan Skema Elemen Meter kWh
1. Elemen penggerak
Elemen ini terdiri dari kumparan arus dan kumparan tegangan.
Sifat-sifat kumparan arus :
Kumparan ini dihubungkan secara seri dengan beban
20
Jika pada kumparan ini dialiri arus (ada beban), maka
terbentuk medan magnit adanya medan magnit tersebut
akan menimbulkan fluks magnit
Gambar 3.2. Kumparan Arus
Sifat-sifat kumparan tegangan :
Kumparan ini dihubungkan secara paralel dengan beban
Kumparan ini berbentuk U. Pada kumparan ini juga terjadi
fluks magnit yang ditimbulkan karena adanya medan
magnit, jika diberi tegangan
Gambar 3.3. Kumparan Tegangan Tegangan
2. Elemen putar
21
Elemen putar ini berupa piringan yang bentuknya terdapat lekukan-
lekukan kecil dan terdapat lubang kecil. Adapun ciri-cirinya adalah :
Bagian ini berupa piringan yang dibuat dari bahan konduktor.
Pada bagian tengah piringan dipasangkan sebuah poros yang
ditumpu oleh dua buah bantalan.
Salah satu bantalannya dapat diatur.
Pada poros tersebut ditempatkan roda gigi
Gambar 3.4. Elemen Putar
3. Elemen pengerem
Elemen pengerem ini mempunyai ciri-ciri sebagai berikut :
Elemen ini berupa magnit permanen yang berbentuk ladam
Penempatannya mengapit piringan (yang terbuat dari bahan
konduktor ) dan biasanya berseberangan dengan elemen
penggerak
22
Gambar 3.5. Elemen Pengerem
4. Elemen penghitung
Elemen penghitung ini mempunyai ciri-ciri sebagai berikut :
Bagian merupakan seperangkat roda gigi yang disusun
sedemikian rupa dan dihubungkan dengan roda gigi yang
terdapat pada poros piringan
Pada bagian ini juga terdapat rol angka yang tersusun secara
berderet
Gambar 3.6. Elemen Penghitung
23
Gambar 3.7. Elemen Penghitung dengan Desimal
Gambar 3.8. Elemen Penghitung tanpa Desimal
5. Terminal
Terminal terdiri dari 2 bagian :
Terminal Arus
Terminal Tegangan
Gambar 3.9. Terminal Arus dan Tegangan
6. Peralatan kompensasi dan penyetel
Peralatan ini dibuat untuk menyetel kecepatan putar dari piringan
agar alat ukur tersebut mengukur energi listrik dengan benar. Alat
penyetel ini terdiri dari :
Alat Beban Maksimum (Magnet Permanen)
24
Penyetel Beban Rendah (Pergeseran Cincin Penghalang Flux)
Penyetel Beban Kosong (Membelokkan Flux atau Lobang pd
Piring)
Penyetel Kesetimbangan Beban
Penyetel Sudut Phasa (Tahanan Geser)
Gambar 3.10. Peralatan Kompensasi dan Penyetel
C. Klasifikasi Meter kWh
Pada umumnya meter kWh dapat diklasifikasikan berdasarkan :
1. Arus yang lewat
Meter kWh arus bolak-balik (meter kWh AC)
Meter kWh arus searah (meter kWh DC)
2. Prinsip dan sistem kerjanya
Meter kWh mekanik
kWh meter mekanik, energi listrik ditransformasikan
melalui putaran disk (piringan ) dengan menggunakan
sistim induksi elektromagenetik pada kumparan tegangan
25
dan kumparan arus dan akhirnya terbaca pada register
mekanik.
Meter kWh elektronik (digital)
kWh meter digital, mentransformasikan energy listrik
dengan menggunakan pulsa-pulsa digital melalui ADC
Analog to digital converter dan pulsa –pulsa digital
tersebut dianologikan menjadi tampilan Display elektronik.
Meter kWh semi elektronik
kWh semi elektronik , besaran energy listrik
ditransformasikan melalui sistim elektronik, dan diubah
menjadi pulsa digital . Pulsa digital tersebut
menggerakakn pointer dan register yang berupa roda gigi
mekanik. Sehingga pada kWh meter semi elektronik ini
tidak dijumpai piringan atau disk dan sebagai
penggantinya adalah pulsa digital yang tampilannya
berupa lampu LED yang menyatakan flashing pulsa dari
kWh meter tersebut.
3. Pemakaian Fasa
Meter fasa tunggal 2 kawat
Meter fasa tunggal 3 kawat
Meter fasa 3 – 3 kawat
Meter fasa 3 – 4 kawat
4. Pemakaian Transformator
26
Meter kWh pemasangan langsung (tanpa transformator)
Meter kWh pemasangan tak langsung (dengan
transformator)
Apabila kWh meter tiga fasa pemasangan langsung, maka
pembacaan pada register kWh meter adalah pembacaan
langsung dari jumlah energy listrik yang terpakai dan tercatat
oleh kWh meter tersebut.
5. Cara penyambungan kawat
Meter biasa, kawat disambungkan menggunakan baut
pada terminalnya
Mete colok, meter mempunyai terminal dibagian belakang
dengan tipe bayonet
6. Penunjukkan register
Meter kWh dengan redister terpasang
Meter dengan register terpisah dengan unitnya
Meter dengan register analog (jarum)
Meter dengan register digital mekanik
Meter dengan register digital elektronik
Meter dengan register ganda
7. Lokasi dan syarat pemasangan
Meter pasangan dalam
Meter pasangan luar
8. Jenis kotak
27
Meter biasa (dilengkapi terminal pembumian)
Meter berkotak isolasi dengan perlindungan kelas II
(biasanya tanpa terminal pembumian)
9. Sistem Pencatatan
Pencatatan langsung secara manual atau visual
Pencatatan langsung dengan remote kontrol
Pencatatan langsung dengan remote jarak jauh (sistem
SCADA)
Pencatatan ini dilakukan dengan menggunakan media
telekomunikasi jarak jauh seperti : telepon , radio komunikasi (
VHF ; UHF ; SHF – satellite ; dll) , kabel jaringan transmisi dan
distribusi PLN , kabel dengan serat optik. Pencatatan jarak jauh
ini biasanya dilakukan oleh kWh meter type elektronik atau kWh
meter digital dimana dalam konstruksinya terdapat output sinyal
dan fasilitas RS 232-Communication , sehingga data – data
pada kWh meter digital tersebut dapat dibaca ditempat lain dan
atau dibaca pada lokasi dimana kWh tersebut berada. Data –
data tersebut dapat di down load dan diprint kapan saja dan
dimanapun. Data – data down load dapat berupa :
- kWh; kVarh ; kVA yang diterima ( receive )
- kWh; kVarh ; kVA yang diserahkan ( demand )
- Pencatatan selama 1 jam ; 1 hari ; 1 bulan ; 1 tahun.
- Analysis gelombang harmonik
28
- Dan lain – lain.
Data – data yang dapat didown load secara jarak – jauh
memang teknologi canggih kWh meter, tetapi selain dapat
didown load , data – data tersebut bisa saja dapat dirubah,
maka proteksi program terhadap down – load data sangatlah
penting. Proteksi tersebut dapat berupa software program yang
memasukan password sebagai kata kunci pembuka program
atau juga Switch on-off down load data, silahkan mana yang
paling aman dalam mencegah penyimpangan manipulasi data,
sehingga prinsip kita dalam melindungi produsen dan
konsumen tetap terjaga.
10. Sistem pembayaran
Sistem pembayaran biasa
Sistem prabayar
11. Kelas ketelitian
Meter kelas 0,2 s
Meter kelas 0,5 s
Meter kelas 1
Meter kelas 2
Meter kelas 3
kWh meter klas 0.2 s dan 0.5 s ( statis ) biasanya adalah type
kWh meter digital static dimana Error (kesalahan) tetap selama
dalam pemakaiannya selalu pada kondisi acuan dan spesifkasi
29
dari kWh meter tersebut. kWh meter klas 1 bisa berupa kWh
meter digital atau kWh meter mekanik. kWh meter klas 2 dan
klas 3 biasanya adalah type mekanik. Prinsip pengujian kWh
meter juga berbeda tergantung dari klasnya. kWh meter klas
0.2 s dan 0.5 s tersendiri dan terpisah prinsip pengujiannya dari
kWh meter klas 1 ; 2 dan 3 . Perbedaan klas kWh meter
didasarkan atas batas – batas kesalahan maksimum yang
diijinkan (mpe) . Menurut ketentuan teknis yang berlaku ( OIML
Rekomendasi ; IEC ; SPLN ) maka batas kesalahan maksimum
yang diijinkan adalah : - kWh meter klas 0,2 ; 0,2 % pada
tegangan nominal , Arus nominal dan Cos = 1
- kWh meter klas 0,5 ; 0,5 % pada tegangan nominal ,
Arus nominal dan Cos = 1
- kWh meter klas 1 ; 1,0 % pada tegangan nominal , Arus
nominal dan Cos = 1
- kWh meter klas 2 ; 2,0 % pada tegangan nominal , Arus
nominal dan Cos = 1
Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada table kesalahan meter
kWh.
D. Rangkuman
Enam elemen meter kWh memiliki fungsi masing-masing yang saling
berhubungan satu sama lainnya. Sehingga, jika salah satu elemen
30
terjadi kerusakan maka akan menyebabkan pengukuran meter kWh
tersebut akan tidak semestinya. Pada elemen penggerak terdapat
kumparan arus yang terhubung seri dan kumparan tegangan yang
terhubunga secara paralel. Selain hal di atas, meter kWh juga dibagi
menjadi sebelas klasifikasi.
E. Latihan
Kerjakan soal-soal di bawah ini dengan baik dan benar !
1. Pada elemen putar, jelaskan kenapa piringan dibuat ada
lekukan-lekukan kecil ? jelaskan !
2. Pada elemen putar, jelaskan kenapa piringan terdapat satu
lubang kecil ? jelaskan !
3. Kenapa kumparan arus disusun seri sedangakan kumparan
paralel dihubungkan paralel? Jelaskan !
4. Sebutkan klasifikasi meter kWh berdasarkan sistem
pencatatannya !
5. Jelaskan dengan singkat meter kWh semielektronik !
31
BAB IV
PENGUJIAN METER kWh
Indikator Keberhasilan :Peserta diharapkan mampu menjelaskan metoda perbandingan energi.Peserta diharapkan mampu menjelaskan metoda Wattmeter dan stopwatch.Peserta diharapkan mampu menjelaskan metoda pengujian ijin tipe meter kWh.
A. Metoda Perbandingan Energi
Untuk menentukan kesalahan meter kWh pada saat mengukur suatu
jumlah energi tertentu, maka jumlah energi ini digunakan sebagai
ukuran (W) atau sebagai jumlah energi yang diukur. Jumlah energi
ini dapat dihitung berdasarkan nilai-nilai yang kita ukur. Ketika alat
ukur telah melakukan pengukuran secara lengkap, maka meter yang
diuji akan memberikan hasil (yang dipantau oleh standar) yang
dinyatakan sebagai nilai energi yang sebenarnya (Ws).
E = Jumlah Energi – Nilai energi sebenarnya
E = W - Ws
Metoda pengujian perbandingan energi ini banyak dilakukan dengan
cara :
1. Metoda Putaran Piringan
Pengujian dengan metode ini dilakukan dengan memasukkan
jumlah putaran piringan sebagai pengendali standar meter
32
kWh. Kesalahan meter kWh ditentukan dengan menggunakan
rumus :
= 100%
dimana :
Nm = Jumlah putaran piringan meter yang diuji
Ns = Jumlah putaran piringan meter standar
dalam praktek kesalahan meter kWh diketahui dari simpangan
piringannya
= ( )
/ 100%
2. Metoda Pulsa Energi
Pengujian dengan metode ini dilakukan dengan memasukkan
jumlah putaran piringan sebagai pengendali standar meter
kWh. Kesalahan meter kWh ditentukan dengan menggunakan
rumus :
=1
1 100%
dimana :
= =
n1 = pembacaan standar (pulsa)
N = Jumlah putaran piringan ( putaran)
k = konstanta meter kWh (kWh/putaran)
K = konstanta standar (kWh/pulsa)
33
3. Metoda Sinkron (meter pilot)
Metode ini sama dengan metode putaran piringan
Metode ini dilakukan dengan membandingkan putaran
meter yang diuji dengan putaran meter pilot.
Meter pilot diambil dari salah satu meter dari kelompok
meter kWh yang akan diuji dan telah mendapatkan
perlakuan khusus.
Putaran piringan meter pilot ini dipantau oleh “scanning
head” dan jumlah putarannya digunakan untuk
mengendalikan pengujian.
Pengujian meter kWh dengan metode sinkron dapat
digunakan untuk melakukan pengujian meter dalam
jumlah banyak sekaligus sesuai dengan kapasitas rak
pengujian.
Kesalahan meter kWh metode sinkron ( meter pilot ) dihitung
berdasarkan simpangan putaran piringan dibandingkan dengan
jumlah putaran piringan meter pilot.
= 100%
B. Metoda Wattmeter dan Stopwatch
Metoda ini menggunakan Watt meter standar dan standar waktu
(stopwatch), degan kesalahan dapat dihitung dengan tumus di
bawah ini :
34
= 100%
dimana :
Tm = Waktu meter yang diuji (dihitung dengan formula)
Ts = Waktu meter standar (penunjukkan stopwatch)
Perhitungan waktu meter yang diuji
1. Meter kWh 1 Phasa
Pada meter kWh 1 phasa dapat dihitung dengan menggunakan
rumus :
= 3600 1000
= 3600 1000
dimana :
T = Waktu dasar meter (detik)
N = Jumlah putaran meter kWh
k = Konstanta meter kWh (putaran/meter kWh)
V = Tegangan pada meter kWh (Volt)
I = Arus yang mengalir pada sirkuit arus (ampere)
= beda sudut phasa antara tegangan dan arus
P = Daya aktif (Watt)
3600 = 1 jam menjadi 3600 detik
1000 = 1 kW menjadi 1000 Watt
2. Meter kWh 3 Phasa 3 Kawat
35
Pada meter kWh 3 phasa 3 kawat dapat dihitung dengan
menggunakan rumus :
= 3600 1000
3
= 3600 10003
(beban dianggap seimbang)
dimana :
T = Waktu dasar meter (detik)
N = Jumlah putaran meter kWh
k = Konstanta meter kWh primer atau sekunder
(putaran/meter kWh)
V = Tegangan antara phasa-phasa sisi primer atau
sekunder meter kWh (Volt)
I = Arus yang mengalir pada sirkuit arus (ampere)
= Beda sudut phasa antara tegangan dan arus
P = Daya aktif (Watt)
3600 = 1 jam menjadi 3600 detik
1000 = 1 kW menjadi 1000 Watt
3. Meter kWh 3 Phasa 4 Kawat
Pada meter kWh 3 phasa 4 kawat dapat dihitung dengan
menggunakan rumus :
= 3600 1000
3
36
= 3600 10003
(beban dianggap seimbang)
dimana :
T = Waktu dasar meter (detik)
N = Jumlah putaran meter kWh
k = Konstanta meter kWh primer atau sekunder
(putaran/meter kWh)
V = Tegangan antara phasa dan netral sisi primer atau
sekunder meter kWh (Volt)
I = Arus yang mengalir pada sirkuit arus (ampere)
= beda sudut phasa antara tegangan dan arus
P = Daya aktif (Watt)
3600 = 1 jam menjadi 3600 detik
1000 = 1 kW menjadi 1000 Watt
Dalam perhitungan waktu Tm di atas, penggunaan k, V, dan I
harus dari sisi yang sama yakni sisi primer atau sisi sekunder.
Penggunaan sisi primer atau sekunder hanya berlaku untuk
meter kWh yang tersambung melalui transformator dan perlu
diketahui juga rasio transformatornya.
Dalam menggunakan metoda ini diperlukan kondisi tegangan
harus stabil (pada umumnya menggunakan stabilizer
tegangan).
37
C. Pengujian Ijin Tipe Meter kWh
Pengujian ijin tipe ini bertujuan untuk memberikan persetujuan atau
menginjikan sebuah produk meter kWh beredar di masyarakat atau
perusahaan-perusahaan yang menggunakan meter kWh khusus,
dalam hal ini PT. Perusahaan Listrik Negara sebagai
pengguna/penyalur dari produsen meter kWh. Adapun kondisi
pemeriksaan dan pengujian harus memenuhi hal-hal sebagai berikut:
Kotak meter harus selalu tertutup, kecuali untuk memeriksa
kualitas mekanis tertentu. Peneraan di bengkel konstruksi
dapat dilakukan dengan kotak terbuka, dalam hal telah
diketahui bahwa pengaruh tutup terhadap penunjukan meter
diabaikan.
Sebelum dilakukan pemeriksaan dan pengujian, meter harus
dibebani selama paling sedikit setengah jam dengan tegangan
acuan dan arus sebesar 0,1 Id, serta faktor daya sama dengan
satu.
Pembebanan tersebut dimaksudkan untuk mendapatkan
pemanasan dari sirkit tegangan dan untuk mengetahui apakah
rotor dapat berputar secara bebas.
Adapun jenis pengujiannya itu sendiri meliputi :
1. Pengujian gerak tanpa beban
38
Dengan tanpa arus pada sirkuit arus, piringan meter tidak boleh
membuat satu putaran penuh pada tegangan antara 80%
sampai dengan 110% dari tegangan referensi.
2. Pengujian gerak mula
Meter dibebani dengan tegangan referensi dan dilewati arus
sesuai dengan tabel berikut, rotornya harus dapat bergerak
lebih dari satu putaran.
MeterFaktor
Daya
Batas Variasi Kesalahan (%)
untuk meter kelas :
0,5 1 2
Meter tarif tunggal
tanpa alat pemakaian
putaran balik
1 0,3 0,4 0,5
Meter lainnya 1 0,4 0,4 0,5
Tabel 4.1. Pengujian Gerak Mula
3. Pengujian kebenaran
Pengujian Kebenaran untuk meter fasa tunggal dan fasa
banyak yang mempunyai beban fasa banyak yang seimbang:
Nilai ArusFaktor
Daya
Kesalahan maksimum yang
diizinkan untuk meter kelas :
0,5 1 2
0,05 I b 1 ± 1,0 ± 1,5 ± 2,5
0,1 I b s/d I Maks 1 ± 0,5 ± 1,0 ± 2,0
39
0,1 I b 0,5 ( ind ) ± 1,3 ± 1,5 ± 2,5
0,8 ( kap ) ± 1,3 ± 1,5 -
Jika diminta oleh
pemakai
0,2 I b s/d I b
0,25 ( ind ) ± 2,5 ± 3,5 -
0,5 ( kap ) ± 1,5 ± 2,5 -
Tabel 4.2. Pengujian Kebenaran Meter Fasa Tunggal
Pengujian Kebenaran untuk meter fasa banyak dengan
dibebani satu fasa yang mempunyai tegangan fasa banyak
yang seimbang:
Nilai ArusFaktor
Daya
Kesalahan maksimum yang
diizinkan untuk meter kelas :
0,5 1 2
0,2 I b s/d I b 1 ± 1,5 ± 2,0 ± 3,0
I b s/d I maks 1 - - ± 4,0
I b 0,5 ( ind ) ± 1,5 ± 2,0 ± 3,0
0,5 I b 0,5 ( ind ) ± 1,5 ± 2,0 -
Tabel 4.3. Pengujian Kebenaran Meter Fasa Banyak
4. Pengujian konstanta
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui nilai konstanta meter
dan nilai konstanta meter sebagaimana dimaksud pada ayat 1
Pasal ini, harus sesuai dengan nilai konstanta yang tercantum
pada pelat spesifikasi.
5. Pengujian akibat beda besaran yang mempengaruhi
40
Pengujian variasi penunjukan yang disebabkan oleh beda
besaran yang mempengaruhi adalah sesuai dengan tabel
berikut :
No
Besaran
yang
berpengar
uh dan
selisih
dengan
nilai
acuan
Nilai arus
yang
diseimbangka
n untuk meter
fasa banyak
kecuali ada
indikasi yang
berlawanan
Faktor
Daya
Nilai maksimum dari
koefisien suhu rata-
rata % /oC untuk
meter kelas :
0,5 1 2
1
Suhu 1)
0,1 I b s/d I
maks1 0,03 0,05 0,1
0,2 Ib s/d I
maks
0,5
(ind)0,05 0,07 0,15
2 Posisi
miring
dengan
arah
sembaran
g
0,05 Ib 1 1,5 2,0 3,0
I b dan I maks 1 0,3 0,4 0,5
3 Selisih
tegangan
± 10%
0,1 I b 1 0,8 1,0 1,5
0,5 I maks 1 0,5 0,7 1,0
0,5 Imaks 0,5 0,7 1,0 1,5
41
(ind)
4 Selisih
frekuensi ±
5%
0,1 I b 1 0,7 1,0 1,5
0,5 I maks 1 0,6 0,8 1,3
5 Induksi
magnetik
dari luar
0,5 mT 2)
I b 1 1,5 2,0 3,0
6 Bentuk
gelomban
g 10 %
dari
harmonis
ke III pada
arus
3)
I b 1 0,5 0,6 0,8
7 Pembalika
n urutan
fasa
( meter
fasa
banyak )
0,5 I b s/d I maks 1 1,5 1,5 1,5
0,5 I b
( muatan fasa
tunggal )
1 2,0 2,0 2,0
8 Medan
magnet0,05 I b 1 0,3 0,5 1,0
42
dari alat
pelengkap
4)
9 Gaya
mekanis
dari alat
penghitun
g 5)
0,05 I b 1 0,8 1,5 2,0
Tabel 4.4. Variasi Penunjukkan Akibat Beda Besaran
Koefisien suhu rata-rata yang digunakan tidak boleh melebihi
batas-batas sebagaimana tabel berikut :
Nilai arus Faktor daya
Koefisien suhu rata-rata %/oC
meter kelas:
0,5 1 2
0,1 Ib s/d Imaks 1 0,03 0,05 0,1
0,2 Ib s/d Imaks 0,5 (ind) 0,05 0,07 0,15
Tabel 4.5. Batas Koefisien Suhu Rata-rata
6. Pengujian pada kuat arus berlebihan yang berlangsung sesaat
Meter kWhBesar
Arus
Faktor
Daya
Batas Variasi Kesalahan (%)
untuk meter kelas :
0,5 1 2
Sambungan I b 1 - 1,5 1,5
43
langsung
Sambungan
melalui trafo arusI b 1 0,3 0,5 1,0
Tabel 4.6. Variasi Kesalahan Akibat Arus Lebih Sesaat
7. Pengujian akibat dari pengaruh panas sendiri
Variasi kesalahan akibat pemanasan sendiri
Besar ArusFaktor
Daya
Batas Variasi Kesalahan (%) untuk
meter kelas :
0,5 1 2
I maks
1 0,5 0,7 1,0
0,5 (ind) 0,7 1,0 1,5
Tabel 4.7. Variasi Kesalahan Akibat Pemanasan Sendiri
8. Pengujian pelengkap
Pengujian pelengkap ini meliputi :
a. Pengujian daya yang hilang pada sirkuit tegangan dan
sirkuit arus. Daya yang hilang pada tiap sirkuit tegangan
pada tegangan referensi, suhu referensi dan frekuensi
referensi tidak boleh melebihi nilai-nilai pada tabel
berikut :
Meter kWhKelas meter :
0,5 dan 1 2
Meter fasa tunggal 3 W dan 12 VA 2 W dan 8 VA
44
Meter fasa banyak 3 W dan 12 VA 2 W dan 10 VA
Tabel 4.8. Batas Suhu dan Frekuensi Referensi
Daya yang diambil oleh masing-masing sirkuit arus pada
arus dasar khususnya arus dasar kurang dari 30 A,
frekuensi referensi dan suhu referensi tidak boleh melebihi
nilai pada tabel berikut :
Meter kWhKelas meter :
0,5 1 2
Meter fasa tunggal
dan fasa banyak6,0 VA 4,0 VA 2,5 VA
Tabel 4.9. Batas Suhu dan Frekuensi Referensi untuk arus dasar
kurang dari 30 A
b. Pengujian suhu
Dalam kondisi normal, kumparan dan isolasi tidak
boleh mencapai suhu yang dapat mempengaruhi kerja
meter.
Dengan masing-masing sirkuit arus dibebani arus
maksimum dan dengan masing-masing sirkuit
tegangan diberi tegangan sebesar 1,2 kali tegangan
referensi, dengan suhu ruangan tidak melebihi 40oC,
kenaikan suhu masing-masing bagian tidak boleh
melebihi nilai pada tabel berikut :
Bagian Meter Kenaikan suhu oC
45
Kumparan 60
Bagian luar kotak 25
Tabel 4.10. Batas Kenaikan Suhu
c. Pengujian dielektrik
Kondisi umum pengujian dielektrik meliputi :
pengujian dilakukan pada kondisi pemakaian
selama pengujian pada isolasi tidak terdapat debu
atau kelembaban yang tidak normal
suhu lingkungan antara 15 oC - 25 oC
kelembaban relatif antara 45 % - 75 %
tekanan atmosfir antara 86 kPa – 106 kPa (860 mbar
– 1060 mbar).
Pengujian tegangan impuls harus memenuhi :
pengujian ini bertujuan untuk mengetahui
kemampuan meter menahan tegangan tinggi
tanpa mengalami kerusakan
generator yang digunakan sesuai dengan prosedur
IEC publikasi 60
bentuk gelombang distandarkan 1,2/50 dan nilai
puncaknya 6 kV. Tiap pengujian dilakukan sebanyak
10 kali pada polaritas yang sama
pengujian isolasi sirkuit dan isolasi antar sirkuit
pengujian isolasi sirkuit listrik relatif terhadap tanah
46
d. Pengujian tegangan AC
Pengujian tegangan AC meliputi :
tegangan yang diberikan saat pengujian sebaiknya
sinusoidal, mempunyai frekuensi 45 Hz sampai
dengan 65 Hz dan diberikan selama 1 menit.
Sumber daya harus mampu memberikan daya
minimal 500 VA.
selama pengujian relatif terhadap rangka (bagian A
pada tabel di bawah), sirkuit yang tidak diuji harus
dihubungkan ke rangka.
selama pengujian relatif terhadap tanah (bagian C
pada tabel di bawah), sirkuit tambahan dengan
tegangan referensi yang sama atau lebih kecil dari
40 V harus dihubungkan ke tanah.
Tegangan Uji
r.m.s
Titik-titik Dilakukan Pengujian
Tegangan :
47
2 kV ( untuk
pengujian huruf
a, b, c, d ) dan
500 V untuk
pengujian huruf e
A. Pengujian yang dapat dilakukan
dengan tutup meter dan tutup
terminal terbuka,
Antara rangka dan :
a. setiap sirkuit arus, dalam
pemakaian normal terpisah dan
diisolasi dari sirkuit lainnya 1)
b. setiap sirkuit tegangan atau
sekumpulan sirkuit tegangan
yang mempunyai satu titik
netral (common point) dalam
pemakaian normal harus
terpisah dan diisolasi dari
sirkuit lainnya 1).
c. setiap sirkuit tambahan atau
sekumpulan sirkuit tambahan
yang mempunyai titik netral
(common point) dan tegangan
referensinya lebih besar dari 40
V.
d. setiap kumparan arus dan
tegangan dari satu elemen
penggerak yang sama, dalam
pemakaian normal
dihubungkan menjadi satu
tetapi terpisah dan diisolasi dari
sirkuit lainnya. 2)
48
e. setiap sirkuit tambahan yang
tegangan referensinya kurang
dari atau sama dengan 40 V
600 V atau 2 kali
tegangan
dilakukan pada
kumparan
tegangan dalam
kondisi referensi,
jika tegangan ini
lebih besar dari
300 V
B. Pengujian dapat dilakukan
dengan penutup terminal terbuka
tetapi dengan penutup kotak pada
tempatnya jika terbuat dari logam.
Antara sirkuit arus dan sirkuit
tegangan, masing-masing elemen
gerak biasanya dihubungkan.
Hubungan ini biasanya diputus
untuk tujuan pengujian.
2 kV C. Pengujian dilakukan dengan tutup
kotak dan tutup terminal tertutup.
Antara semua sirkuit arus,
tegangan dan pelengkap yang
dihubungkan, tegangan
referensinya lebih besar dari 40 V
dan tanah
Tabel 4.11. Titik-titik Pengujian Tegangan
49
Penjelasan tabel di atas :
Pemutusan sambungan saja antara sirkuit
tegangan dan sirkuit arus biasanya tidak cukup
untuk menjamin isolasi yang baik dan tahan
terhadap pengujian tegangan 2 kV. Pengujian a
dan b pada umumnya digunakan pada meter-
meter yang dijalankan dari alat transformator
dan juga meter-meter khusus yang mempunyai
kumparan arus dan kumparan tegangan
terpisah.
Sirkuit yang diuji pada a dan b tidak diuji pada
pengujian d. Jika sirkuit tegangan meter fasa
banyak mempunyai titik netral, pada pemakaian
titik netral ini dipertahankan selama pengujian
dan dalam hal ini sirkuit elemen gaya gerak
dilakukan pengujian tunggal.
e. Pengujian alat penyetel
Pengujian alat penyetel dapat dilakukan dengan cara :
Pada umumnya alat penyetel terdapat pada tiap-tiap
meter dan pengujiannya dilakukan pada kondisi
referensi.
Nilai minimum kemampuan alat penyetel harus
sesuai dengan table berikut :
50
Alat
PenyetelNilai Arus
Faktor
Daya
Kemampuan Minimum
Penyetelan Kecepatan
putaran Rotor ( untuk meter
kelas ) :
0,5 1 2
Elemen
pengerem0,5 I maks 1 ± 2 ± 2 ± 4
Beban
Rendah0,05 I b 1 ± 2 ± 2 ± 4
Sudut
Fasa
0,5 I b0,5
(ind)± 1 ± 1 -
0,5 I maks0,5
(ind) - - ± 1
Tabel 4.12. Kemampuan Minimum Penyetelan Kecepatan Putaran
Rotor
Catatan :
Untuk meter fasa banyak, pemeriksaan dari daerah
penyetelan untuk muatan induktif harus dilakukan pada
tiap elemen penggerak dan harus ditentukan pada saat
sirkuit arus dan tiap elemen mengalir arus dasar yang
terlambat 60º dibelakang tegangannya pada terminal-
terminal dari elemen tersebut, semua sirkuit tegangan dari
elemen-elemen penggerak ( tegangan fasa banyak )
seimbang, dimana nilai r.m.s nya adalah sesuai dengan
51
referensi tegangan pada alat pengubah fasa sesuai
dengan diagram sambungan.
D. Rangkuman
Pada dasarnya pengujian meter kWh dilaksanakan sebelum meter
kWh digunakan/dipasarkan ke masyarakat sampe pada saat
penggunaannya tetap dilaksanakan pengujian agar tidak merugikan
pelanggan, dalam hal ini pelanggan yang dimaksud adalah
pelanggan dari PT. Perusahaan Listrik Negara.
Sebelum produsen meter kWh memasarkan produknya ke
masyarakan maka harus dilakukan adalah pengujian ijin tipe, dimana
pengujian ini dilakukan oleh Direktorat Metrologi Departemen
Perdagangan. Setelah menjapatkan ijin tipe, maka selama
penggunaanya tetap dilakukan pengujian untuk menjaga
keakuratannya (prosesnya bisa disebut menera). Pengujian yang
dilakukan dengan cara metoda perbandingan energi dan metoda
Watt meter dan stopwatch. Kedua metoda ini dilakukan bersamaan
dan atau dapat dilakukan dengan salah satu metoda saja.
E. Latihan
Kerjakan soal-soal di bawah ini dengan baik dan benar :
52
1. Sebutkan jenis-jenis pengujian yang menggunakan metoda
perbandingan energi !
2. Sebutkan langkah-langkah pengujian dengan meter pilot
menurut kata-kata sendiri !
3. Pada pengujian metoda Watt meter dan stopwatch, tuliskan
rumus waktu dasar meter kWh untuk 3 phasa 3 kawat dan 3
phasa 4 kawat. Analisa perbedaan kedua rumus tersebut !
53
BAB V
PRAKTIKUM METER kWh
Indikator Keberhasilan :Peserta mampu mempraktekkan meter kWh metoda perbandingan pulsaPeserta mampu mempraktekkan meter kWh metoda meter pilotPeserta mampu mempraktekkan meter kWh secara otomatisPeserta mampu mempraktekkan meter kWh menggunakan Metrotec
A. Praktikum Meter kWh Metoda Perbandingan Pulsa
1. Tujuan
Untuk menentukan kesalahan penunjukan Meter kWh dengan
cara membandingkan terhadap standar ukurnya yang mampu
telusur ke standar Nasional/Internasional dan memenuhi
persyaratan sebagai alat ukur Metrologi Legal.
2. Peralatan yang digunakan
Peralatan yang digunakan dalam pengujian Meter kWh ini
adalah :
a) Instalasi uji Meter kWh 1 phasa yang dilengkapi dengan :
Alat pengatur tegangan
Alat pengatur arus
Alat pengatur factor daya
Alat pengatur sudut phasa.
Alat pencatat putaran piringan meter kWh.
b) Bangku / rak Meter kWh berikut kabel penghubung.
54
3. Notasi
Notasi yang digunakan dalam prosedur ini adalah :
V = Satuan tegangan ( volt )
A = Satuan arus ( ampere )
Cos = Faktor daya
kWh = Satuan Energi aktif ( kilo watt hour )
E = Kesalahan penunjukan Meter kWh ( % )
no = jumlah pulsa meter kWh menurut hitungan
n 1 = pembacaan pulsa standar
N = jumlah putaran meter kWh yang diuji
k = nilai konstanta meter kWh. ( mWh / putaran )
K = nilai konstanta standar.
4. Persiapan Pengujian
a) Catat data teknis Meter kWh yang diuji dalam cerapan
pengujian
b) Standar yang digunakan sudah terkalibrasi yang tertelusur
ke standar Nasional/Internasional
c) Teliti arus dasar dan arus maksimum, tegangan referensi,
konstanta putar dan kelas dari meter kWh yang akan diuji.
d) Hubungkan meter kWh yang diuji pada bangku uji
menggunakan kabel-kabel yang tersedia.
e) Lepaskan hubungan antara kumparan arus dan kumparan
tegangan dari meter kWh.
55
f) Hubungan arus secara seri dan tegangan secara parallel.
g) Setelah butir a). s/d f). dilakukan hidupkan instalasi uji
dan lakukan penekan tombol sesuai dengan data meter
kWh sebagaimana butir a).
5. Pelaksanaan Pengujian
a) Setelah itu lakukan pemanasan awal dengan membebani :
tegangan referensi
arus dasar dan
factor daya = 1
selama 30 menit.
b) Sambil melakukan pemanasan awal lakukan pengecekan
konstanta putar Meter kWh dan cocokan dengan data
teknisnya.
c) Setelah pelaksanaan huruf a dan b, lakukan pengujian
gerak tanpa beban / pengujian beban kosong dengan
tegangan yang diberikan sebesar 110 % dari tegangan
referensi serta arus = 0 (tanpa beban). Pada pengujian ini
putaran piringan harus lebih kecil dari 1 putaran
d) Setelah pengujian butir 7.3 lakukan pengujian arus mula
dengan membebani
Tegangan acuan
Arus sebagaimana tabel berikut :
56
% Id untuk meter kWh
kelas
1
Meter tarif tunggal
Meter lainnya
Tabel 5.1. Tabel Isian
Faktor daya = 1
Jumlah putaran piringan harus lebih besar dari 1.
e) Atur posisi dan sensivitas ‘Scanning Head’
f) Setelah pengujian butir 7.4 lakukan pengujian kebenaran
dengan titik pengujian pada :
100 % Id, tegangan referensi dan faktor daya = 1
100 % Id, tegangan referensi dan faktor daya = 0,5
50 % Id, tegangan referensi dan faktor daya = 1
50 % Id, tegangan referensi dan faktor daya = 0,5
10 % Id, tegangan referensi dan faktor daya = 1
5 % Id, tegangan referensi dan faktor daya = 1
6. Perhitungan
a) Tentukan nilai pulsa meter kWh yang diuji (n0) :
=
57
b) Perhitungan kesalahan penunjukan meter kWh (E)
= 100%
Kesalahan penunjukan rata-rata (Er)
=
7. Batas Kesalahan Yang Diinginkan
Batas kesalahan yang diijinkan pada pengujian meter kWh 1
phasa metode meter pilot (pada kondisi referensi) adalah
sesuai dengan tabel dibawah ini :
No Nilai Arus Faktor Daya
Batas Kesalahan Yang
Diizinkan ( % )
0,5 1 2
1. 0,05 Id 1 ±1,0 ±1,5 ±2,5
2. 0,5 Id 1 ±0,5 ±1,0 ±2,0
3. 0,5 Id 0,5 ±0,5 ±1,0 ±2,0
4. Id 1 ±0,5 ±1,0 ±2,0
5. Id 0,5 ±0,5 ±1,0 ±2,0
6. Imaks 1 ±0,5 ±1,0 ±2,0
Tabel 5.2. Batas Kesalahan Yang Diijinkan Untuk Meter kWh 1 Phasa
Metoda Meter Pilot
8. Pembubuhan Tanda Tera
a) 1 ( satu ) buah tanda Sah SP 6 bersebelahan dengan HP
pada salah satu baut penutup meter kWh.
58
b) 1 ( satu ) buah tanda jaminan JP 8 pada satu buah baud
yang lain pada penutup meter kWh.
Catatan :
Tutup terminal meter kWh tidak perlu disegel
B. Praktikum Meter kWh Metoda Meter Pilot
1. Tujuan
Untuk menentukan kesalahan penunjukan sekelompok Meter
kWh 1 phasa dengan cara membandingkan terhadap meter
pilot yang telah ditentukan kesalahannya dan mampu telusur ke
standar Nasional /Internasional dan memenuhi persyaratan
sebagai alat ukur Metrologi Legal.
2. Acuan
Standar acuan yang digunakan dalam petunjuk ini adalah :
a) Undang-undang Republik Indonesia No. 2 Tahun 1981
tentang Metrologi Legal
b) Keputusan Sementara Direktur Metrologi Nomor Met –
4005/ 3548/ VIII/1991 Tentang Syarat-Syarat Teknis
Khusus Meter kWh.
c) Surat Direktur Metrologi Nomor Met 1036/449/1992
tanggal 20 Februari 1992 Tentang Pembubuhan Tanda
Tera pada Meter kWh.
3. Ruang Lingkup
59
Petunjuk ini digunakan sebagai petunjuk untuk menera Meter
kWh 1 phasa metode meter pilot dengan batas-batas :
a) Tegangan terminal kurang dari 600 volt.
b) Frekuensi antara 45 – 65 Hz.
c) Menggunakan alat hitung tunggal dan ganda.
d) Meter kWh dengan kelas 0,5 , kelas 1 dan kelas 2.
e) Jenis meter kWh 1 phasa yang diuji mempunyai data
teknis yang sama.
4. Peralatan Yang Digunakan
Peralatan yang digunakan dalam pengujian Meter kWh ini
adalah :
a) Instalasi uji Meter kWh 1yang dilengkapi dengan :
Alat pengatur tegangan
Alat pengatur arus
Alat pengatur factor daya
Alat pengatur sudut phasa.
Alat pencatat putaran piringan meter kWh.
b) Bangku/rak Meter kWh 1 phasa berikut kabel
penghubung.
c) Meter pilot jenis meter kWh 1 phasa yang berfungsi
sebagai standar dan sertifikatnya.
5. Notasi
Notasi yang digunakan dalam prosedur ini adalah :
60
V = Satuan tegangan (volt).
A = Satuan arus (ampere).
Cos = Faktor daya.
kWh = Satuan Energi aktif (kilo watt hour)
E = Kesalahan penunjukan Meter kWh 1 phasa
(%).
Er = Kesalahan rata
Si = Pembacaan simpangan tanda hitam masing-
masing meter kWh..
N = Jumlah putaran meter kWh yang diuji.
p = Jumlah skala pada piringan meter kWh.
6. Persiapan Pengujian
a) Catat data teknis Meter kWh yang diuji dalam cerapan
pengujian.
b) Meter pilot sebagai standar yang digunakan sudah
terkalibrasi yang tertelusur ke standar
Nasional/Internasional.
c) Teliti arus dasar dan arus maksimum, tegangan referensi,
konstanta putar dan kelas dari seluruh meter kWh yang
akan diuji dan harus sejenis dengan meter pilotnya.
d) Hubungkan meter kWh yang diuji pada bangku uji
menggunakan kabel-kabel yang tersedia secara seri.
61
e) Lepaskan hubungan antara kumparan arus dan kumparan
tegangan dari meter kWh.
f) Hubungan arus secara seri dan tegangan secara paralel.
g) Letakkan scanning head pada meter pilot.
7. Pelaksanaan Pengujian
a) Posisikan switch pada manual.
b) Hidupkan Test bench ( tekan switch pada posisi ON.
c) Atur posisi Current out
d) Atur posisi Voltage out.
e) Atur posisi factor daya ( cos phi ) = 1
f) Atur posisi arus pada step 1
g) Atur posisi arus dengan mengatur selector arus serta
membaca pada standar ( sebagai indicator ) pada posisi
Ib.
h) Secara bersamaan dengan butir 7.7 atur phase shifter
pada posisi faktor daya = 1
i) pilih posisi jumlah putaran piringan ( N ) sebesar :
10 putaran untuk bebal 100 % Ib dan p.f = 1
5 putaran untuk beban 100 % Ib dan p.f = 0,5
2 putaran untuk beban 10 % Ib dan p.f = 1
1 putaran untuk beban 5 % Ib dan p.f = 1
j) Setelah itu lakukan pemanasan awal dengan membebani :
tegangan referensi
62
arus dasar dan
factor daya = 1
selama 30 menit.
k) Sambil melakukan pemanasan awal lakukan pengecekan
konstanta putar untuk mencocokan dengan data
teknisnya.
l) Setelah itu, lakukan pengujian gerak tanpa
beban/pengujian beban kosong dengan tegangan yang
diberikan sebesar 110 % dari tegangan referensi serta
arus = 0 (tanpa beban). Pada pengujian ini putaran
piringan harus lebih kecil dari 1 putaran.
m) Setelah itu lakukan pengujian arus mula dengan
membebani
Tegangan acuan
Arus sebesar
% Id untuk meter kWh
kelas
0,5 1 2
Meter tarif tunggal 0,3 0,5 0,5
Meter lainnya 0,4 0,5 0,5
Tabel 5.3. % Id (Arus Dasar) Untuk Masing-masing Kelas Mete
kWh
Faktor daya = 1
Jumlah purtaran piringan harus lebih besar dari 1 putaran.
63
n) Atur posisi dan sensivitas ‘Scanning Head’ pada meter
pilot.
o) Posisikan black mark meter yang diuji pada posisi tepat
pada indeks
p) Tekan tombol start / run untuk mendapatkan posisi black
mark dari meter pilot.
q) Setelah itu lakukan pengujian kebenaran dengan titik
pengujian pada : ( sebanyak 3 kali )
100 % Id, tegangan referensi dan factor daya = 1
r) Setelah putaran meter kWh berhenti, catat penyimpangan
black mark dari masing2 meter kWh yang diuji.
s) Lanjutkan pengujian berikutnya untuk beban :
100 % Id, tegangan referensi dan factor daya = 0,5
10 % Id, tegangan referensi dan factor daya = 1
5 % Id, tegangan referensi dan factor daya = 1
t) Pengujian selesai.
8. Perhitungan
a) Tentukan nilai simpangan tanda hitam terhadap indeks
pada piringan masing-masing meter kWh yang diuji (Si).
b) Perhitungan kesalahan penunjukan meter kWh (E).
= 100%
c) Kesalahan penunjukan rata-rata (Er)
64
=3
9. Pembubuhan Tanda Tera
a) 1 ( satu ) buah tanda Sah SP 6 bersebelahan dengan
tanda pribadi HP pada salah satu baut penutup meter
kWh.
b) 1 ( satu ) buah tanda jaminan JP 8 pada satu buah baud
yang lain pada penutup meter kWh.
Catatan :
Tutup terminal meter kWh tidak perlu disegel
Untuk mempermudahkan peserta dalam praktikum ini disediakan
cerapan yang ada di lampiran 1.
C. Praktikum Meter kWh Secara Otomatis
1. Tujuan
Menentukan kesalahan penunjukan meter kWh 1 phasa 2
kawat dengan membandingkan dengan standar dengan
perhitungan secara otomatis.
2. Peralatan Yang Digunakan.
Instalasi Uji Meter kWh yang menggunakan error calculator unit
( ECU ) Meter kWh yang diuji.
65
3. Batas Kesalahan Maksimum Yang Diizinkan ( sesuai dengan
SSTK ) Untuk meter 1 fase yang dilakukan tidak pada kondisi
acuan, sebagaimana tabel berikut :
No. Nilai arus Faktor daya
Batas Kesalahan
Maksimum yang
diizinkan
Meter Kelas 2
1 O,5 Id 1 3,5%
2 Id 1 2,5%
3 Id 0,5 (Ind) 3,0%
4 Imaks 1 2,5%
5 O,5 Id 1 2,5%
Tabel 5.4. Batas Kesalahan yang Diijinkan untuk Meter kWh Kelas 2
Catatan : tabel Batas kesalahan yang Diizinkan ini
diperuntukkan bagi meter kWh 1 phasa yang dilakukan di
ruangan yang tidak dikondisikan pada kondisi acuan.
4. Persiapan pengujian
a) Pasangkan meter kWh yang akan diuji pada bangku uji
yang telah tersedia.
66
b) Penyambungan kawat disesuaikan dengan jenis meter
kWh yang akan diuji. (yaitu meter kWh 1 phasa).
c) Urutan penyambungan pada terminal tsb. yaitu dengan
urutan sesuai nomor yang tertulis pada terminalnya serta
cara penyambungannya digambarkan di balik tutup
terminal. Urutannya ( dari kiri ke kanan ):
Arus masuk.
Tegangan ( phasa 1 )
Arus keluar.
Netral dari tegangan.
d) Pasangkan sensor pendeteksi putaran piringan pada
meter kWh.
e) Ketepatan pemasangan sensor ini dapat diketahui dari :
Jika posisi Sensor ( photo transistor ) belum sejajar
dengan tanda hitam ( black-mark ) pada piringan,
maka LED kuning pada electronic calculator error (
ECU ) tidak berkedip saat pengujian.
Jika posisi Sensor ( photo transistor ) belum pas dan
trimer ECU belum pas, maka LED kuning pada
electronic calculator error ( ECU ) menyala terus
menerus.
5. Persiapan Data masukan komputer.
67
a) Jalankan program WINKWH dengan cara klik short cut
WINKWH pada desktop Window, dan akan muncul
tampilan program kalibrasi meter.
b) Pada tampilan ini program kalibrasi ini , pilih perintah
selanjutnya dengan cara klik menu SYSTEM.
c) Pada menu system terdapat menu lebih lanjut yaitu untuk
perintah pengujian ( calibrate meter ) dan perintah keluar (
exit ) ini klik CALIBRATE METER atau dengan menekan
tombol F1 selanjutnya muncul tampilan sbb :
Gambar 5.1. Tampilan Aplikasi Praktikum Meter kWh Otomatis
68
d) Pada tampilan tersebut di atas, masukkan data meter
serta data lain yang diperlukan meliputi :
Tanggal pengujian
Nama perusahaan pemohon
Merek dan tipe meter kWh
Jumlah meter yang diuji
Nomor seri
Jenis meter kWh ( I phasa atau 3 phasa )
MPE (%) pada : Full Load, Ind Load, dan Low Load
(sesuaikan dengan kelas akurasi Meter kWh )
Konstanta meter kWh
Tegangan referensi
Arus dasar dan arus maksimum meter kWh
Kelas akurasi meter kWh
Temperatur .
Nama petugas
Waktu pengujian gerak mula ( starting time )
Waktu pengujian beban kosong ( Creeping time
pada no load test )
Interface port
Penanggung jawab pengujian
Dst.
69
e) Setelah data yang kita masukkan sudah lengkap, klik
SAVE SETUP,
f) Untuk memulai pengujian klik NEW TEST.
g) Kemudian klik FULL LOAD yang bertuliskan GO, ditandai
dengan kedipan led pada kolom Full Load.
6. Pelaksanaan Pengujian
a) Pastikan seluruh tombol pada posisi off.
b) Pastikan posisi selektor pada posisi minimum.
c) Hidupkan saklar utama ( main switch ).
d) Posisikan switch tegangan output pada posisi 1 phasa ( 1
)
e) Posisikan switch arus output pada posisi 1 phasa ( 1 )
f) Posisikan switch cos phi pada posisi cos phi = 1 (contoh
untuk beban penuh )
g) Posisikan step arus pada angka 1 ( step a )
h) Pilih menu setting arus pada meter standar pada posisi
100 Ampere.
i) System measurement 3 ph, 4 kawat
j) Energy pada posisi Wh dan automatic.
k) Dalam hal test bench dilengkai dengan pengatur
tegangan, atur penyetelan tegangan secara perlahan dari
posisi minimum ke posisi maksimum sampai didapatkan
nilai tegangan yang kita kehendaki sesuai dengan nilai full
70
load ( Vref ) dengan membaca penunjukan tegangan pada
meter standar ).
l) Atur penyetelan arus secara perlahan dari posisi minimum
ke posisi maksimum sampai didapatkan nilai arus yang
kita kehendaki sesuai dengan nilai ( contoh full load = 100
% Ib ) dengan membaca penunjukan arus pada meter
standar ).
m) Bersamaan dengan penyetelan arus, lakukan juga
penyetelan phasa shifter dari posisi minimum menuju
maksimum sampai diperoleh nilai cos phi yang sesuai (
contoh full load cos phi = 1 dengan membaca
penunjukan cos phi pada meter standar )
n) Pembacaan tegangan 1 phasa (Vr), arus 1 phasa (Ir) dan
nilai cos phi ( p.f.) dapat dilihat pada Meter standar.
o) Apabila nilai tegangan, arus dan cos phi sudah sesuai,
perhatikan nilai kesalahan penunjukannya ( Error % ) dari
meter kWh yang diuji pada electronic calculator error (
ECU ).
p) Perhatikan juga pada pencatatan komputernya.
q) Amati pembacaan tersebut sebanyak 3 kali untuk
menentukan ketidak tetapannya.
r) Selanjutnya data dapat disimpan data data base cara
dengan klik SAVE DATA.
71
s) Untk menampilkan layar report, klik menu pulldown
REPORT kemudian klik CALIBRATION RESULT atau
dengan menekan tombol F2 pada keyboard.
t) Pengujian selesai.
u) Kembalikan posisi penyetelan tegangan (jika ada)
penyetelan arus dan penyetelan phasa shifter pada posisi
minimum.
D. Praktikum Meter kWh Menggunakan Metrotec
1. Tujuan
Untuk menentukan kesalahan penunjukan Meter kWh 1 phasa
dengan cara membandingkan terhadap Meter kWh Standar
(Metrotec) yang telah ditentukan kesalahannya dan mampu
telusur ke standar Nasional /Internasional dan memenuhi
persyaratan sebagai alat ukur Metrologi Legal.
2. Acuan
Standar acuan yang digunakan adalah :
a) Undang-undang Republik Indonesia No. 2 Tahun 1981
tentang Metrologi Legal.
b) Keputusan Sementara Direktur Metrologi Nomor Met –
4005/ 3548/ VIII/1991 Tentang Syarat-Syarat Teknis
Khusus Meter kWh.
72
c) Surat Direktur Metrologi Nomor Met 1036/449/1992
tanggal 20 Februari 1992 Tentang Pembubuhan Tanda
Tera pada Meter kWh.
3. Ruang Lingkup
a) Prosedur ini digunakan sebagai pedoman untuk menera
Meter kWh 1 phasa menggunakan Metrotec dengan
batas-batas :
Tegangan terminal 127 volt atau 220 volt.
Frekuensi antara 50 Hz.
Menggunakan alat hitung tunggal dan ganda
Meter kWh jenis dinamis..
Meter kWh dengan kelas 0,5 ; 1 ; 2.
b) Rentang ukur pengujian antara 5 Ampere sampai dengan
60 Ampere.
4. Sarana yang Digunakan
Peralatan yang digunakan dalam pengujian Meter kWh ini
adalah :
Portable Meter kWh Standar ( Metrotec )
Kabel-kabel penghubung.
Cerapan pengujian.
Petunjuk Penggunaan Metrotec
5. Notasi
Notasi yang digunakan dalam prosedur ini adalah :
73
V = Satuan tegangan ( volt ).
A = Satuan arus ( ampere ).
E = Kesalahan penunjukan Meter kWh 1 phasa ( % ).
Er = Kesalahan rata ( % ).
N1 = Jumlah putaran meter kWh yang diuji.
N2 = Pembacaan Metrotec ( pulsa )
C1 = Konstanta putar Meter kWh ( mWh/putaran )
C2 = Konstanta Metrotec ( mWh/pulse )
6. Batas Kesalahan yang Diijinkan
Batas kesalahan yang diijinkan pada pengujian dengan
metode ini adalah sesuai dengan table dibawah ini :
No. Nilai Arus Faktor
Daya
Batas Kesalahan
Yang Diizinkan ( % )
0,5 1 2
1 0,05 Id 1 1,0 1,5 2,5
2 0,5 Id 1 0,5 1,0 2,0
3 Id 1 0,5 1,0 2,0
4 I maks 1 0,5 1,0 2,0
Tabel 5.5. Batas Kesalahan yang Diijinkan untuk Meter kWh Kelas 0,5; 1;
dan 2
7. Persiapan Pengujian
a) Catat data teknis Meter kWh yang diuji dalam cerapan
pengujian yaitu:
Pemilik :
74
Meter kWh
Kelas
Tipe
No. seri
Konstanta putar
Tegangan
Ib ( Imaks )
Frekuensi
CT
PT
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
Diisi jika menggunakan trafo
arus
Diisi jika menggunakan trafo
tegangan
b) Meter kWh standar (Metrotec) yang digunakan sudah
terkalibrasi yang tertelusur ke standar Nasional /
Internasional.
c) Hubungkan meter kWh yang diuji dengan Meter kWh
Standar (Metrotec) menggunakan kabel-kabel yang
tersedia sesuai gambar yang tertera pada Metrotec (lihat
gambar di bawah).
d) Hubungan antara kumparan arus dan kumparan tegangan
dari meter kWh harus tetap tersambung.
e) Hubungkan titik-titik positif dan titik netral dengan jaringan
PLN.
75
f) Tentukan nilai arus sesuai dengan beban yang diinginkan
(umumnya pada 100 %Ib, 50 %Ib dan 10 %Ib atau 5
%Ib).
g) Setelah butir a). s/d f). dilakukan, hidupkan Metrotec
dengan cara memutar alat pengatur arus ke arah
berlawanan jarum jam
h) Setelah butir g) dilakukan maka akan terlihat salah satu
lampu indicator tegangan menyala secara otomatis
menempatkan tegangan jaringan yang terpasang yaitu :
Jika tegangannya 220 volt, maka indicator tegangan
220 volt yang menyala
Jika tegangannya 110 volt, maka indicator tegangan
127 volt yang menyala
8. Pelaksanaan Pengujian
a) Setelah itu lakukan pemanasan awal dengan membebani :
tegangan referensi
arus dasar dan
selama 30 menit.
b) Sambil melakukan pemanasan awal lakukan pengecekan
konstanta putar untuk mencocokan dengan data
teknisnya.
c) Setelah pelaksanaan butir a) dan b), lakukan pengujian
gerak tanpa beban/pengujian beban kosong dengan
76
tegangan yang diberikan sebesar 110 % dari tegangan
referensi serta arus = 0 (tanpa beban). Pada pengujian ini
putaran piringan harus kurang dari 1 putaran
d) Setelah pengujian butir 8.3 lakukan pengujian arus mula
dengan membebani :
Tegangan acuan
Arus sebesar :
% Id untuk Meter kWh klas :
0,5 1 2
Meter Tarif Tunggal 0,3 0,5 0,5
Meter Lainnya 0,4 0,5 0,5
Tabel 5.6. Arus Dasar untuk Meter kWh Kelas 0,5; 1; dan 2
Jumlah purtaran piringan harus lebih besar dari 1 putaran
e) Setelah pengujian butir d) lakukan pengujian kebenaran
dengan titik pengujian pada :
100 % Id, tegangan referensi dan factor daya = 1
dengan jumlah putaran piringan = 10
10 % Id, tegangan referensi dan factor daya = 1
dengan jumlah putaran piringan = 2
5 % Id, tegangan referensi dan factor daya = 1
dengan jumlah putaran piringan = 1
9. Perhitungan
77
a) Tentukan nilai simpangan tanda hitam terhadap indeks
pada piringan masing-masing meter kWh yang diuji. (Si)
b) Perhitungan kesalahan penunjukan meter kWh (E)
=( 1 1) ( 2 2)
2 2 100%
c) Untuk memudahkan dalam penggunaan cerapan, formula
se-bagaimana butir 8 a) dapat diubah sebagai berikut
=( 1 1)
2 22
100%
Dimana :
1 12
=
d) Kesalahan penunjukan rata-rata (Er)
=3
10. Pembubuhan Tanda Tera
a) 1 ( satu ) buah tanda Sah SP 6 bersebelahan dengan
tanda pribadi HP pada salah satu baut penutup meter
kWh.
b) 1 ( satu ) buah tanda jaminan JP 8 pada satu buah baud
yang lain pada penutup meter kWh.
Catatan :
Tutup terminal meter kWh tidak perlu disegel
78
BAB VI
PENUTUP
A. Kesimpulan
Pemabahsan peneraan ukutan energi listrik ini terutama untuk alat
ukurnya berupa meter kWh. Sebelum memeasuki bahasan tentang
meter kWh, sebelumnya disediakan bab yang membahas tentang
energi listrik yang di dalamnya merupakan bahasan pengulangan
dari dasar elektronika.
Bahasan meter kWh meliputi ketentuan umum dari syarat-syarat
teknis khusus meter kWh yang dikeluarkan oleh Direktorat Metrologi
Departemen Perdaganan. Bahasan lainnya yaitu elemen dan
klasifikasi meter kWh tersebut. Meter kWh dibagi ke dalam 6 elemen
utama yang saling keterkaitan, keenam elemen tersebut adalah
elemen penggerak, elemen putar, elemen pengerem, elemen
penghitung, terminal, dan peralatan kompensasi dan penyetel.
Sedangkan pengklasifikasiannya didasarkan pada arus yang lewat;
prinsip dan sistem kerjanya; pemakaian phasa, pemakaian
transformator; cara penyambungan kawat; penunjukkan register;
lokasi dan syarat pemasangan; jenis kotak; sistem pencatatan;
sistem pembayaran; dan sistem pembayaran.
79
Pada bahasan pengujian ini dibagi menjadi tiga jenis pengujian,
yaitu: meotda perbandingan energi; metoda Watt meter dan
stopwatch; dan pengujian ijin tipe meter kWh. Khusus pengujian ijin
tipe, merupakan pengujian yang dilakukan terhadap meter kWh
sebelum meter kWh tersebut dipasarkan oleh produsen. Jika
pengujian ini telah dilewati maka produsen akan mendapatkan ijin
tipe dan diperkenankan untuk dipasarkan. Sedangkan kedua metoda
yang lainnya merupakan pengujian yang rutin dilakukan ketika meter
kWh telah dan sedang digunakan.
Bagian bab terakhir diisi oleh petunjuk praktikum meter kWh, yaitu:
Praktikum Meter kWh Metoda Perbandingan Pulsa, Praktikum Meter
kWh Metoda Meter Pilot, Praktikum Meter kWh Secara Otomatis,
dan Praktikum Meter kWh Menggunakan Metrotec.
B. Implikasi
Mengingat luasnya cakupan pembelajaran tentang peneraan ukuran
energi listrik (meter kWh), hal ini menuntut Widyaiswara untuk
mengembangkan pengetahuannya, menguasai materi pokoknya,
termasuk materi pokok diluar bahasan ini yang masih relevan.
Sebagai contohnya adalah penguasaan terhadap bagian dari
elektronika dasar dan fisika tentang rangkaian listrik dan
80
elektromagnetik karena bahasan ini merupakan salah satu faktor
yang dapat menentukan sukses atau tidaknya pembelajaran.
C. Tindak Lanjut
Penguasaan konsep dan pengetahuan tentang peneraan ukuran
energi listrik (meter kWh) tidak cukup, akan tetapi perlu dilakukan
praktik yang terus menerus. Adapun sebagai bahan tambahan dapat
dilakukan demonstrasi/praktikum yang khusus membahas tentang
meter kWh.
Pada era serba informasi ini tidak menutup kemungkinan
penguasaan materi dapat dilakukan melalui internet sebagai sumber
pengetahuan. Praktikum yang tersedia di internet pun cukup bagus
untuk mengilustrasikan hal-hal penting yang menyangkut konsep
kinematika dan dinamika, atau dengan kata lain simulasi melalui
website.
81
DAFTAR PUSTAKA
Undang-undang Metrologi Legal No. 2/1981.
Keputusan Direktorat Metrologi No. 923/Dirmet-1/III/1997 tentang Syarat–
syarat Teknik Khusus Meter kWh.
Surat Direktur Metrologi Nomor Met 1036/449/1992 tanggal 20 Februari
1992 Tentang Pembubuhan Tanda Tera pada Meter kWh
Sutrisno, “ Elektronika Teori dan Penerapannya “, Penerbit ITB, Bandung,
1987.
82
LAMPIRAN 1
Laporan Praktikum Meter kWh Metoda Meter Pilot
CERAPAN PENGUJIANMETER kWh
1 PHASAMetode Meter Pilot
BALAI DIKLAT METROLOGIModel :
Pemilik : Alamat :Data Pengujian
Merek dan Buatan :Model / Tipe : :No. Seri :I dasar / Imaks :Tegangan Nominal :Konstanta Putar :
Kelas :Frekuensi :Berlaku sampai :Ratio ( CT x PT ) :Tanggal Pengujian :
Pemanasan AwalDibebani 100 % Id dan Tegangan Nominal serta Faktor Daya = 1 , selama 30 menit.Pengujian Konstanta *)Hitung perbandingan putaran antara piringan dan register (alat hitung )Hasilnya harus sesuai dengan nilai konstanta yang tertera pada plat pengenal. . Sah/Batal *Pengujian Tanpa Beban Arus ( Pengujian Beban Kosong )Dibebani 110 % Tegangan Nominal, tanpa beban Arus dan Faktor Daya = 1Putaran piringan harus kurang dari 1 putaran Sah/Batal *Pengujian Arus MulaDibebani arus sesuai dengan 0,5 % Id, 100 % Tegangan nominal dan Factor Daya = 1Putaran piringan harus lebih dari 1 putaran Sah/Batal *
Putaran Tegangan
(Volt)
Arus% Id
CosPutaran Piringan
Kesalahanpenunjuka
n
%
E rata2%
BKD%Meter
kWh(skala)
MeterPilot
(skala)
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)=((5)-(6))): (6)
(8) (9)
100 1
100 0,5
10 1
5 1
Catatan :*) Pengujian konstanta dapat digantikan dengan pengujian register dengan cara membandingkan penunjukan
register dan standar menggunakan periode waktu yang lama.
PETUGAS KETERANGANNo Nama Kelompok
83
BIODATA
Nama lengkap Vera Firmansyah, lahir di Lebak
pada tanggal 26 Februari 1979. Sekolah Dasar
dan Sekolah Menegah Pertama diselesaikan di
Bayah, sedangkan Sekolah Menegah Umum
diselesaikan di Serang.
Pada tahun 1998 masuk ke Institut Teknologi
Bandung di Departemen Fisika dan lulus pada
tahun 2002 dengan bidang keahlian komputasi fisika bumi dan
menyandang predikat kumlaude. Sebelum bekerja di PT. Krakatau Steel
Group sebagai IT Engineer, sempat mengalami selama 6 (enam) bulan
menjadi koordinator asisten di Laboratorium Fisika Dasar ITB. Pada tahun
2004 melanjutkan sekolah ke Magister Sains (S2) di Departemen Fisika
ITB dengan bidang keahlian komputasi fisika bumi (pemodelan).
Pada tahun 2007 masuk ke Departemen Perdagangan R.I sebagai
Widyaiswara di Balai Diklat Metrologi Bandung. Selama menjadi Calon
Pegawai Negeri Sipil telah mengikuti beberapa diklat, diantaranya : Diklat
Fungsional Penera, Diklat Pra Jabatan, dan Diklat Calon Widyaiswara.
Selain mengikuti diklat telah memiliki sertifikat sebagai auditor ISO
9000:2001 dan sertifikat kalibrasi alat ukur.
Sekarang tinggal di alamat Jl. Kanayakan D52, RT 0006, RW 0008, Kel.
Dago, Kec. Coblong, Bandung, 40132.
top related