Teks tersebut membahas tentang sistem listrik tiga fasa. Sistem ini menggunakan tegangan yang lebih stabil dibandingkan sistem satu fasa dan memungkinkan pengiriman daya yang lebih efisien dengan ukuran kabel yang lebih kecil. Sistem tiga fasa digunakan secara luas di indonesia dengan tegangan 380 volt.

1. By
FARIDLOTUL A.M
131845810595

2. RANGKAIAN LISTRIK
TIGA FASA
R
N
S
T
N
T S
R
Vbn
Vcn
Van
a
b
c
n N
Zp
Z
p
Z
p
B A
C

3. MENGAPA LISTRIK AC ?
• Transmisi listrik harus menggunakan tegangan
yang sangat tinggi agar rugi-rugi rendah
• Untuk distribusi dan pemakaian tegangan
diturunkan kembali menggunakan trafo. Trafo
bekerja untuk tegangan AC tidak bisa DC

4. MENGAPA TIGA FASA ?
• Daya sesaat yang dikirimkan ke beban akan
“melonjak tinggi”pada sistem 1 fasa. Pada
Sistem tiga fasa daya yang dikirimkan lebih
“stabil/ steady”
• Untuk mengirimkan daya yang sama, ukuran
konduktor/ kabel dan komponen lainnya lebih
kecil dibanding dengan menggunakan 1 fasa.
• Daya listrik yang dibangkitkan pada
pembangkit adalah fasa banyak dengan
frekuensi 50 Hz atau 60 Hz

5. LISTRIK DI INDONESIA
• Tegangan rms fasa = 220 V
• Tegangan fasa ke fasa (Line Voltage) = 380 V
• frekuensi 50 Hz
LISTRIK DI AMERIKA
• Tegangan rms fasa = 115 V
• frekuensi 60 Hz

6. SISTEM FASA TUNGGAL
TIGA KAWAT
Z1
V1
V2
a
n
b
V1
V1
b
A
N
Z1
a
n
B
IaA
InN
IbB
1
1
1 Z
V
Z
V
I an
aA 

aA
bn
bB I
Z
V
Z
V
I 




1
1
1
0
)
( 


 bB
aA
nN I
I
I
• Karena tidak ada arus, maka netral dapat dihilangkan dari rangkaian karena tidak
mempengaruhi KVL maupun KCL.
• Apabila garis aA maupun bB bukan konduktor sempurna tetapi mempunyai
impedansi yang sama Z2,arus netral InN tetap 0
• Bila beban tidak sama/ tidak seimbang, maka arus netral  0

7. Sistem 3 fasa wye-wye
• Masing masing fasa mempunyai magnitude rms yang sama dan mempunyai
perbedaan fasa 120o
• Van dipilih secara sembarang sebagai fasor referensi. Urutan fasor tegangan pada
gambar di atas adalah positif (abc). Jika urutan dibalik menjadi acb, maka
urutannya adalah negatif. Urutan ini hanya masalah pe-labelan/ konvensi.
Vbn
Vcn
Van
a
b
n
c
n
Van
Vbn
Vcn
0

 p
an V
V
120


 p
bn V
V
120

 p
cn V
V
0


 cn
bn
an V
V
V

8. Sistem 3 fasa wye-wye
• Magnitude tegangan antar fasa (line voltage)
• Tegangan fasa di Indonesia :
Vp = 220 V, maka tegangan antar fasa VL = 380 V
Van
Vcn
Vbn
Vnb
=-Vbn
Vna=-Van
Vnc=-Vcn
Vab
Vbc
Vac
o
p
p
nb
an
ab V
V
V
V
V 60
0 





)
2
3
2
1
( j
V
V
V p
p
ab 


)
2
1
2
3
(
3 j
V
V p
ab 

o
p
ab V
V 30
3 

o
p
bc V
V 90
3 

 o
p
ca V
V 210
3 


p
L V
V 3


9. Sistem 3 fasa wye-wye seimbang
Vbn
Vcn
Van
a
b
c
n N
Zp
Z
p
Z
p
B A
C
• Wye-wye : Sumber dan beban terhubung dengan struktur wye (Y)
• Seimbang/ balanced = Sumber mempunyai tegangan fasa yang sama dan beban tiap
fasa sama ZP
p
an
aA
Z
V
I 
o
aA
p
o
an
p
bn
bB I
Z
V
Z
V
I 120
120







o
aA
p
o
an
p
cn
cC I
Z
V
Z
V
I 120
120





0




 cC
bB
aA
nN I
I
I
I
• Arus netral = 0
• Arus saluran aA, bB dan cC adalah arus fasa Ip = IL

 




 p
L
aA I
I
I
o
p
o
L
bB I
I
I 120
120 






 

o
p
o
L
cC I
I
I 120
120 






 


10. Daya pada
Sistem 3 fasa wye-wye seimbang
Vbn
Vcn
Van
a
b
c
n N
Zp
Z p
Z
p
B A
C
• Daya rata-rata pada masing-masing fasa
)
Re(
cos 2
p
p
p
p
p Z
I
I
V
P 
 
• Total daya yang dikirim ke beban :
P = 3 Pp

11. Pengiriman Daya
Sistem 1 fasa vs Sistem 3 fasa
Daya total yang dikirimkan adalah :
• SISTEM 1 FASA 3 KAWAT
Z1
b
A
N
Z1
a
n
B
ZL
ZL
ZN
o
V 0

o
V 0

Beban
L
o
aN
Z
Z
V
I



1
0
L
aN
aN
aN
Z
Z
V
I
V
P



1
2
cos
cos


L
aN
bN
aN
total
Z
Z
V
P
P
P
P





1
2
cos
2
2

Daya yang dikirimkan pada aN :
Arus pada aN :
Karena seimbang, maka InN = 0

12. Pengiriman Daya
Sistem 1 fasa vs Sistem 3 fasa
Daya total yang dikirimkan adalah :
• SISTEM 3 FASA
Daya yang dikirimkan pada a’N’ :
Arus pada aN :
a’
c
n
Z3
Vbn
Z3
Z3
ZL
ZN
ZL
ZL
b’
c’
A’
B’
C’
N’
o
V 0

o
V 120


o
V 120


Beban
L
o
N
a
Z
Z
V
I



3
'
'
0
L
N
a
N
a
N
a
Z
Z
V
I
V
P



3
2
'
'
'
'
'
'
cos
cos


L
N
a
N
c
N
b
N
a
total
Z
Z
V
P
P
P
P
P






3
2
'
'
'
'
'
'
'
'
cos
3
3

Karena seimbang, maka In’N’ = 0

13. Pengiriman Daya
Sistem 1 fasa vs Sistem 3 fasa
Karena tegangan yang digunakan sama, maka arus rms pada
sistem 1 fasa akan lebih besar daripada sistem 3 fasa
• Untuk Tegangan, faktor daya dan daya yang dikirimkan sama antara sistem 1 fasa
dan sistem 3 fasa
Rugi-rugi saluran total
2
3
1
3



L
L
Z
Z
Z
Z
Untuk daya yang dikirimkan sama, impedansi fasa untuk rangkaian 3
fasa Z3+ZL lebih besar daripada impedansi sistem satu fasa :
2
3
/
/
3
1
'
'




L
L
N
a
aN
Z
Z
V
Z
Z
V
I
I

14. Pengiriman Daya
Sistem 1 fasa vs Sistem 3 fasa
Rugi-rugi saluran total :
• Sistem satu fasa : )
Re(
2
2
L
aN
L Z
I
P 
)
Re(
3
4
)
Re(
3
2
3
2
2
2
' L
aN
L
aN
L Z
I
Z
I
P 







• Sistem tiga fasa : )
Re(
3
2
'
'
' L
N
a
L Z
I
P 
(*)
(**)
Dengan membandingkan (*) dan (**), didapat : '
2
3
L
L P
P 






Dengan tegangan, faktor daya dan daya yang dikirimkan sama, maka
sistem 3 fasa lebih efisien dibanding sistem 1 fasa karena rugi-rugi saluran
lebih kecil.

15. Hubungan Delta ()
Salah satu cara menhubungkan beban 3 fasa seimbang.
Sistem 3 kawat, tidak ada netral
C
Zp
Zp
Z
p
B
A
a
b
c
Zp
c
A
C
a
b B
Zp
Zp
Sumber tegangan juga bisa dihubungkan secara delta, tetapi jarang dilakukan
Sumber jarang dihubungkan secara  karena jika sumber tidak seimbang
secara sempurna akan menimbulkan arus yang berputar sepanjang
hubungan  yang akan menyebabkan panas pada generator.
Bentuk hubungan : Y - ,  - 

16. Hubungan Delta ()
Keuntungan hubungan delta :
• Beban dapat secara langsung diambil atau ditambahkan karena beban
langsung terhubung ke tegangan (Kalau pada bentuk Y salah satunya
terhubung ke netral)
• Arus fasa pada hubungan  lebih kecil dibanding hubungan Y untuk
daya yang sama.
Tegangan fasa  lebih tinggi daripada hubungan Y,
memerlukan isnsulasi lebih baik daripada hubungan Y.