Apa yang menyebabkan penurunan tegangan saat ada peningkatan beban pada mesin listrik seperti transformator dan motor?
Ketika beban pada motor seperti transformator dan motor meningkat, penurunan tegangan (voltage drop) biasanya disebabkan oleh beberapa alasan:
Hambatan jalur
Alasan
Arus yang meningkat: Ketika beban meningkat, arus yang mengalir melalui jalur listrik juga meningkat.
Hukum Ohm: Menurut Hukum Ohm (V=IR), peningkatan arus menyebabkan peningkatan penurunan tegangan. di sini
V adalah penurunan tegangan,
I adalah untuk arus,
R adalah hambatan kabel
Penjelasan
Karena ada hambatan tertentu dalam jalur listrik, ketika arus melewati kabel, akan terjadi penurunan tegangan. Penurunan tegangan ini berbanding lurus dengan arus dan hambatan kabel.
Dalam kasus beban yang meningkat, arus meningkat, yang menyebabkan peningkatan penurunan tegangan, sehingga menurunkan tegangan di ujung beban.
Hambatan internal transformator
Alasan
Hambatan internal transformator: Transformator sendiri memiliki hambatan internal tertentu (termasuk hambatan gulungan dan reaktansi bocor), ketika beban meningkat, arus yang mengalir melalui transformator meningkat, yang menyebabkan peningkatan penurunan tegangan di kedua ujung transformator.
Penjelasan
Hambatan internal transformator akan menyebabkan penurunan tegangan, terutama dalam kasus beban berat, penurunan tegangan ini akan lebih jelas.Ketika beban meningkat, transformator perlu mentransfer lebih banyak arus, dan hambatan internal transformator menyebabkan penurunan tegangan, yang menurunkan tegangan di ujung beban.
Pemulai motor
Alasan
Arus pemulai: Motor mengonsumsi sejumlah besar arus saat dimulai, yang disebut arus pemulai.
Arus pemulai menyebabkan penurunan tegangan: Arus pemulai jauh lebih besar dari arus saat motor beroperasi normal, sehingga penurunan tegangan lebih signifikan saat dimulai.
Penjelasan
Saat motor dinyalakan, karena torsi perlu mengatasi gaya gesek statis, dibutuhkan arus pemulai yang besar.
Arus pemulai yang lebih besar ini menciptakan penurunan tegangan yang lebih besar di jalur listrik dan transformator, yang menyebabkan penurunan tegangan.
Stabilitas sistem
Alasan
Kapasitas sistem tidak cukup: Jika kapasitas total sistem tidak cukup untuk menangani peningkatan beban yang tiba-tiba, tegangan akan turun.
Kapasitas regulasi tidak cukup: Jika sistem kekurangan kapasitas regulasi yang cukup untuk mempertahankan stabilitas tegangan, tegangan akan turun seiring peningkatan beban.
Penjelasan
Dalam sistem grid, jika kapasitas total tidak cukup untuk mendukung operasi simultan semua beban, sistem tidak akan dapat menyediakan tegangan yang cukup saat beban meningkat.
Selain itu, jika kapasitas regulasi sistem tidak cukup, seperti tidak adanya kompensasi daya reaktif yang cukup, maka kapasitas regulasi tegangan terbatas, dan tegangan akan menurun saat beban meningkat.
Daya reaktif
Alasan
Permintaan daya reaktif meningkat: Saat beban meningkat, terutama beban motor induksi, permintaan daya reaktif juga meningkat.
Daya reaktif menyebabkan penurunan tegangan: Daya reaktif juga menyebabkan penurunan tegangan selama transmisi.
Penjelasan
Perangkat seperti motor induksi membutuhkan daya reaktif untuk membentuk medan magnet saat beroperasi, yang menyebabkan peningkatan permintaan daya reaktif dalam sistem.
Daya reaktif juga akan menciptakan penurunan tegangan selama transmisi, terutama dalam kasus kompensasi daya reaktif yang tidak cukup di jaringan, penurunan tegangan akan lebih jelas.
Desain sistem
Alasan
Desain tidak rasional: Jika sistem tidak didesain untuk mempertimbangkan peningkatan beban secara penuh, hal ini dapat menyebabkan penurunan tegangan.
Pilihan peralatan tidak tepat: Jika peralatan yang dipilih (seperti transformator, kabel, dll.) kapasitasnya tidak cukup, tegangan akan turun saat beban meningkat.
Penjelasan
Saat merancang sistem listrik, Anda perlu mempertimbangkan kondisi beban maksimum yang mungkin terjadi, dan memastikan bahwa sistem memiliki kapasitas dan margin yang cukup untuk mengatasi peningkatan beban.
Jika peralatan tidak dipilih dengan benar, seperti ukuran penampang kabel terlalu kecil atau kapasitas transformator tidak cukup, penurunan tegangan akan terjadi saat beban meningkat.
Kesimpulan
Ketika beban motor seperti transformator dan motor meningkat, penurunan tegangan utamanya disebabkan oleh kombinasi faktor-faktor seperti hambatan jalur, hambatan internal transformator, arus pemulai motor, kapasitas sistem yang tidak cukup, permintaan daya reaktif yang meningkat, dan desain sistem yang tidak rasional. Untuk mengurangi pengaruh penurunan tegangan, kita dapat mengambil langkah-langkah seperti meningkatkan penampang konduktor, memilih transformator dengan kapasitas yang sesuai, merancang sistem secara rasional, dan memperkuat kompensasi daya reaktif.
