Sirkuit Tiga Fasa | Sistem Bintang dan Delta
Ada dua jenis sistem yang tersedia dalam rangkaian listrik, yaitu fase tunggal dan sistem tiga fase. Dalam rangkaian fase tunggal, hanya akan ada satu fase, yaitu arus akan mengalir melalui satu kabel saja dan akan ada satu jalur pengembalian yang disebut garis netral untuk menyelesaikan rangkaian. Jadi, dalam fase tunggal, jumlah daya minimum dapat ditransportasikan. Di sini, stasiun pembangkitan dan stasiun beban juga akan menjadi fase tunggal. Ini adalah sistem lama yang digunakan sejak dulu.
Pada tahun 1882, penemuan baru telah dilakukan pada sistem polifase, di mana lebih dari satu fase dapat digunakan untuk pembangkitan, transmisi, dan sistem beban. Rangkaian tiga fase adalah sistem polifase di mana tiga fase dikirim bersama-sama dari generator ke beban.
Setiap fase memiliki perbedaan fase sebesar 120o, yaitu sudut 120o secara elektrik. Jadi, dari total 360o, tiga fase dibagi sama rata menjadi 120o masing-masing. Daya dalam sistem tiga fase bersifat kontinu karena ketiga fase terlibat dalam pembangkitan daya total. Gelombang sinusoidal untuk sistem tiga fase ditunjukkan di bawah ini-
Ketiga fase dapat digunakan sebagai fase tunggal masing-masing. Jadi, jika beban adalah fase tunggal, maka satu fase dapat diambil dari rangkaian tiga fase dan netral dapat digunakan sebagai tanah untuk menyelesaikan rangkaian.
Mengapa Sistem Tiga Fase Lebih Disukai Daripada Sistem Fase Tunggal?
Ada berbagai alasan untuk pertanyaan ini karena ada banyak keuntungan dibandingkan dengan rangkaian fase tunggal. Sistem tiga fase dapat digunakan sebagai tiga jalur fase tunggal sehingga dapat berfungsi sebagai tiga sistem fase tunggal. Pembangkitan tiga fase dan pembangkitan fase tunggal sama di generator kecuali susunan kumparan di generator untuk mendapatkan perbedaan fase 120o. konduktor yang dibutuhkan dalam rangkaian tiga fase adalah 75% dari konduktor yang dibutuhkan dalam rangkaian fase tunggal. Dan juga, daya instan dalam sistem fase tunggal turun menjadi nol seperti yang dapat kita lihat dari kurva sinus, tetapi dalam sistem tiga fase, daya bersih dari semua fase memberikan daya yang kontinu ke beban.
Sampai sekarang, kita dapat mengatakan bahwa ada tiga sumber tegangan yang terhubung bersama untuk membentuk rangkaian tiga fase dan sebenarnya ada di dalam generator. Generator memiliki tiga sumber tegangan yang bekerja bersama dengan perbedaan fase 120o. Jika kita bisa mengatur tiga rangkaian fase tunggal dengan perbedaan fase 120o, maka akan menjadi rangkaian tiga fase. Jadi, perbedaan fase 120o wajib, jika tidak, rangkaian tidak akan berfungsi, beban tiga fase tidak akan dapat mendapatkan daya aktif dan mungkin juga menyebabkan kerusakan pada sistem.
Ukuran atau jumlah logam dari perangkat tiga fase tidak memiliki perbedaan yang signifikan. Sekarang, jika kita mempertimbangkan trafo, ukurannya akan hampir sama untuk fase tunggal dan tiga fase karena trafo hanya akan membuat hubungan fluks. Jadi, sistem tiga fase akan memiliki efisiensi yang lebih tinggi dibandingkan dengan sistem fase tunggal karena untuk massa yang sama atau sedikit berbeda pada trafo, tiga fase akan keluar, sedangkan pada fase tunggal hanya satu. Dan kerugian akan minimal dalam rangkaian tiga fase. Jadi, secara keseluruhan, sistem tiga fase akan memiliki efisiensi yang lebih baik dan lebih tinggi dibandingkan dengan sistem fase tunggal.
Dalam rangkaian tiga fase, koneksi dapat diberikan dalam dua jenis:
Koneksi bintang
Koneksi delta
Secara kurang umum, ada juga koneksi delta terbuka di mana dua trafo fase tunggal digunakan untuk menyediakan pasokan tiga fase. Umumnya, ini hanya digunakan dalam kondisi darurat, karena efisiensinya rendah dibandingkan dengan sistem delta-delta (delta tertutup) yang digunakan selama operasi standar.
Koneksi Bintang
Dalam koneksi bintang, ada empat kabel, tiga kabel adalah kabel fase dan keempatnya adalah netral yang diambil dari titik bintang. Koneksi bintang dipilih untuk transmisi jarak jauh karena memiliki titik netral. Di sini, kita perlu memahami konsep arus seimbang dan tidak seimbang dalam sistem tenaga listrik.
Ketika arus yang sama mengalir melalui ketiga fase, maka disebut arus seimbang. Dan ketika arus tidak sama di salah satu fase, maka disebut arus tidak seimbang. Dalam hal ini, selama kondisi seimbang, tidak ada arus yang mengalir melalui kabel netral dan oleh karena itu, terminal netral tidak digunakan. Tetapi ketika ada arus tidak seimbang yang mengalir dalam rangkaian tiga fase, netral memiliki peran penting. Itu akan mengambil arus tidak seimbang melalui ke tanah dan melindungi trafo. Arus tidak seimbang mempengaruhi trafo dan mungkin juga menyebabkan kerusakan pada trafo, dan untuk itu, koneksi bintang dipilih untuk transmisi jarak jauh.
Koneksi bintang ditunjukkan di bawah ini-
Dalam koneksi bintang, tegangan antara dua fase adalah √3 kali tegangan fase. Tegangan antara dua fase dalam rangkaian tiga fase dan tegangan fase adalah tegangan antara satu fase ke garis netral. Dan arus sama untuk kedua antara garis dan fase. Ditunjukkan sebagai ekspresi di bawah ini
Koneksi Delta
Dalam koneksi delta, hanya ada tiga kabel saja dan tidak ada terminal netral yang diambil. Secara umum, koneksi delta dipilih untuk jarak pendek karena masalah arus tidak seimbang dalam rangkaian. Gambar ditunjukkan di bawah ini untuk koneksi delta. Di stasiun beban, tanah dapat digunakan sebagai jalur netral jika diperlukan.
Dalam koneksi delta, tegangan antara dua fase sama dengan tegangan fase. Dan arus antara dua fase adalah √3 kali arus fase. Ditunjukkan sebagai ekspresi di bawah ini,
Dalam rangkaian tiga fase, koneksi bintang dan delta dapat diatur dalam empat cara yang berbeda:
Koneksi Bintang-Bintang
Koneksi Bintang-Delta
Koneksi Delta-Bintang
Koneksi Delta-Delta
Namun, daya independen dari susunan rangkaian sistem tiga fase. Daya bersih dalam rangkaian akan sama baik dalam koneksi bintang maupun delta. Daya dalam rangkaian tiga fase dapat dihitung dari persamaan di bawah ini,
Karena ada tiga fase, maka perkalian 3 dibuat dalam persamaan daya normal dan faktor daya adalah faktor daya. Faktor daya sangat penting dalam sistem tiga fase dan kadang-kadang, karena beberapa kesalahan, diperbaiki dengan menggunakan kapasitor.
Sumber: Electrical4u.
Pernyataan: Hormati aslinya, artikel yang bagus layak dibagikan, jika ada pelanggaran silakan hubungi untuk menghapus.
