KWH-meter merupakan singkatan dari kilo Watt hour adalah suatu alat untuk mengukur jumlah pemakaian energy kWhmeter listrik dalam setiap jam. Pada awalnya, fungsi kWh-meter ialah untuk menghitung pemakaian energi listrik secara analog yang ditampilkan dalam bentuk digit angka. Dengan perkembangan teknologi, memungkinkan untuk merancang dan mendesain suatu kWhmeter yang sekaligus dapat menampilkan nilai rupiah yang harus dibayar sebagai tagihan pemakaian energi listrik.

Prinsipnya yaitu daya yang digunakan pada beban dihitung untuk setiap jamnya yang selanjutnya dikalkulasikan dengan harga listrik yang harus dibayarkan konsumen. “Tipe dari KwH meter ini penggunaannya sudah sangat luas dan telah dikembangkan oleh Schellumberger pada 1888, meter ini tidak mahal, ketelitiannya cukup baik dan dapat dioperasikan untuk waktu yang lama dengan sedikit perawatan”Rudy Setyabudi, Pengukuran Besaran Listrik, 2007, halaman 105. Sesuai dengan namanya, KwH meter hanya menghitung daya aktif nya pada suatu perumahan atau industri sehingga apabila ada daya reaktif yang ditimbulkan oleh kapasitor atau induktor, maka seharusnya KwH meter tidak dapat menghitung daya tersebut dan putaran aluminium pada KwH meter jenis mekanik tidak dapat bergerak. Apabila KwH meter bergerak namun tidak ada daya aktif nya, maka kemungkinan terbesar, terdapat kerusakan pada KwH meter.

Di Indonesia, banyak sekali penyimpangan penggunaan KwH meter yang dapat merugikan PLN sebagai penyedia listrik negara. Sebagai contohnya yaitu modifikasi pada KwH meter yang menyebabkan turunnya biaya yang harus dibayarkan. Contoh modifikasi yaitu dengan pemberian medan magnit luar yang dapat menggangu jalannya piringan aluminium yang dapat mengurangi penghitungan daya yang seharusnya dipakai. Langkah ini dapat diantisipasi dengan menggunakan perlindungan magnit dari luar. Contoh kasus lainnya adalah merubah dari kawat fasa yang mengalir masuk ke KwH meter menjadi kawat ground yang mengalir masuk ke KwH meter. Hal ini berdampak pada tidak terhitungnya daya yang dipakai yang ditandai dengan tidak berputarnya piringan aluminium pada KwH meter karena pada beban, digunakan kawat ground selain dari KwH meter.

Perusahaan penyedia tenaga listrik (PLN) di Indonesia belum bisa menyediakan meteran yang secara otomatis dapat menampilkan nilai rupiah. Perusahaan hanya mampu menyediakan meteran yang mencatat jumlah pemakaian energi listrik yang diletakkan di rumah-rumah pelanggan. Masalah yang sering terjadi ialah masalah kekeliruan pencatatan karena letak meter yang sulit dibaca oleh mata (disebabkan letaknya cukup tinggi dari permukaan tanah) sehingga tagihan menjadi tidak akurat. Oleh karena itu untuk mengatasi masalah diatas penulis mencoba mengadakan pengujian dengan memodifikasi kWh-meter konvensional dengan menggunakan sensor optocoupler dan mikrokontroller AT89S52 untuk menghitung banyaknya pemakaian energi yang harganya ditampilkan melalui monitor LCD sehingga para pelanggan listrik dapat dengan mudah mengetahui besarnya tagihan listrik mereka dalam nilai rupiah.

Bagian-bagian utama dari sebuah KWh Meter adalah kumparan tegangan, kumparan arus, sebuah piringan aluminium, sebuah magnet tetap, dan sebuah gir mekanik yang mencatat banyaknya putaran piringan. Jika meter dihubungkan ke daya satu fasa, maka piringan mendapat torsi yang membuatnya berputar seperti motor dengan tingkat kepresisian yang tinggi. Semakin besar daya yang terpakai, mengakibatkan kecepatan piringan semakin besar, demikian pula sebaliknya.

Pada piringan KWh Meter terdapat suatu garis penanda berwarna hitam atau merah piringan. Untuk 1 KWh biasanya setara dengan 900 putaran putaran tiap KWh piringan KWh ini akan semakin cepat. Hal ini tampak dari cepatnya garis penanda ini melintas. Sensor infrared dan photodiode dipakai untuk mendeteksi lewatnya garis penanda ini, sehingga mikrokontroler dapat menghitung jumlah putaran piringan KWh Meter. Gambar di bawah ini menunjukkan cara kerja dari sebuah KWh Meter, perhatikan gambar di bawah ini :

Prinsip KWh Meter

Prinsip KWH

KWH-meter sebagai alat penghitung pemakaian energi listrik, bekerja menggunakan metode induksi medan magnet dimana medan magnet tersebut menggerakan piringan yang terbuat dari alumunium.Model konstruksi dari kWh-meter ini ditunjukkan oleh gambar 1 dimana pada bagian piringan terdapat sumbu yang berfungsi untuk menggerakkan pencacah digit sebagai tampilan jumlah kWh-nya.Pada bagian inti besi berbentuk U dipasang buah belitan arus menggunakan kawat berpenampang besar. Inti besi berbentuk E-I dengan satu belitan tegangan dipasang pada kaki tengah inti besi menggunakan penampang kawat halus namun jumlah belitan tegangan lebih banyak.

Torsi ini sebanding dengan fluks Fp dan arus IF serta harga cosinus dari sudut antaranya. Karena Fp dan IF sebanding dengan tegangan E dan arus beban I, maka torsi motor sebanding dengan EI cos θ, yaitu daya aktif yang diberikan ke beban. Karena itu kecepatan putaran piringan sebanding dengan daya aktif yang terpakai. Semakin besar daya yang terpakai, kecepatan piringan semakin besar, demikian pula sebaliknya.

Secara umum perhitungan untuk daya listrik dapat di bedakan menjadi tiga macam,
yaitu :

  • Daya kompleks S(VA) = V.I
  • Daya reaktif Q(VAR) = V.I sin f
  • Daya aktif P(Watt) = V.I cos f

Cara Penghitungan Biaya pada KWH METER

Sebelum melakukan prenghitungan biaya pada KWH METER ANALOG,yang harus diperhatikan adalah:

  • Putaran dari Piringan Kwh.

Semakin banyak alat listrik yang agan gunakan, maka putaran kwh Meter tersebut akan semakin cepat. Itu artinya daya aktif (watt) yang agan pakai juga semakin banyak, itu berarti pula angka di stand kwh meter akan semakin cepat bertambah.

  • Kecepatan Putaran Piringan Kwh Meter

Inilah yang akan kita hitung dengan stopwatch.Untuk menghitung putaran piringan kwh Meter agan harus memperhatikan tanda berwarna hitam pada piringan kwh Meter. Tanda hitam inilah yang menjadi patokan mulai dan berhenti saat menghitung putarn piringan kwh Meter.

  • Konstanta Dari Kwh Meter Tersebut.

Coba lihat di nam plate kwh Meter, disana akan ditemukan banyak spesifikasi dari meteran listrik tersebut. Konstanta kwh Meter selalu diikuti satuan Putaran/kwh atau Put/kwh. Sebagai contoh adalah konstanta 900 Put/kwh. Maksudnya, untuk menghasilkan angka 1 kwh di stand meter piringan kwh harus berputar sebanyak 900 kali. Konstanta kwh Meter berbeda-beda, jadi harus melihat langsung di name plate kwh Meter tersebut. Konstanta yang umum adalah 900 Put/kwh, 1250 Put/kwh, 720 Putkwh dan 600 Put/kwh.

Selanjutnya ini cara penghitungan biaya pada kwh meter analog:

*Perhatikan name plate kwh Meter di rumah agan, carilah konstanta dari KWH meter tersebut.

Catat hasilnya, misal : 900 Put/kwh

* Siapkan stopwatch, jika agan gag punya bisa gunakan stopwatch yang ada di HandPhone.

* Perhatikan putaran piringan kwh Meter. Tunggu sampai muncul warna hitam di piringan kwh Meter.

* Saat tanda hitam muncul dan posisi tepat di tengah, tekan tombol START pada stopwatch.

* Tunggu sampai tanda hitam muncul lagi, itu artinya piringan kwh meter sudah berputar 1 kali. Untuk perhitungan biasanya jumlah putaran minimal 3 kali.

* Tekan tombol STOP pada stopwatch setelah agan mendapatkan jumlah putaran yang agan inginkan.

* Catat waktunya (dalam detik), misal dari pengukuran diperoleh hasil 3 putaran =43,52 detik.

* Kalau sudah, untuk menghitung besarnya Watt yang kita pakai adalah =Watt = (3600 x Jumlah Putaran) / (Konstanta x Waktu Putaran) x 1000.

Sebagai contoh pengukuran di atas :
Watt = (3600 x 3) / (900 x 43,52) x 1000
= 0,275 x 1000
= 275 Watt.

Artinya, pada saat pengukuran tadi kita sedang menggunakan daya listrik sebanyak 275 Watt Untuk memperkirakan pemakaian satu bulan (dengan asumsi pemakaian adalah sama seperti saat pengukuran sepanjang hari); tinggal dikalikan 0,72 (dari 24 jam x 30 hari / 1000), nanti munculnya dalam bentuk kwh. Misal untuk pengukuran di atas, 275 x 0,72 = 198 kwh/bulan.

Cara menghitung Rp/kwh
kwh (kilowatt – Hour) berarti energi yang digunakan selama 1 jam pemakaian.
1 kwh = energi sebesar 1 kilowatt (1000 watt) digunakan selama 1 jam.

Jadi, lampu 40W selama 1 jam = 40Wh (watt-hour) = 0.04 kwh (kilowatt-hour).
40 wh = 40 / 1000 x 500 = Rp 20 (bukan 40 x 1000)àMakanya kalo 1 kwh = Rp.500

Bedakan antara watt-hour dengan watt :
Watt = Joule / detik.
Lampu 40W = lampu tsb, mengkonsumsi energi listrik sebesar 40 Joule setiap detiknya.
Kalau lampu dinyalakan selama 1 jam = energi listrik yang dikonsumsi adalah 40 Wh (watt-hour), yang sebenarnya sama dengan 40 Joule/detik x 3600 detik = 144000 Joule.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *