KWH METER (KiloWatt Hour)

A. Pengertian

KWH Meter adalah alat yang digunakan untuk menghitung energi listrik. Alat ini bekerja menggunakan metode induksi medan magnet dimana medan magnet tersebut menggerakan piringan yang terbuat dari alumunium. Pengukur Watt atau Kwatt, yang pada umumnya disebut Watt-meter/Kwatt meter disusun sedemikian rupa, sehingga kumparan tegangan dapat berputar dengan bebasnya, dengan jalan demikian tenaga listrik dapat diukur, baik dalam satuan WH (watt Jam) ataupun dalam Kwh (kilowatt Hour).

Pemakaian energi listrik di industri maupun rumah tangga menggunakan satuan kilowatt- hour  (KWH),  dimana  1  KWH  sama  dengan  3.6  MJ.  Karena  itulah  alat  yang  digunakan  untuk mengukur  energi  pada  industri  dan  rumah  tangga  dikenal  dengan  watthourmeters.  Besar  tagihan listrik  biasanya  berdasarkan  pada  angka-angka  yang  tertera  pada  KWH  meter  setiap  bulannya

Bagian-bagian utama dari sebuah KWH meter :

1.      Kumparan tegangan

2.      Kumparan arus

3.      Sebuah   piringan   aluminium 

4.      Sebuah   magnet   tetap

5.      Sebuah   gir   mekanik   yang digunakan untuk  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

B. Jenis-Jenis KWH METER

Dilihat dari cara kerjanya, Kwh meter dapat dibedakan menjadi 2 yaitu :

1.    KWH meter Analog

Adapun bagian-bagian  utama dari sebuah KWH meter Analog antara lain, sebagai berikut :

1. kumparan tegangan
2. kumparan arus
3. piringan aluminium
4. magnet tetap
5. gear mekanik yang mencatat jumlah perputaranpiringan aluminium
6. Bendera pengereman berfungsi mengatur piringan pengujian beban nol pada tegangan normal.
7. Lidah pengereman adalah merupakan pasangan dengan bendera(8).Posisi lidah pengereman dan bendera pengereman harus tepat sehingga:

·         Pada beban nol,tegangan norminal piringan berhenti pada saat posisi mereka berdekatan.

·         Tetapi arus mula (0,5 % Id) piringan harus dapat berputar > 1 putaran.

2.    KWH Meter Digital

KWH Meter Prabayar merupakan KWH meter digital yang menggunakan sistem prabayar.KWH Meter Prabayar ini terdiri dari sebuah KWH meter digital dan peralatan Handy Cash. Peralatan Handy Cash digunakan oleh operator untuk memonitor dan mencatat jumlah listrik yang digunakan oleh pelanggan. Jumlah pelanggan dan jumlah listrik yang terjual dicatat dalam periode waktu tertentu.Setiap peralatan Handy Cashdapat menangani sampai 480 pelanggan.

Keuntungan menggunakan KWH Meter Prabayar dibanding denganKWH Meter Konvensional yaitu mudah pengoperasian. Dengan sistem prabayar, penyedia listrik menerima pembayaran di muka, begitu peralatan dipasang dan diload.Konsumsi listrik dapat diukur dengan lebih presisi. Batas listrik lebihnyata dan tidak terpengaruh oleh tipe beban, karena KWH Meter Prabayar mengukur Daya (Watt), bukan Arus (Ampere). Jikapelanggan menginginkan perubahan daya, hanya diperlukan perubahan pada perangkat lunaknya, tanpa perlu merubah komponen.Pencatatan konsumsi daya dilakukan secara otomatis denganmenggunakan Handy Cash, sehingga dapat mengurangi human error dalam pencatatan.

KWH Meter pra-bayar merupakan salah satu produk yang saat ini dibutuhkan oleh PT. PLN untuk mengatur pemakaian listrik khususnya di rumah tangga. Perangkat Kwh Meter Digital digunakan dengan desain tertentu untuk melakukan pembayaran telepon dengan cara mengisi melalui penggunaan voucher .Produk Kwh meter ini telah melalui proses pengembangan yang cukup panjang melalui pengembangan RUSNAS. Dan telah memperoleh sertifikasi internasional. Dengan demikian KWH Meter ini merupakan produk yang telah siap untuk dipasarkan.KWH meter ini juga telah memperoleh persetujuan dari PLN untuk mengisi kebutuhan pasar KWH MeterDigital.KWH Meter pra-bayar memiliki manfaat, di antaranya adalah: mendorong penghematan penggunaan listrik; memberikan layanan kepada masyarakat, dan; mengurangi pencurian listrik.

KWH Meter digital digunakan untuk mengatasi kelemahan dari KWH Meter analog. Adapun kelebihan dari KWH Meter Digital antara lain sebagai berikut :

• Sistem pembayarannya dengan sistem prabayar, dengan sistem prabayar menggantikan cara pembayaran umumnya, dengan menggunakan kartu prabayar elektronik pengganti tagihan bulanan.
• KWH meter denan tampilan digital yang menyala dan berukuran cukup besar.
• Akurasi perhitungan KWH, tidak adanya tunggakan pembayaran tagihan listrik, kemudahan memutus sambungan listrik pelanggan yang melakukan tunggakan tagihan dengan menggunakan alat yang bisa di set up dari jarak maximal 200 meter.

Gambar KWH Meter Digital Prabayar

Display Menu
1. Sisa kWh
2. Sisa Nominal Rupiah
3. Status Tusbung
4. Status Alarm sebelum sisa nominal kWh habis
5. Status Isi Ulang kWh

C. Prinsip Kerja KWH Meter

1. KWH Meter Analog

Ditinjau dari segi cara bekerjanya maka pengukur ini memakai prinsip azas induksi atau azas Ferraris. Dan pada umumnya alat pengukur ini digunakan untuk mengukur daya listrik arus bolak balik.Pada alat ini dipasang sebuah cakera alumunium (alumunium disk) yang dapat berputar, dimuka sebuah kutub magnit listrik (Electro magnet).Magnit llsitrik ini diperkuat oleh kumparan tegangan dan kumparan arus. Dengan adanya lapangan magnit tukar yang berubah-ubah maka cakera (Disk) alumunium ditimbulkan suatu arus bolak-balik, yang menyebabkan cakera tadi mulai berputar dan menggerakkan pesawat hitungnya.

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

1. Daya kompleks S(VA) = V.I
2. Daya reaktif Q(VAR) = V.I sin φ
3. Daya aktif P(Watt) = V.I cos φ

Dari ketiga daya tersebut yang terukur pada KWH meter adalah daya aktif, yang dinyatakan dengan satuan Watt. Sedangkan daya reaktif dapat diketahui besarnya dengan menggunakan alat ukur Varmeter. Untuk pemakaian pada rumah, biasanya hanya digunakan KWH meter.Pada pembebanan bebas induksi kecepatan berputarnya cakera sangat tergantung pada hasil kali dari tegangan (E) x Kuat arus (I) dalam satuan watt. Jumlah putaran tergantung pada kecepatan dan lamanya, dengan demikian dapat kita rumuskan sebagai berikut :

Tegangan x Kuat Arus x Waktu = E x I x t dalam satuan Watt jam (WH)

Untuk alat pengukur Kilowatt jam (KWH) arus putar, pada umunya mempunyai tiga system magnit, yang masing masing dengan sebuah kumparan arus dan tegangan yang bekerja pada sebuah cakera turutan, dimana ketiga cakera itu dipasang  pada sumbu yang sama.

Cara Kerja KWH Meter

Pada  piringan  KWH  meter  terdapat  suatu  garis  penanda  (biasanya  berwarna  hitam  atau merah).  Garis  ini  berfungsi  sebagai  indikator  putaran  piringan.  Untuk  1  KWH  biasanya  setara dengan 900 putaran (ada juga 450 putaran tiap KWH). Saat beban banyak memakai daya listrik, maka putaran piringan KWH ini akan semakin cepat. Hal ini tampak dari cepatnya garis penanda ini melintas.

2. KWH METER DIGITAL

Adapun cara kerja dari KWH meter digital antara lain sebagai berikut :

1.      KWH Meter digital dikontrol oleh sebuah mikrokontroler dengan tipe AVR90S8515 dan menggunakan sebuah sensor digital tipe ADE7757 yang berfungsi untuk membaca tegangan dan arus serta untuk mengetahui besar energi yang digunakan pada instalasi rumah.

2.      Seven Segment sebagai penampil data besaran energi listrik yang digunakan di rumah. Dari komponen-komponen tersebut dihasilkan sebuah KWH meter moderen dengan tampilan digital yang dapat mengukur besaran penggunaan energi, dengan batasan maksimal beban 500 watt.

Adapun sistem pembayaran KWH Meter digital yaitu dengan sistem pembayaran moderen membeli sebuah voucher elektronik, berisi besaran digital yang berfungsi sebagai pulsa dan juga sebagai pembanding besaran energi yang digunakan. Secara otomatis sistem ini memutuskan tegangan rumah bila besaran tersebut mencapai nilai 0.