2. TRANSFORMATOR
Transformator adalah suatu alat listrik yang digunakan untuk
mentransformasikan daya atau energi listrik dari tegangan tinggi ke
tegangan rendah atau sebaliknya, melalui suatu gandengan magnet dan
berdasarkan prinsip induksi-elektromagnet. Transformator digunakan secara
luas, baik dalam bidang tenaga listrik maupun elektronika. Penggunaan
transformator dalam sistem tenaga memungkinkan terpilihnya tegangan yang
sesuai, dan ekonomis untuk tiap tiap keperluan misalnya kebutuhan akan
tegangan tinggi dalam pengiriman daya listrik jarak jauh.
Dalam bidang tenga listrik pemakaian transformator dikelompokkan menjadi:
Transformator daya.
Transformator distribusi.
Transformator pengukuran (transformator arus dan transformator
tegangan).
Kerja transformator yang berdasarkan induksi-elektromagnet, menghendaki
adanya gandengan magnet antara rangkaian primer dan sekunder. Gandengan
magnet ini berupa inti besi tempat melakukan fluks bersama.
Berdasarkan cara melilitkan kumparan pada inti, dikenal dua macam
transformator, yaitu tipe inti dan tipe cangkang.
Gambar1. Tipe kumparan transformator
1. KEADAAN TRANSFORMATOR TANPA BEBAN.
Bila kumparan primer suatu transformator dihubungkan dengan sumber tegangan
V1 yang sinusoid, akan mengalirkan arus primer Io yang juga sinusoide dan
dengan menganggap belitan N1 rewaktif murni, Io akan tertingagal 900 dari
V1 (gambar 2). Arus primer Io menimbulkan fluks (Φ) yang sefasa juga
berbentuk sinusoid.
Φ = Φmaks sin ωt
Fluks yang sinusoid ini akan menghasilkan tegangan induksi e1 ( Hukum
Faraday )
e 1 = - N 1 . d Φ / dt
e1 = - N1. d(Φmaks sin ωt)/dt = -N1.ω.Фmaks.cosωt
(tertinggal 90º dari Ф)
harga efektifnya adalah E1 = N1.2 ( ƒФmaks / (2 = 4.44 n1. ƒФmaks
Pada rangkaian skunder, fluks (Ф) bersama tadi menimbulkan
e1 = - N2. d Φ / dt
e1 = - N2. ω.Фmaks.cosωt
E2 = 4.44 N2. ƒФmaks
E1/E2 = N1/N2
Dengan mengabaikan rugi tahanan dan adanya fluks bocor,
E1 / E2 = V1 / V2 = N1 / N2 = a.
a = perbandingan transformasi.
Dalam hal ini tegangan induksi E1 mempunyai kebesaran yang sama tetapi
berlawanan arah dengan tegangan sumber V1.
2.2. ARUS PENGUAT.
Arus primer I( yang mengalir pada saat kumparan sekunder tidak dibebani
disebut arus penguat. Dalam kenyataannya arus primer I( bukanlah merupakan
arus induktif murni,sehingga ia terdiri atas dua komponen ( Gambar 3 )
(1) Komponen aru pemagnetan IM, yang menghasilkan fluks (Φ). Karena sifat
besi yang non linear ( ingat kurva B-H ) , maka arus pemagnetan IM dan juga
fluks (Ф) dalam kenyataannya tidak berbentuk sinusoid ( Gambar 4 ).
(2) Komponen arus rugi tmbaga Ic, menyatakan daya yang hilang akibat adanya
rugi histerisis dan arus 'eddy'. Ic sefasa dengan V1, dengan demikian hasil
perkalian ( Ic x V1 ) merupakan daya (watt) yang hilang.
Gambar 3. Arus penguat.
Gambar 4. Pemagnetan.
2.3. KEADAAN BERBEBAN.
Apabila kumparan sekunder dihubungkan dengan beban Z1, I2 mengalir pada
kumparan sekunder dimana I2 = dengan (2 = faktor kerja beban.
Gambar 5 . Transformator dalam
keadaan berbeban.
Arus beban I2 ini akan menimbulkan gaya gerak magnet (ggm) N2I2 yang
cenderung menentang fluks (Ф) bersama yang telah ada akibat arus pemagnetan
IM. Agar fluks bersama itu tidak berubah nilainya, pada kumparan primer
harus mengalir arus I'2, yang menentang fluks yang dibangkitkan oleh arus
beban I2, hingga keseluruhan arus yang mengalir pada kumparan primer
menjadi :
I1 = I( + I'2
Bila rugi besi diabaikan ( Ic diabaikan ) maka I( = IM
I1 = IM + I'2
Untuk menjaga agar fluks tetap tidak berubah sebesar ggm yang dihasilkan
oleh arus pemagnetan IM saja, berlaku hubungan :
N1 IM = N1 I1 – N2 I2
N1 IM = N1 ( I1 – I'2) - N2
I2
Hingga N1 I'2 = N2 I2
Karena nilai IM dianggap kecil maka :
I1 = I'2
Jadi ( atau
2.4. RANGAKAIAN PENGGANTI.
Dalam pembahasan terdahulu kita mengabaikan adanya tahanan dan fluks
bocor, Analisa selanjutnya akan memperhitungkan kedua hal tersebut. Tidak
seluruh fluks (Ф) yang dihasilkan
Oleh arus permagnetan IM merupakan Fluks bersama (ФM), sebagian darinya
hanya mencakup kumparan primer (Φ() atau kumparan sekunder saja (Φ(). Dalam
model rangkaian (rankaian ekivalen) yang dipakai untuk menganalisis kerja
suatu transformator, adanya fluks bocor . Ф1 dan Ф2 ditunjukkan sebagai
reaktansi X1 dan X2. Sedang rugi tahanan ditunjukan dengan R1 dan R2.
Dengan demikian 'model' rangkaian dapat dituliskan seperti pada gambar 6.
Gambar 6. Rangakaian pengganti transformator.
Dalam rangkaian diatas dapat dibuat vektor diagramnya sebagai terlukis pada
gambar 7.
Gambar 7. Vektor diagram rangkaian pengganti
Dari model rankaian diatas dapat pula diketahui hubungan penjumlahan vektor
:
V1 = E1 + I1R1 + I1X1
E2 = V2 = I2R2 + I2X2
E1 / E2 = N1 / N2 = a atau E1 = a
E2
E1 = a ( I2ZL + I2R2 + I2X2)
Karena I'2 / I2 = N2 / N1 = a atau I2 = aI'2
Maka E1 = a2 ( I'2ZL + I'2R2 + I'2X2)
Dan V1 = E1 = a ( I2ZL + I2R2 + I2X2) +
I1(R1 + X1 )
Persamaan terakir mengandung pengertian bahwa apabila parameter rangkaian
sekunder dinyatakan dalam harga primer, harganya perlu dikalikan dengan
faktor a2 .
Sekarang model rangkaian menjadi sebagi terlihat pada gambar 8.
Gambar 8. Rangkaian pengganti dilihat dari isi
primer.
Untuk memudahkan analisis (perhitungan), model rangkaian tersebut dapat
diubah menjadi seperti dapat dilihat pada gambar 9.
Gambar 9. Rangkaian pengganti dilihat dari sisi
primer.
Vektor diagram rangkaian diatas untuk beban dengan faktor kerja terbelakang
dapat dilukiskan pada gambar 10.
Gambar 10. Vektor diagram rangkaian pengganti.
2.5. PENENTUAN PARAMETER.
Parameter traformator yang terdapat pada model rangkaian (rangkaian
ekivalen) Rc,XM,r,Rek dan Xek , dapat ditentukan besarnya dengan dua macam
pengukuran (test) yaitu pengukuran beban nol dan pengukuran hubungan
singkat.
2.5.1. PENGUKURAN BEBAN NOL.
Dalam keadaan tanpa beban bila kumparan primer dihubungkandengan sumber V1,
seperti telah diterangkan terdahulu maka hanya I( yang mengalir. Dari
pengukuran daya yang masuk (P1),arus I( dan tegangan V1 akan diperoleh
harga
Rc = V2 / P
Z( = V1 / I( = j (XM Rc ) /
(Rc + jXM)
Dengan demikian, dari pengukuran beban nol dapat diketahui Harga Rc dan XM
Gambar 11. Rangkaian pengukuran beban nol.
2.5.2. PENGUKURAN HUBUNG SINGKAT.
Hubung singkat berarti impedansi ZL deiperkecil menjadi nol, sehingga
impedansi Zek = Rek + jXek. Yang membatasi arus. Karena harga Rek dan Xek
ini relatif kecil, harus dijaga tegangan yang masuk (Vhs) cukup kecil
sehingga arus yang dihasilkan tidak melebihi arus normal. Harga I( akan
relatif kecil jika dibandingkan dengan arus nominal,sehingga pada
pengukuran ini dapat diabaikan.
Dengan mengukur tegangan Vhs, arus Ihs dan daya Phs akan dapat dihitung
parameter:
Rek = Phs / ( Ihs )2
Zek =
Vhs / Ihs = Rek + jXek
Xek =
Gambar 12. Rangkaian pengukuran hubung
singkat.
2.6. PENGATURAN TEGANGAN.
Pengaturan tegangan suatu transformator ialah perubahan tegangan sekunder
antara beban nol
dengan beban penuh pada suatu faktor kerja tertentu, dengan tegangan primer
konstan.
Pengaturan =
Dengan mengingat model rangkaian yang telah ada ( dalam hal ini harga
sekunder ditransformasikan ke harga primer ) :
Gambar 13. Rangkaian pengganti dilihat dari
sisi primer.
Pengaturan =
Dari rangkaian diatas ternyata :
a.V2 tanpa beban = V1
a.V2 beban penuh = harga tegangan nominal ( dalam hal ini tegangan
nominal primer ).
Pengaturan =
Contoh 1.
Pengukuran hubungan singkat transformator fasa tunggal 15 Kva yang
mempunyai perbandingan tegangan 2400 V /240 V. f = 50 c/s menghaasilkan
data pengukuran sbb:
Arus hubung singkat Ihs = 6.25 A
Tegangan yang dipasang Vhs = 131 V
Daya masuk Phs = 214 W
Hitunglah prosentasi pengaturan untuk beban dengan Cosφ = 0.8 terbelakang.
Pemecahan:
Faktor kerja pada keadaan hubungan singkat =
== 0,261 tertinggal 74052'
Zek = = 20,96 ( 74º52' ohm
Rek = 20.90 x cos 74º52' = 59 ohm
Xek = 20.90 x sin 74º52' = 19,97 ohm
Sehingga
V1 = 2400(0.8 + j 0.6 ) + 6.25 (5.49 + j 1564.8 )
= 1920 + j 1440 + 34.3 + j 124.8 = 1954.3 + j 1564.8
= 2502.2 volt
Jadi % pengaturan
= {(2502.2 – 2400) / 2400 }x 100 % = 4.26 %
7. RUGI DAN EFISIENSI.
Gambar 14. Rugi rugi pada
transformator.
Rugi Tembaga ( Pcu )
Rugi yang disebabkan arus beban mengalir pada kawat tembaga dapat ditulis
sbb :
Pcu = I2 R
Karena arus beban berubah ubah , rugi tembaga juga tidak konstan
bergantung pada beban
Rugi Besi ( Pi )
Rugi besi terdiri dari :
(1) Rugi histerisis, yaitu rugi yang disebabkan fluks bolak balik pada
inti besi, yang dinyatkan sebagai :
Ph = Kh ƒBmaks watt
Kh = konstanta
Bmaks = fluks maksimum ( weber )
(2) Rugi 'eddy current' yaitu rugi yang disebabkan arus pusar pada inti
besi. Dirumuskan sebagai :
Pe = Ke ƒBmaks watt
Jadi rugi besi (rugi inti) adalah:
Pi = Ph + Pe
Efisiensi
Efisiensi dinyatakan sebagai :
( =
dimana ( rugi = Pcu + Pi
Perubahan Efisiensi terhadap beban
Perubahan efisiensi terhadap beban dinyatkan sebagai :
(=
Agar ( maksimum maka :
R2ek =
Pi = I22 Rek = Pcu
Artinya : Untuk beban tertentu . Efisiensi maksimum terjadi ketika rug
tembaga = rugi inti.
Perubahan Efisiensi terhadap faktor kerja ( cos( ) Beban.
Perubahan Efisiensi terhadap faktor kerja ( cos( ) beban dapat dinyatakan
sebagai :.
η = 1 -
η = 1 -
bila Σ rugi / V2I2 = X = konstan
maka:
η = 1 -
η = 1 -
Gambar 15. Perubahan efisiensi terhadap cos φ beban.
Hubungan antara efisiensi dengan beban pada cos φ yang berbeda-beda dapat
dilihat pada diatas.
2.8. TRANSFORMATOR 3 FASA.
Transformator 3 fasa pada umumnya digunakan untuk menyalurkan tenaga
listrik pada sistem tegangan 3 fasa (arus bolak-balik). Pada sisi primer
dan skunder masing-masing mempunyai lilitan identik dengan 3 buah
transformator satu fasa, yang ujung kumparan primer dan skunder dapat
disambung (dihubungkan) secara bintang (Y) atau segi-tiga ( ).
Identik dengan 3 buah transformator satu fasa, yang ujung kumparan primer
clan sekunder dapat disambung (dihubungkan) secara bintang (I) atau segi
tiga.
Kadang-kadang untuk suatu maksud tertentu sisi sekunder dihubungkan secara
zig-zag (Z) yang mempunyai 6 belitan. Bila tegangan nominal kumparan
primer sama dengan tegangan antara fasa dari sistem sumber, maka kumparan
tersebut tersambung secara segi tiga.
Gambar 16. Hubungan -
Bila tegangan nominal kumparan sekunder sama dengan tegangan antara fase
dari sistem sumber , maka kumparan tersebut tersambung secara segi tiga.
Bila tagangan nominal kumparan sama dengan tegangan antara fasa dengan
netral dari sistem sumber, maka kumparan tersebut tersambung secara
bintang.
Gambar 17. Hubungan Y - Y
Bila tegangan nominal kumparan sekunder sama dengan tegangan antara fasa
dengan netral dari system sumber maka kumparan-kumparan..tersebut
tersambung secara bintang.
Gambar hubungan bintang dapat dilukiskan demikian.
Gambar 18. Hubungan generator Y dan Transformator Y
El1 = Eg2 - Eg3
El2 = Eg3 – Eg1
EI3 = Eg1 – Eg2
Gambar 19. Vektor group generator dan group formation.
U, V, dan W = Ujung permulaan setiap bilitan primer
X, Y, dan Z = Ujung akhir setiap belitan primer
Pada contoh diata sisi primer trafo dihubungkan secara bintang X, Y dan
Z dihubungkan menjadi satu dan disebut titik bintang atau netral .
Perbedaan fase antara titik-titik U, V dan W masing-masing bergeser
sebesar 1200.
Masing-masing belitan sisi primer adalah identik , demilciam pula
masing-masing belitan sekunder. Artinya bahvva setiap belitan mempunyai
: Jumlah lilitan (N) yang sama, penampang (q) yang sama tahanan (R) dan
reaktansi (X) yang sama serta arah melilit (polaritet) yang sama pula.
Dengan demikian tegangan induksi yang ditimbulkan oleh masing-masing
belitan dari setiap sisi adalah sama. Tegangan induksi yang ditimbulkan
dalam belitan primer menentang arah dari tegangan jepitan. Jadi
tegangan induksi e1 ; e2 dan e3 menentang arah E1; E2 dan E3 baik dalam
belitan maupun Vektor diagramnya.
Apabila sisi primer dihubungkan segi maka hubungan menjadi sebagai
berikut :
Ternyata bahwa veltor diagramnya sama, kecuali urutan tegangan induksi e1,
e2, dan e3, bergeser 120° . E1 , E2 dan E3 masing-masing adalah tegangan-
tegangan jepitan dari belitan primer 1, 2 dan 3 pada gambar diatas.
E1 =E13 ; E2= E1 , dan= E 3 = El2 sedang gambar b:
E1 = E12 ; E2 = E13 dan E3 =El1
Pada hubungan segi tiga ini ujung akhir dari telitan satu dihubungkan
dengan ujung awal belitan berikutnya. Pada hubung bintang , titik netral
merupakan hubungan dari ujung akhir atau ujung akhir dari tiga belitan.
Pada kenyataanya hubunganya adalah :
Gambar 23. Hubungan Y – Y
Apabila sisi sekunder ujung-ujung belitanya dihubungkan seperti diatas,
maka disebut hubungan bintang. Bila pada sisi primer dihubungkan dengan
sistem tegangan 3 fasa, maka pada belitan primer akan timbul tegangan-
tegangan induksi pada setiap bilitanya. Tegangan induksi ini akan
berlawanan dengan tegangan jepitannya. Oleh kama belitan primer dan
sekunder mempunyai arah polaritet (cara melilit) yang sama maka pada
belitan sekunder akan timbul tegangan induksi yang arahnya sama dengan
tegangan induksi belitan primer. Sedang tegangan jepitan sekunder beban nol
besar-arahnya sama dengan tegangan induksi sekunder.
Dengan demikian hubungan trafo diatas dapat digambarkan sebagai berikut :
keterangan :
U, V, W atau E1 ;E2 ;E3 sama dengan tegangan jepitan tiap phasa belitan
primer.
e1; e2: ; e3 samia dengan tegangan induksi primer tiap phasa.
2e1 ; 2e2 ; 2e3 sama dengan tegangan induksi sekunder setiap phasa.
X; Y; Z atau 2E1 ; 2E2 ; 2E3 sama dengan tagangan jepitan tiap phasa
belitan sekunder (pada beban nol arah dan besarnya sama dengan tegangan
induksinya ).
Berdasarkan perbedaan sudut (letak) antara tegangan jepitan primer
dengan tegangan jepitan sekunder (yang dihubung keluar) dari setiap
phasa, maka hubungan trafo tiga phasa dibagi menjadi golongan atau
group.
Group tersebut dinyatakan dalam penunjukan jam, dengan anggapan :
Sisi primer = Sisi tegangan tinggi = jarum panjang sisi sekunder = Sisi
tegangan rendah = jarum pendek.
Dengan demikian trafo diatas mempunyai veldor group Y y 6 yang artinya :
Y = belitan primer / tegangam tinggi dalam hubungan bintang.
y = Belitan sekunder/tegangan redah dalam hubungan bintang.
6 = jam 6 atau beda sudut 1800
Apabila hubungan sisi sekunder seperti ini :
Gambar 25. Vektor group
Sedangkan bila hubungan sisi sekunder tidak teratur maka vektor diagram
akan mempunyai bentuk yang tidak teratur sebagai berikut.
Tulislah tanda-tanda pada hubungan bilitan dan vektor diagram nya !
Hubungan lain :
Gambar 27. Hubungan belitan dengan vektornya
Hubungan ini mempunyai vektor group : Y d 5 yaitu sisi primer dihubungkan
bintang, sisi sekunder dihubungkau segi tiga (delta) sedang beda sudutnya
adalah 150° atau jam 5.00. Beda sudut (angular displacement) atau jam ini
ditentukan oleh titik-titik masuk dan titik keluar dari setiap phasa ,
yaitu : U dengan X, V dengan Y atau W dengan Z.
Pada hubungan segitiga arah jarum ditentukan oleh garis yang
menghubungkan antara titik berat segi tiga dengan masing-masing titik
keluamya (X ; Y atau Z ). Apabila vektor primer dan sekunder kita jadikan
satu sehingga titik bintang primer berimpit dengan titik berat sekunder,
maka apabila U - X dianggap jarum panjang dan x - o jarum pendek, akan
menunjuk suatu jam 5:00 atau beda sudut 150°
Cara melukisnva :
1. Buat vektor diagram primer.
2. Buat vektor 2e1 sejajar e1 (karena polaritet sama) disini titik Z dan
U berimpit.
3. 2e3 sejajar e3 ; y dan W berimpit.
4. 2e2 sejajar e2; x dan v berimpit.
Pada gambar diatas x; y dan z dihubungkan langsung keluar (beban).
Apabila titik-titik u ;v dan w dihubungkan keluar, maka vektor groupnya
menjadi : Y d1
Oleh karna yang menunjuk jam adalah vektor U - X dan u –o.
Gambar 28. Sambungan dan vektor DY 5
Vektor group adalah : D y 5
Bila x;y dan z sebagai titik bintang dan u ; v dan w dihubungkan keluar,
maka akan didapat vektor group : D y 11 ( gambarkan )
Vektor group D d 6
Gambar 29. Sumber hubungan dan vektor group D d 6
Bila u; v dan w.dihubungkan keluar, maka vektor group menjadi D d 11
(gambarkan !!).
Ini sama halnya dengan bila x; y dan z yang dihubung keluar tetapi
menganggap y sebagai u, z sebagai v dan x sebagai w. Hubungan lain lagi
yang istimewa dan hampir sama dengan hubungan bintang disebut : Hubungan
zig-zag disingkat dengan : z
Pada hubungan ini mempunyai cin-ciri :
1. Mempunyai titik bintang.
2. setiap phasa mempunyai dua belitan yang identik (N sama, q sama;
resistensi dan reaktansi sama).
Seluruhnya terdapat 6 belitan.
Vektor group yang banyak dipakai adalah : Yz5 seperti berikut :
Nomenclature ( ketentuan-ketentuan khusus trafo ) :
1. Menurut normalisasi British Standart jepitan-jepitan traf dikeluarkan
sejajar pada sisi yang satu terdapat jepitan-jepitan tengangan tinggi dan
pada sisi yang lain terdapat jepitan tegangan rendah.
Pemberian huruf dari kiri kekanan dengan menghadap pada sisi tegangan
tinggi.
Pada sisi tegangan rendah : U-V-W.
Pada sisi tegangan rendah : u-v-w
2. Bila tegangan induksi dalam phasa tegangan tinggi U - X dalam arah
dari U ke X suatu saat yang sama arahnya dari u ke x. ini menunjukan
bahwa polaritetnya adalah a; adiditive (penjumlahan).
3. Sudut pergeseran dinyatakan dengan jarum jam. Vel.rtor tegangan
tinggi menunjuk jam 12 : 00 (00:00) dan vektor tegangan-tegangan rendah
sebagai jarum pendek (penunjuk).
Misalnya ; Y d 11 artinya :
a. Sisi tegangan tinggi dalam hubungan bintang.
b. Sisi tegangan rendah dalam hubungan segi tiga/delta.
c. Pergeseran sudut : + 300 atau menunjuk jam 11:00
4. Klassifikasi trafo-trafo (menurut VDE)
Grotip 1 ; pergeseran phasa nol (Yy0 ; Dd0 ; Dzo)
Group 2 ; pergeseran phasa 1500 (Dy 5 : Yd 5; Yz 5)
Group 3 ; pergeseran phasa 1800 (Da 6 ; Yy 6; Dz 6)
Group 4 ; pergeseran phase 3300 (Dy..ll,; Yd 11 ; Yz 11)
Arus dan Tegangan pada trafo 3 fasa
A). Trafo hubungan Y-Y
a =
N1 = jumlah lilitan primer per fasa
N2 = jumlah lilitan sekunder per fasa
EL = tegangan line sisi primer
2EL = tegangan line sisi sekunder
1Ep = tegangan jepit tiap lilitan primer
2Ep = tegangan jepitan lilitan sekunder
1ep = tegangan induksi lilitan primer
2ep = tegangan induksi lilitan sekunder
1. Keadaan Beban Nol ; dengan mengabaikan arus nol
EL = Ep ( 3 = ep ( 3
2 EL = 2 Ep ( 3 = 2 ep ( 3
1 Ep = 2 ep.a
1 Ep = 1 Ep.a
2. Keadaan Berbeban :
IL = Arus Line Primer
2 IL = Arus Line Sekunder
Ip = Arus Primer per fasa
2 Ip = Arus Sekunder per fasa
IL = Ip
2 IL = 2 Ip
Ip =
b) Trafo Hubungan D - D
Gambar trafo hubungan - ( D-D )
1. Keadaan Beban Nol ; dengan mengabaikan arus nol
EL = 1 Ep = 1 ep
2 EL = 2 Ep = 2 ep
1 Ep = 2 Ep. a
1 Ep = 2 Ep. a
2. Keadaan Berbeban
1L = Ip ( 3
2IL = 2 Ip ( 3
Ip =
IL 1 = Ip 1 = Ip 3
IL 2 = Ip 2 = Ip 1
IL 3 = Ip 3 = Ip 2
IL1 + IL2 + IL3 = 0
Trafo Hubungan D - Y
1 Ep = 2 Ep.a
Iep.a = 2 ep a
2 E L = 2 EP ( 3
(buktikan) .
Hubungan Y - D
Gambar . Trafo hubungan - Y ( D- Y )
1 Ep = 2 Ep a
1 ep = 2ep a
EL = 1 Ep( = 1Ep 3
E 1 = 1 Ep3( 3
Rugi tembaga primer = 3 Ip2 r1/ fasa
Rugi tembaga sekunder Pj2 = 3.2Ip2 r2/ fasa
Rugi hysterisis : P > H = b 31f Ep
Sehingga
W masuk – (PJ1 + Pj2 + 1 H ) = W keluar
Jadi
Apabila bebannya asymetris
PJI = Ip 1 r1 + 1p2 r2 + Ip3 r3
PJ2 = 2I Ip1. 2 r1 + 2Ip2.2r2 + 2 Ip3 .2r3
Tenaga Trafo 3 fasa
W = EL I Cos ( ( 3 watt
W keluar = 2 E 2 I Cos ( ( 3
( 1 = pergeseran fasa antara EL dan IL
( 2 = pergeseran fasa antara 2EL dan 2 IL
Rendemen =
2.9. KONSTRUKSI TRANSFORMATOR .
Jenis transformator ( trafo) distribusi.
Trafo yang umum dipergunakan untuk sistem distribusi adalah trafo 3 fasa
dan satu fasa sedangkan trafo tiga fasa merupakan trafo yang paling banyak
dipakai hal ini dikarenakan .
1. Untuk daya yang sama tidak memerlukan ruang yang besar.
2. Mempunyai nilai ekonomis.
3. Pemeliharaan persatuan barang lebih murah dan mudah.
Menurut jenisnya trafo dibedakan :
1. Over head transformer.
2. Underground transformer.
1 . Over head Transformer terdiri dari :
1. Konvensional.
2. CSP ( Completely Self Protection ).
2.9.1. Transformator Konvensional
Trafo konvensional tidak memiliki alat pengaman seperti arester,
pengaman beban lebih sebagai suatu kesatuan unit trafo . namun alat
alat pengaman tersebut di sdapat dan dipasang secara terpisah
Untuk nilai pengenal (rating) yang tidak terlalu besar tipe konvesional
adalah dalam bentuk pasangan tiang , sedang untuk rating yang besar
ditempatkan pada gardu distribusi.
Pada gambar terlihat trafo distribusi tipe konvensional yang
diperlengkapi dengan terminal terminalnya.
2.9.2. Transformator CSP
Trafo distribusi tipe CSP ini memiliki pengaman sebagai kesatuan unit
trafo pengaman yang terdapat adalah pengaman terhadap gangguan surja
petir dan surja hubung , pengaman beban lebih dan pengaman hubung
singkat.Selai itu trafo ini juga dilengkapi dengan lampu merah
peringatan yang akan menyala bila temperatur kumparan melebihi batas
yang di ijinkan un tuk isolasinya Kondisi ini apabila tidak diambil
tindakan dan temperatu mencapai batas bahaya maka CB ( circuit breaker
) akan bekerja membuka
Apabila diperlukan CB dapat diset pada posiusi darurat untuk melakukan
beban lebih sementara. Dalam gambar terlihat bentuk trafo tipe CSP satu
fasa dan alat alat proteksi
2.9.3. KONSTRUKSI UMUM
Transformator - transformator distribusi tiga fasa terdiri dari bagian-
bagian :
Keterangan-keterangan lebih lanjut adalah :
1. Bhusing Primer.
2. Indikator tinggi permukaan minyak.
3. Penapas pengering.
4. Lobang untuk pembukaan.
5. Lobang untuk penarikan.
6. Kran untuk pemasukan/pengeluaran minyak.
7. Pelat nama.
8. Thermometer.
10. Tap trafo (alat untuk merubah tegangan).
Gambar. Konstruksi lengkap transformator.
Name platelpelat pengeaal :
Tiap Transformator harus dilengkapi dengan pelat pengenal, terbuat dari
bahan tahan cuaca, dipasang pada posisi yang mudah dilihat berisikan
rincian seperti yang ditunjukan dibawah ini. Keseluruhan pelat harus
bertanda yang tak mudah terhapus (misalnya dengan memahat, mencetak-
cetak ).
Imformasi yang diperlukan
a. Jenis transformator (misalnya: transformator, oto-transformator,
transformator penguat dan sebagainya).
b. Nomor spesifikasi.
c. Nama pabrik.
d. Nomor seri pembuatan
e. Tahun pembuatan
f. JumIah fasa
g. Daya mengenal (untuk transformator belitan banyak, ganda, daya
pengenai tiap belitan harus diberikan, kombinasi pembebanan harus
ditunjukan pula, jika tidak pengenal salah satu belitan merupan jumlah
daya pengenal belitan lainnya).
h. Frekuensi pengenal
i. Tegangan pengenal
j. A.rus pengenal
k. Lambang hubungan
1. Tegangan impendans pada arus pengenal (nilai terukur dan bila
perlu,daya acuan).
m. Jenis pendingin. (Bila transformator mempunyai mempunyai cara
pendingin keluaran yang brrbeda dari pengenalnya dapat ditunjukan oleh
presentasi daya pengenal, misaLnva ONAN/ONAP 100 % )
n. Massa keseluruhan.
o. Masa minyak isolasi.
Apabila nilai pengenal transformator lebih dari satu, tergantung dari
hubungan yang berbedabeda,dengan desain mengikuti kekususanya, nilai-
nilai pengenal perlu ditambahkan adalah plat pengenal.
2.9.4. KONSTRUKSI DAN BAHAN INTI
Inti trafo adalah sebagai arus penghantar magnetic (fluks) untuk dapat
membentuk rangkaian arus magnit, sehingga belitan/kumparan (coil) dapat
diinduksikan suatu tegangan. Inti terbentuk dari lapisan-lapisan plat
dinamo yang bahanya dibuat dari baja alloy atau baja silicon yang
mempunyai sifat resistansi yang tinggi dan histerisis yang kecil.
Tebal plat ini berkisar antara 0,35 - 0,5 mm, tergantung besar kecilnya
fasilitas trafo. untuk menghindari /mengurangi adanya arus pusar (Eddy,
current), maka antara plat satu dengan yang lainnya diberi semacam
lapisan isolasi (vernish) yang tahan terhadap suhu tinggi . Lapisan ini
harus ditekan (press) untuk menghilangkan adanya celah udara antara plat
yang satu dengan yang lainnya yang dapat menimbulkan suara keras pada
waktu trafo kerja (operasi).
Untuk memudahkan pemasangan kumparan (coil) maka penampang inti dibuat
berbentuk bulat dengan susunan sebai gambar dibawah ini.
Gambar : Inti besi transformator
Bahan - bahan untuk inti trafo
1. Low aloy steel : 0.8 s/d 1,8°o silicon
2. Medium aloy steel : 1,8 s/d 2,8°o silicon
3. Medium to high aloy steel : 2,8 s/d 4°o silicon
4. High aloy steel : 4 s/d 4,8°o silicon.
Untuk bahan-bahan tersebut mempunyai sifat-sifat :
l.Rugi besi ( Normal
2.Rugi besi ( Kurang
3.Rugi besi ( Kecil
4. Rugi besi ( Sangat kecil.
Spiral Core cut `C" core
Cut " E ` Core
Cut' C ° Carz Cut'C° Core SgirsICoTe
Half Cruciform FuII Cruciform F-ull Cruciform
Cut °E' Core
Full Cruciform
Gambar. Bentuk inti besi transformator
2.9.5. KONSTRUKSI DAN BAHAN LILITAN
Kumparan terdiri dari suatu penghantar (Coductor) dan isolasi yang
menpunyai tegangan tembus yang tinggi dan tahan terhadap suhu yang
tinggi pula. Konduktor terbuat dari allumunium. Pada umumnya digunakan
tembaga dengan keuntungan-keuntungan :
a. Mempunyai tahanan jenis yang kecil 0,0175 mm2 /m.
b. Kekuatan mekanis yang lebih besar dari allumunium.
c. Tahan terhadap korosi dari atmosfir.
d. Titik cair atau lebur lebih tinggi (1083°C).
e. Mudah pengerjaanya : dibengkokan, diratakan, dibor, dipres,
disolder, dilass dsb.
Kerugian allumunium
a. Titik cair rendah + 657 ° C.
b. Tahanan jenis tinggi 0,0292 - mm2/m
c. Sukar pengerjaanya.
Dua macam konstruksi dari kumparan
1. Consentric winding
Kumparan berbentuk silinder , kumparan tegangan rendah diletakkan
berdekatan dengan inti, sedang kumparan tegangan tinggi disebelah
luarnya. Antara keduanya terdapat semacam isolasi kertas bakalit yang
tahan terhadap tegangan yang tinggi (kv/cm) dan suhu yang tinggi.
Kumparan tegangan tinggi penampang (q) kecil jumlah lilitan (N)
banyak,isolasi lebih baik. Kumparan tegangan rendah : q besar, N lebih
sedikit, isolasi sesuai dengan tegangan.
2. Sandwich winding
Kumparan tegangan rendah dan kumparan tegangan tinggi dibuat saling
menumpuk dan diarrtaranya terdapat satu isolasi kertas bakelit.
GAMBAR .Bentuk-bentuk winding
2.9.6. KONSTRUKSI DAN BAHAN TANGKI PENDINGIN
Transformator berdasarkan cara-cara pendinginanya dapat diklasifikasikan
dalam beberapa macam system pendingin sebagai berikut :
AN : Pendingin alam (natural cooling) oleh sirkulasi udara sekitarnya tanpa
alat-alat khusus. Inti dan kumparan trafo terbuka, tanpa minyak. Sistim
ini digunakanuntuk trafo-trafo kecil dan bertegangan rendah, misalnya
set-up trafo dirumah-rumah.
AB : Pendinginan oleh air (air blast) langsung yang dihasilkan oleh
fan (kipas angin). Sistim ini juga tidak mengunakan minyak.
ON : Pendingin minyak (oil immerset) disertai pendingin alam (natural
cooling). Panas yang ditimbulkan oleh pada inti dan kumparan
diteruskan melalui minyak kedinding trafo yang kemudian didinginkan
oleh udara luar sekitarnya . Keuntungan cara hal ini adalah bahwa
kotoran-kotoran (debu) semua uap air tidak masuk pada inti dan
kumparan maupun minyak trafo. Sistim ini digunakan untuk trafo tenaga
yang lebih dari 10 kVA.
OB : Sistim ini adalah sama dengan hembusan sistim ON yang dilengkapi
dengan hembusan angin dari fan pada dinding trafo.
OFN : Pendinginan ini sama dengan sistim ON, tetapi untuk sirkulasi
minyaknya melalui radiator mengunakan suatu cara. Pada sistim ini
tidak ada fan.
OFB : Adalah sistim OFN yang dilengkapi hembusan angin dari fan.
Digunakan untuk trafo-trafo yang berkapasitas besar.
ON : Gabungan dari pendinginan minyak dengan pendinginan air sirkulasi
pada dinding luar radiator tanpa fan .
OF : a. Sama d:agan OFB, tetapi tanpa fan.
b. Minyak dialirkan keradiator oleh suatu pompa.
c. Dinding luar radiator didinginkan oleh sirkulai air sebagai
penganti fan.
Sistim campuran : Adalah gabungan dari beberapa sistim, misalnya :
ON/OB, ON/OFW ; ON/OB/OFW ; ON/OW/OFW.
2.9.7. KENAIKAN SUHU TRAFO (TEMPERATUR RISE)
Kenaikan suhu dari kumparan, minyak dan inti trafo menurut B.S (British
standard) adalah
"MACAM "KUMPARAN "MINYAK "INTI "
"PENDINGIN " " " "
" "CLASS A "CLASS B " " "
"AN, AB "550C "750C " "Sesuai dengan"
" " " " "kumparan yang"
" " " " "terdekat "
" " " " " "
"ON, OB, OW "600C "- "500C " "
" " " " " "
"OFN, OFB "650 C "- "500C " "
" " " " " "
"OFW "700C " "600C " "
Kenaikan temperatur (suhu) ini didasarkan atas temperatur udara luar atau
suhu dari air pendingin masuk. Harga-harga ini adalah = 250 C untuk air dan
400 C maximum dengan harga rata-rata 350 C selama 24 jam untuk udara.
Artinya :
Niaalnva sistim ON dengn klass A : suhu tertinggi dari kamparan yang
diperkenankan adaIah : 400 C + 600C = 1000 C untuk beberapa jam (2-3 jam )
dan 350 C + 600 C = 950 C untuk 24 jam terus menurun.
Gambar. Berapa Sistim Pendingan Pada Transformator
2.9.8. KONSTRUKSI DAN BAHAN BUSHING (TIPE INDOOR DAN OUT DOOR )
Bushing sangat menentukan dalam pengambilan tegangan dan pemasukan
tegangan pada tranformator, pada sisi tegangan tinggi bushing harus
mempunyai syarat titik tembus. Bahan utama untuk bushing adalah dari
bahan keramik. Dan pada bushing tegangan tinggi biasanya dilengkapi
arcing horn.
Beberapa contoh konstruksi bushing.
Gambar . Bentuk (Konstruksi Bushing)
1. Bushing untuk 11 kv (in door)
2. Bushing untuk 11 kv (out door)
3. Bushing untuk 33 kv (out door)
4. Bushing untuk 33 kv untuk cable
2.9.10.KONSTRUKSI PERALATAN TAMBAHAN
Minyak Trafo :
Minyak trafo merupakan bagian yang terpenting dalam trafo
Fungsi minyak trafo :
1. Sebagai bahan isolasi.
2. Sebagai pendingin.
3. Sebagai penghantar panas dari bagian yang panas (coil dan inti) ke
dinding bak.
Sifat Dari Minyak Trafo
1. Besar jenis (spesific grafity) = 0,85 – 0,9 gr/cm pada 13,50 C
2. Viscilitas (kekentalan) rendah untuk memudahkan cirkulasi dari bagian
yang panas kebagian yang dingin ; 100 – 110 saybolt second pada 400 C
3. Titik didih tidak kurang dari 1350 C
4. Titik beku tidak lebih dari -450 C
5. Tekanan tembus minyak trafo tidak kurang dari 30 kv/2,5 mm atau 120
kv/cm
6. Coefisien volume (cv ) = 0,069 % per 1o C
7. Titik api (flash point ) = 1800 C – 1900 C
8. Titik nyala (burning point) = 2050 C
9. Kelembaban terhadap uap air (moisture) = nihil
11. Radiator
Radiator berfungsi sebagai alat pendingin dari trafo. Minyak trafo
yang panas mempunyai berat jenis yang rendah, sehingga berada dibagian
atas ; kemudian masuk kebagian atas dari pipa radiator. Didalam
radiator minyak didinginkan oleh udara luar atau angin. Minyak turun
fdari bagian atas pipa masuk bak trafo bagian bawah (lihat arah panah
gambar didepan). Pada trafo-trafo kecil radiator diganti dengan sirip-
sirip (ribbon) yang fungsinya memperluas permukaan dinding trafo
sehingga pendinginan lebih baik / sempurna
2.9.11.1.Conservator :
Apabila suatu trafo mempunyai beban yang tinggi atau kenaikan suhu
udara luar, maka minyak trafo akan mengembang. Pnegembangan minyak ini
diterima oleh Conservator expansion tank. Udara diatas permukaan
minyak didalam conservator terdesak keluar melalui silingel dan alat
pernapasan udara (air breather) apabila minyak trafo dingin, maka
udara dari luar akan masuk melalui alat pernapasan, silica gel dan
kembali ke conservator. Tinggi rendahnya minyak didalam conservator
dapat dilihat dalam gelas pendingin yang menempel pada conservator
tersebut.
Untuk menghindari hubungan langsung antara bagian dalam dari
trafo dengan udara luar maka didalam alat pernafasan diberi minyak
trafo. Hal ini juga untuk dimaksud untuk menjaga agar udara yang masuk
dari luar tidak mengandung kotoran-kotoran (debu), uap air dll.
2. Silica gel :
Adalah suatu bahan higroscopis yang dimaksud untuk menyerap uap air
dari udara yang sedang naik pada waktu trafo menjadi dingin
(bernafas). Uap air harus dihindarkan sebab dapat mengakibatkan
menurunnya tegangan tembus dari minyak hal ini dapat berakibat adanya
lompatan api (flash over) didalam trafo bahan lain yang dipergunakan
selain silica gel adalah calsium chloride
3. Emergency Release :
Gunanya untuk mengeluarkan tekanan yang besar didalam bak trafo
apabila timbul panas yang tinggi, sehingga tidak mengakibatkan
misalnya yang dapat merusak bagian-bagian lain (bak trafo kembung dan
sebagainya). Emergency release (selaput pengaman) berupa suatu bagian
tipis atau kaca yang mudah pecah bila mendapat tekanan tertentu.
4. Tap Changer :
Tap changer atau trap dari trafo adalah merupakan suatu bagian dari
trafo yang digunakan untuk mengatur tegangan di sisi skunder sesuai
keinginan..
9. DAYA TRANSFORMATOR DISTRIBUSI.
DAYA PENGENAL.
Nilai-nilai daya pengenal yang lebih disukai dalam SPLN 8° : 1978 IEC 76
– 1 (1976) seperti dibawah ini sedang yang bertanda * adalah nilai-nilai
standar PLN.
"kVA "KVA "KVA "
" " " "
"5 "25* "200* "
"6,3 "31,5 "250* "
"8 "40 "315* "
"10 "50* "400* "
"12,5 "63 "500* "
"16* "80 "500* "
"20 "100* "630* "
" "125 "630* "
" "160* "800* "
" " "1000* "
" " "1250* "
" " "1600* dst "
Catatan :
Nilai-nilai dalam tabel diatas berlaku bagi transformator fasa tiga dan
fasa tunggal. Bagi transformator fasa tunggal yang akan dipasang pada
bangku fasa tiga, nilainya seperti dari nilai-nilai tercantum dalam tabel
diatas.
Pembebanan Transformator :
Pembebanan transformator dilaksanakan sesuai dengan SPLN 17° : 1979
(Publikasi IEC 354.1972) lampiran dan SPL 17 : 1979 masing-masing tentang
Pedoman Pembebanan Transformator Terendam minyak dan Pedoman Penerapannya.
Nilai-nilai beban yang tercantum dalam tabel 1 s/d x dari lampiran A
menunjukkan dimungkinkannya pembebanan lebih pada suhu sekitar dan jangka
waktu tertent. Dengan nilai-nilai tersebut transformator dijamin tidak
mengalami susut umur (umur transformator tetap sesuai dengan disain)
karena pengaruhnya dengan isolasi sama dengan transformator yang bekerja
pada daya pengenal dan suhu sekitar 20 C, sehingga suhu tidak panas pada
lilitan mencapai 98 C. Dengan demikian untuk menguji pemamfaatan Publikasi
IEC 354 (1872 tersebut, maka umur transformator perlu ditetapkan
yaitu selama 20 tahun atau7300 hari, sehingga transformator akan mempunyai
susut normal (normal loss of life) O, 0137 % perhari
Catatan :
Dalam SPLN 17 A ; 1979, lampiran A, sub ayat 2.2. diberikan pengertian dan
contoh perhitungan mengenai susut umur (use of life) sbb :
Dengan dibebaninya transformator pada daya pengenal dan suhu sekitar 20 C,
maka transformator akan mengalami pemburukan isolasi dan karenanya
mengalami susut umur yang normal, sehingga umur transformator sesuai dengan
desain, misalnya 30 tahun.
Dibawah ini adalah tabel susut umur sebagai fungsi dari suhu titik panas 0c
:
"Oc "Susut Umur "
" " "
"80 "0,125 "
"86 "0,25 "
"92 "0,5 "
"98 "1,0 "
"104 "2,0 "
"110 "4,0 "
"116 "8,0 "
"122 "16,0 "
"128 "32,0 "
"134 "64,0 "
"140 "128,0 "
Contoh 1 :
Transformator dibebani 10 jam pada 0c = 104 C dan 14 jam pada 0c = 86 C.
Susut umurnya = 10 x 2 + 14 x 0,25 = 23,5 jam umur selama 24 jam (harian).
Karena masih kurang dari 24 jam, transformator tidak mengalami kenaikan
susut umur, sehingga tetap sesuai dengan desain (tabel 1 s/d x )
Contoh 2 :
Transformator dibebani 4 jam pada 0c = 110 (pada beban puncak) dan 20 C jam
pada 0c = 90 C. Susut umurnya = 4 x 4 + 20 x 0,9 ( intrapolasi ) = 24 jam
umur, selama 24 jam. Ini juga berarti mengalami susut umur yang normal
tabel 1 s/d x
Contoh 3 :
Transformator dibebani 12 jam pada suhu 0c 104 C dan 12 jam pada 0c = 90 C.
Susut umurnya = 12 = 12 x 2 + 12 x 1 = 36 jam umur, selama 24 jam. Ini
berarti susut umurnya normal, sehingga umurnya menjadi 2/3 x 30 tahun = 20
tahun.
PLN menetapkan nilai maksimum bagi rugi total ( dalam % terhadap daya
pengenal), yaitu rugi besi dan tembaga pada 75 C faktor daya 1,0 dan beban
100 %
Tabel-
Rugi total maximum
"Fasa Tunggal"Fasa Tiga "
"25 50 " 50 100 160 200 250 315 400 "
"2,21 1,75"500 630 800 1000 1250 1600 "
" "2,2 2,07 1,76 1,71 1,56 1,48 1,37 "
" "1,32 1,24 1,52 1,44 1,42 1,33 "
11. TEGANGAN PENGENAL DAN PENYADAPNYA (TEGANGAN PRIMER).
Tegangan primer ditetapkan sesuai dengan tegangan nominal sistem pada
jaringan tegangan menengah (JTM) yang berlaku dilingkungan PLN, 6 kv dan
20 kv. Dengan demikian ada tiga macam transformator yang dibedakan
tegangan primernya, yaitu :
a). Transformator bertegangan primer 6 kv ;
b). Transformator bertegangan primer 20 kv
c). Transformator bertegangan primer 6 kv dan 20 kv, yang dapat
dipindahkan dengan sebuah pemindahan tegangan (komutator).
Transformator bertegangan ganda ini dibuat dengan kapasitas 100 kVA
sampai dengan 630 kVA
Catatan :
Pada sistem distribusi fasa tiga, 4 kawat maka transformator fasa
tunggal yang dipasang tentunya mempunyai tegangan pengenal 20 kV/V3 =
12 kV. Karena SPLN 1 : 1978 menetapkan tegangan nominal sistem 20 kV,
maka masih perlu dipasang transformator fasa tungga dengan tegangan
pengenal 12 kV
Tegangan sekunder :
Tegangan sekunder ditetapkan tampa deisesuaikan dengan tegangan nominal
sistem pada jaringan tegangan rendah (JTR) yang berlaku dilingkungan
PLN ( 127 & 220 V untuk sistim fasa tunggal dan 127/220 V dan 220 / 380
V untuk sistem fasa tiga, yaitu : 133 / 231 V dan 231 / 400 V pada
kedaaan tampa beban)
Dengan demikian ada empat macam transformator yang dibedakan oleh
tegangan sekundernya, yaitu :
(a). Transformator bertegangan sekunder 133 / 231 V;
(b). Transformator bertegangan sekunder 133 / 400 V;
(c). Transformator bertegangan sekunder 133 / 231 V / 400 V yang dapat
digunakan secara serentak (stimulan)
(d). Transformator bertegangan sekunder 133 / 231 V / 400 V yang
digunakan terpisah
Catatan :
Bilamana dipakai tidak serentak maka dengan bertegangan sekunder 231/400
Volt daya transformator tetap 100 % daya pengenal, sedang dengan
tegangan sekunder 133 / 231 Volt dayanya hanya 75 % daya pengenal.
Tabel-
Komposisi Sistem Tegangan
"Daya "ITP/TS 1"ITP/TS 2 "TP/TS1+ TS"2TP/TS 1 "2TP / TS"2TP/TS1+ "
"Pengenal " " "2 " "2 "Ts2 "
"KVA " " " " " " "
" " " " " " " "
"16 "* "* "* "* "* "* "
"25 "* "* "* "* "* "* "
"50 "* "* "* "* "* "* "
"100 "* "* "* "* "* "* "
"160 "* "* "* "* "* "* "
"200 "* "* "* "* "* "* "
"250 "* "* "* "* "* "* "
"315 "* "* "* "* "* "* "
"400 "* "* "* "* "* "* "
"500 "* "* "* "* "* "* "
"630 "* "* "* "* "* "* "
"800 "+ "* "+ "+ "+ "+ "
"1000 "+ "* "+ "+ "+ "+ "
"1250 "+ "* "+ "+ "+ "+ "
"1600 "+ "* "+ "+ "+ "+ "
Keterangan :
1 TP : Tegangan Primer Tunggal
2 TP : Tegangan Primer Ganda
TS 1 : Tegangan Sekunder 133/231 V
TS 2 : Tegangan Sekunder 231/400V
TS 1 + TS 2 : Tegangan Sekunder Ganda Dapat Bekerja Ganda
Dinyatakan Sebagai Standar Dilingkungan PLN
+ : Belum standar, dipesan sesuai kebutuhan
Penyadapan :
Ada tiga macam penyadapan tampa beban, yaitu :
(a). Sadapan tampa beban (STB) tiga langkah : 21, 20, 19 kV.
(b). Sadapan tampa beban lima langkah : 22, 21, 20, 19, 18 kV.
(c). Sadapan tampa beban lima langkah : 21; 20,5; 20; 19,5; 19 kV.
Penyadapan dilakukan dengan pemgubah sadapan (komotator) pada keadaan
tampa beban pada sisi primer.
Catatan :
Nilai-nilai tegangan sadapan, khususnya penyadap utama (principle
tapping), adalah nilai-nilai yang beresuaian dengan besaran-besaran
pengenal (arus, tegangan ,daya) sebagaimana didefenisikan dalam
publikasi IEC 76 – 1 (1976) sub. Ayat 3, 5, 1, 1.
10. KELOMPOK VEKTOR
Kelompok vektor
Ada tiga macam transformator yang dibedakan oleh kelompok vektornya
dan titik netralnya yaitu :
Kelompok vektor Y, yn 5
Dipakai pada transformator berka[asitas sampai dengan 250 kVA
Catatan : zn berarti titik netralnya dikeluarkan
Kelompok vektor D, yn 5
Dipakai pada transformator berkapasitas 200 kVA sampai dengan 1600
Kva
Sisi sekunder bertegangan ganda 133 / 231 / 400 V yang bekerja
serentak
Kelompok vektor Y, zn 5 dan Y, yn 6
Kedua vektor ini terdapat pada sebuah transformator bertegangan
sekunder ganda yang bekerja tidak serentak, dipakai pada
transformator berkapasitas sampai dengan 250 kVA untuk keperluan
jaringan distribusi.
Pada umumnya ; diatas 250 kVA sampai dengan 630 kVA hanya dibuat
untuk keperluan jaringan yang sesuai dengan kapasitas serta kelompok
vektor dan tegangan sekunder ganda tersebut. Kelompok vektor Y, yn 6
dipakai pada tegangan sekunder 133 / 231 V
. 2.11. TINGKAT ISOLASI DASAR
Tingkat isolasi dasar (TID) bagi transformator distribusi telah
ditetapkan dalam
SPLN 7 :1978, yaitu 125 kV
Karateristik Elektris
Tabel berikut ini adalah estándar PLN, kecuali nilai rugi besi dan
temabaga, arus beban nol, efesiensi serta pengaturan tegangan yang
hanya merupakan contoh.
-----------------------
Ph3
U
N2
E1
N2
W
S
Ph3
Ph3
Ph2
Ph1
Ph2
Ph1
RC
N1
i2
XM
X2
R2
X1
R1
i2
V2
Z1
Φ
V1
i0
N2
E1
N2
E2
E2
(a) (b)
Gb.2 Transformator tanpa beban
Φ
V1
i0
E1
Φ
V1
i0
ZL
N2
IC
V1
IM
i1
V1
V2
E2
Φ
E1
E2
V2
V1
i1R1
i1.X1
i2
i2R2
i0
i2X1
i1
i'2
iM
i0
Φ
iC
i0
i'2
aV2
IM
i1
IC
V1
a2ZL
aV2
i0
i'2
XM
RC
a2X2
a2R2
X1
R1
IM
i1
IC
V1
a2ZL
XM
RC
a2X2
a2R2
X1
R1
i1
iM
iC
i2'X1
Φ
i2'
Φ
aV2
i2'R1
i2'a2R2
i2'a2X1
i0
i0
V
A
RC
W
W
XM
V
A
i'2
Rekു愍㉖敘൫植獨ど䵉䍉䍒ㅩㅖ㉡䱚䵘㉡㉘㉡㉒ㅘㅒ啓䉍剅啋偍剁乁倍
䥒䕍䘍啌卋䈍剅䅓䅍啋偍剁乁匍啋䑎剅畒楧名浥慢慧汆歵൳潢潣൲刍杵 敢楳䠍獩整敲
楳ⱳ䔍摤 畣牲湥൴伍瑵異൴刍杵൩敔扭条ൡ倍㍨桐ല倍ㅨ桐ല倍ㅨൎ唍ൖ圍ㅅ㉅㍅杅ള䔍
㉧杅
A
aV2
Xek
ihs
i0
IM
IC
RC
i1
V1
a2ZL
XM
a2X2
a2R2
X1
R1
SUMBER
KUMPARAN
PRIMER
FLUKS
BERSAMA
KUMPARAN
SKUNDER
Rugi
Tembaga
Fluks
bocor
Rugi besi
Histeresis,
Eddy current
Output
Rugi
Tembaga
Ph3
Ph2
Ph1
Ph2
Ph1
N
U
V
W
E1
E2
E3
Eg3
Eg2
Eg1
El2
El3
Eg1
El1
Eg2
Eg3
Eg3
Eg2
Eg1
El2
El3
El1
U
E1
e1
e2
E2
V
e3
E3
W
e2
E1
E3
e1
E2
e3
V
W
W
V
U
T
S
R
T
S
R
El1
El2
El3
El3
El2
El1
X
Y
Z
Z
Y
X
0,99
0,98
0,25
0,97
0,50
0,75
1,00
1,25
0,8 PF
1,0 PF
pu Beban
0,6 PF
0,96
0
Vektor Diagramnya
Gambar 22 :Vektor Goup Δ
U
V
W
Z
Y
X
w
v
u
z
y
x
+
-
-
+
-
+
-
+
-
+
-
+
1800
U
E1
X
2E1
x
y
z
V
U
x
W
z
y
U
V
W
W
V
U
Vektor diagram group nya sebagai berikut :
W
z
y
x
V
U
+
_
_
+
_
+
_
+
_
+
_
+
z
y
x
W
V
U
_
+
_
+
_
+
W
z
y
x
V
U
Z
Y
X
E3
E2
E1
EL3
EL2
EL1
W
V
U
S
R
T
W
V
U
Z
Y
X
v
u
w
V
U
R
T
W
V
U
EL2
EL1
EL3
W
V
U
w
v
u
u
w
v
z
y
x
z
y
x
e3
e2
e1
e2
e1
e2
e3
e3
e1
2e2
2e1
2e3
