26. Teori Transformator Distribusi

PT PLN (Persero) Jasa Pendidikan dan Pelatihan

Transformator

1.PENDAHULUAN: 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 se!ara 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 "arak "auh.

#alam bidang tenga listrik pemakaian transformator dikelompokkan men"adi: 1. Transformator daya. $. Transformator distribusi. %. Transformator pengukuran (transformator arus dan transformator tegangan).

&er"a transformator yang berdasarkan induksielektromagnet, menghendaki adanya gandengan magnet antara rangkaian primer dan sekunder. dan sekunder. 'andengan 'andengan magnet ini berupa inti besi besi tempat melakukan fluks melakukan fluks bersama. bersama. erdasarkan !ara melilitkan kumparan pada inti, dikenal dua ma!am transformator, yaitu tipe inti dan tipe cangkang.

'ambar1. Tipe kumparan transformator

1


Transformator

1.1. KEADAAN TRANSFORMATOR TANPA TANPA BEBAN.

Φ Φ

i0 V1

E1

N1

N2

i0

E2 V1

(a)

E1 (b)

Gb.2 Tran!"r#a$"r $an%a b&ban

ila ila kumpar kumparan an primer primer suatu suatu transfo transforma rmator tor dihubu dihubungk ngkan an dengan dengan sumber sumber tegang tegangan an  1 yang sinusoid, akan mengalirkan arus primer * o yang "uga sinusoide dan dengan menganggap belitan N1 re+aktif murni, * o akan tertingagal tertingagal -- dari dari 1 (gambar $). rus primer * o menimbulkan fluks (/) yang sefasa "uga berbentuk sinusoid.

/ 0 /maks sin t 2luks yang sinusoid ini akan menghasilkan tegangan induksi e1 ( 3ukum 2araday ) e 1 0  N 1 . d / 4 dt e1 0  N1. d(/maks sin t)4dt 0 N 1..5maks.!ost (tertinggal -6 -6 dari 5) harga efektifnya adalah

71 0 N1.$  85maks 4 $ 0 9.99 n 1. 85maks

Pada rangkaian skunder, fluks (5) bersama tadi menimbulkan

e1 0  N$. d / 4 dt e1 0  N$. .5maks.!ost 7$ 0 9.99 N$. 85maks 7147$ 0 N14N$

#engan mengabaikan rugi tahanan dan adanya a danya fluks bo!or, 71 4 7$ 0 1 4 $ 0 N1 4 N$ 0 a. a 0 perbandingan transformasi. $


Transformator

#alam hal ini tegangan induksi 7 1 mempunyai kebesaran yang sama tetapi berla+anan arah dengan tegangan sumber  1.

1.$. ARUS PENGUAT. rus primer * yang mengalir pada saat kumparan sekunder tidak dibebani disebut arus penguat. #alam kenyataannya arus primer * bukanlah merupakan arus induktif murni, sehingga ia terdiri atas dua komponen ( 'ambar % ) (1) &omponen arus pemagnetan *, yang menghasilkan fluks (/). &arena sifat besi yang non linear ( ingat kur;a 3 ) , maka arus pemagnetan * dan "uga fluks (5) dalam kenyataannya tidak berbentuk sinusoid ( 'ambar 9 ). ($) &omponen arus rugi tembaga *!, menyatakan daya yang hilang akibat adanya rugi histerisis dan arus 1 ) merupakan daya (+att) yang hilang.

'ambar %. rus penguat.

'ambar 9. Pemagnetan.

%


Transformator

1.%. KEADAAN BERBEBAN. pabil pabilaa kumpar kumparan an sekunde sekunderr dihubu dihubungk ngkan an dengan dengan beban beban ? 1, *$ mengal mengalir ir pada pada kumpar kumparan an

sekunder dimana * $ 0

V $ Z L

dengan $ 0 faktor ker"a beban.

Φ i2

i0 V1

E1

N1

N2

E2

'1

V2

'ambar @ . Transformator dalam keadaan berbeban.

rus beban * $ ini akan menimbulkan gaya gerak magnet (ggm) N $*$ yang !enderung menentang fluks (5) bersama yang telah ada akibat arus pemagnetan * . gar fluks bersama itu tidak berubah nilainya, pada kumparan primer harus mengalir arus *= $, yang menentang fluks yang dibangkitkan oleh arus beban * $, hingga keseluruhan arus yang mengalir pada kumparan primer men"adi : *1 0 * A *=$

ila rugi besi diabaikan ( *! diabaikan ) maka * 0 * *1 0 * A *=$ Bntu Bntuk k men" men"ag agaa agar agar fluk flukss teta tetap p tida tidak k beru beruba bah h sebe sebesar sar ggm ggm yang yang diha dihasil silka kan n oleh oleh arus arus pemagnetan * sa"a, berlaku hubungan :

N1 * 0 N1 *1 C N$ *$ N1 * 0 N1 ( *1 C *=$)  N$ *$ 3ingga

N1 *=$ 0 N$ *$

&arena nilai * dianggap ke!il maka : 9


Transformator

*1 0 *=$ Jadi



N 1 I 1



N $ I $

atau

I 1 I $



N $ I 1

1.9. RANGKAAN PENGGANT. #alam #alam

pembah pembahasan asan terdahulu terdahulu kita mengab mengabaik aikan an adanya adanya tahanan tahanan dan fluks bo!or bo!or,, nalisa nalisa

selan"utnya akan memperhitungkan kedua hal tersebut. te rsebut. Tidak seluruh fluks (5) yang dihasilkan Dleh arus permagnetan * merupakan 2luks bersama (5 ), sebagian darinya hanya men!akup kumparan primer (/ ) atau kumparan sekunder sa"a (/ ). #alam model rangkaian (rankaian eki;alen) yang dipakai untuk menganalisis ker"a suatu transformator, adanya fluks bo!or . 5 1 dan 5$ ditun"ukkan sebagai reaktansi E 1 dan E $. Fedang rugi tahanan ditun"ukan dengan G 1 dan G $. #engan demikian
R 1

1

i1

R 2

i2

2

i0 V1

R *

*

M

E2

M V 1

N1

'L

V2

N2

'ambar H. Gangakaian pengganti transformator.

#alam rangkaian diatas dapat dibuat ;ektor diagramnya sebagai terlukis pada gambar I. @


Transformator

Φ i1 i0 i *

i1R 1 E1

i1.1

i+2

iM E2 Φ

i2

V1

V2

i21

i2R 2

'ambar I. ektor diagram rangkaian pengganti #ari model rankaian diatas dapat pula diketahui hubungan pen"umlahan ;ektor : 1 0 71 A *1G 1 A *1E1 7$ 0 $ 0 *$G $ A *$E$

71 4 7$ 0 N1 4 N$ 0 a atau 71 0 a 7$ 71 0 a ( *$?L A *$G $ A *$E$) &arena

*=$ 4 *$ 0 N$ 4 N1 0 a atau

*$ 0 a*=$

aka

71 0 a$ ( *=$?L A *=$G $ A *=$E$)

#an

1 0 71 0 a$ ( *$?L A *$G $ A *$E$) A *1(G 1 A E1 )

Persamaan terakhir mengandung pengertian bah+a apabila parameter rangkaian sekunder dinyatakan dalam harga primer, harganya perlu dikalikan dengan faktor a$ . Fekarang model rangkaian men"adi sebagi terlihat pada gambar .

H


R 1

1

Transformator

a2R 2

i1

a22

i+2

i0 R *

V1

*

M

a2'L

M

aV2

'ambar . Gangkaian pengganti dilihat dari isi primer.

Bntuk memudahkan analisis (perhitungan), model rangkaian tersebut dapat diubah men"adi seperti dapat dilihat pada gambar .

R 1

i1

a2R 2

1

a22

i+2

i0 V1 R *

*

M

a2'L

M

aV2

'ambar . Gangkaian pengganti dilihat dari sisi primer. ektor diagram rangkaian diatas untuk beban dengan faktor ker"a terbelakang (induktif) dapat dilukiskan pada gambar 1-.

Φ

2

i1

i2+a R 2 i2+R 1

i2+a21

aV2

i2+

i0 i * /

iM

i2+1

'ambar 1-. ektor diagram rangkaian pengganti. I


Transformator

1.@. PENENTUAN PARAMETER . Parameter traformator yang terdapat pada model rangkaian (rangkaian eki;alen) G !,E,r,G ek dan Eek , dapat ditentukan besarnya dengan dua ma!am pengukuran (test) yaitu pengukuran beban nol dan pengukuran hubungan singkat.

[email protected]. PENGUKURAN BEBAN NOL. #alam keadaan tanpa beban bila kumparan primer dihubungkandengan sumber  1, seperti telah diterangkan terdahulu maka hanya *  yang mengalir. #ari pengukuran daya yang masuk (P1),arus * dan tegangan  1 akan diperoleh harga

G! 0 $ 4 P

? 0 1 4 * 0 " (E G! ) 4 (G! A "E)

#engan demikian, dari pengukuran beban nol dapat diketahui 3arga G! dan E 

A

,

i0

V R *

M

'ambar 11. Gangkaian pengukuran beban nol.

1.@.$. PENGUKURAN HUBUNG SNGKAT. 3ubung singkat berarti impedansi ? L deiperke!il men"adi nol, sehingga impedansi ? ek 0 G ek A "Eek . Kang membatasi arus. &arena harga Gek dan Eek ini relatif ke!il, harus di"aga tegangan yang masuk ( hs) !ukup ke!il sehingga arus yang dihasilkan tidak melebihi arus normal. 3arga 


Transformator

* akan relatif ke!il "ika dibandingkan dengan arus nominal,sehingga pada pengukuran ini dapat diabaikan. #engan mengukur tegangan  hs, arus *hs dan daya Phs akan dapat dihitung parameter: G ek 0 Phs 4 ( *hs )$ ?ek 0 hs 4 *hs Eek 0

0 G ek A "Eek

Z $ ek



R $ ek

R &- A

&-

, A

V

i

'ambar 1$. Gangkaian pengukuran hubung singkat.

1.H. PENGATURAN TEGANGAN. Pengaturan tegangan suatu transformator ialah perubahan tegangan sekunder antara beban nol dengan beban penuh pada suatu faktor ker"a tertentu, dengan tegangan primer konstan.

Pengaturan

0

V $. tan pa.beban

 V $.beban. penuh

V $.beban. penuh

#engan mengingat model rangkaian yang telah ada ( dalam hal ini harga sekunder ditransformasikan ke harga primer ) :

R 1

i1

1

a2R 2

a22

i+2

i0 V1 R *

*

M

M

a2'L

aV2

'ambar 1%. Gangkaian pengganti dilihat dari sisi primer.




Pengaturan

0

Transformator

aV $. tan pa .beban



aV $.beban. penuh

aV $.beban. penuh

#ari rangkaian diatas ternyata : a.$ tanpa beban 0 1 a.$ beb an penuh 0 harga tegangan nominal ( dalam hal ini tegangan nominal primer ).

Pengaturan 0

V 1



aV $ ( no min al )

aV $ ( no min al )

ontoh 1. Pengukuran hubungan singkat transformator fasa tunggal 1@ &;a yang mempunyai perbandingan tegangan $9--  4$9- . f 0 @- !4s menghaasilkan data pengukuran sbb: rus hubung singkat

* hs 0 H.$@ 

Tegangan yang dipasang  hs 0 1%1  #aya masuk

Phs 0 $19 M

3itunglah prosentasi pengaturan untuk beban dengan !os 5 0 -. terbelakang. Peme!ahan: 2aktor ker"a pada keadaan hubungan singkat 0 0

?ek 0

V hs I hs



1%1o

P hs V hs . I hs $19 1%1 .H, $@

0 -,$H1 tertinggal I9 -@$=

o

H, $@I9

o

0 $-,H

 I96@$= ohm

G ek 0 $-.- > !os I96@$= 0 @ ohm Eek 0 $-.- > sin I96@$= 0 1,I ohm

Fehingga

1 0 $9--(-. A " -.H ) A H.$@ (@.9 A " 1@H9. ) 0 1$- A " 199- A %9.% A " 1$9. 0 1@9.% A " 1@H9. 0 $@-$.$ ;olt 1-


Transformator

Jadi  pengaturan

0 O($@-$.$ C $9--) 4 $9-- > 1--  0 9.$H 

1.I. RUG DAN EFSENS. R/i T&#baa

SUMBER

R/i T&#baa

KUMPARAN PRMER

FLUKS BERSAMA

KUMPARAN SKUNDER

O/$%/$

F/- b""r R/i b&i Hi$&r&i3 E445 /rr&n$

'ambar 19. Gugi rugi pada transformator. Rugi Tembaga ( P!u ) Gugi yang disebabkan arus beban mengalir pada ka+at tembaga dapat ditulis sbb : P!u 0 *$ G &arena arus beban berubah ubah , rugi tembaga "uga tidak konstan bergantung pada beban

Rugi Besi ( Pi ) Gugi besi terdiri dari : (1) Gugi histerisis, yaitu rugi yang disebabkan fluks bolak balik pada inti besi, yang dinyatkan sebagai : Ph 0 & h 8maks +att &h 0 konstanta maks 0 fluks maksimum ( +eber )

11


Transformator

($) Gugi
Efisiensi 7fisiensi dinyatakan sebagai :

 0

da!a.keluar a!a.masuk



a!a.keluar a!a.keluar   rugi

1

 rugi

a!a.masuk

 rugi 0 P!u A Pi

dimana

Perubahan Efisiensi terhadap beban Perubahan efisiensi terhadap beban dinyatakan sebagai :

V $ . !os

0

V $ !os  I $ R$.ek 

P i I $

gar  maksimum maka :

d ( I $ Rek 

P i ) I $

dI $ G $ek 0

-

P i $

I $ Rek

Pi 0 *$$ G ek 0 P!u

rtinya : Bntuk beban tertentu . 7fisiensi maksimum ter"adi ketika rugi tembaga 0 rugi inti. Perubahan Efisiensi terhadap faktor ker"a # cos  $ Beban. Perubahan 7fisiensi terhadap faktor ker"a ( !os  ) beban dapat dinyatakan sebagai :. Q01

rugi

V $ I $ . !os   rugi

1$


Q01

Transformator

rugi 4 V $ I $

!os   rugi 4 V $ I $

bila R rugi 4 $*$ 0 E 0 konstan maka: Q01 Q01

% !os   % % 4 !os  1  % 4 !os

'ambar 1@. Perubahan efisiensi terhadap !os S beban. 3ubungan antara efisiensi dengan beban pada !os S yang berbedabeda dapat dilihat pada diatas.

1.. TRANSFORMATOR 6 FASA. Transformator % fasa pada umumnya digunakan untuk menyalurkan tenaga listrik pada sistem tegangan % fasa (arus bolakbalik). Pada sisi primer dan skunder masingmasing mempunyai lilitan yang identik dengan % buah transformator satu fasa, yang u"ung kumparan primer dan skunder dapat disambung (dihubungkan) se!ara bintang (K) atau segitiga ( ∆).

&adangkadang untuk suatu maksud tertentu sisi sekunder dihubungkan se!ara igag (?) yang mempunyai H belitan. ila tegangan nominal kumparan primer sama dengan tegangan antara fasa dari sistem sumber, maka kumparan tersebut tersambung se!ara segi tiga.

1%


Transformator

P1

P1

P2

P2

P6

P6

'ambar 1H. 3ubungan U  U

ila tegangan nominal kumparan sekunder sama dengan tegangan antara fase dari sistem sumber , maka kumparan tersebut tersambung se!ara segi tiga. ila tegangan nominal kumparan sama dengan tegangan antara fasa dengan netral dari sistem sumber, maka kumparan tersebut tersambung se!ara bintang.

P1

P1

P2

P2

P6

P6 N

'ambar 1I. 3ubungan K  K ila tegangan nominal kumparan sekunder sama dengan tegangan antara fasa dengan netral dari system sumber maka kumparankumparan tersebut tersambung se!ara bintang. 'ambar hubungan bintang dapat dilukiskan demikian.

19


Transformator

B

u 7g1

7*$

7g% M

7g$



71 7*$

7% 7$

;

7*1

'ambar 1. 3ubungan generator K dan Transformator K

7l 1 0 7g $  7g % 7l $ 0 7g % C 7g 1 7* % 0 7g 1 C 7g $ 'ambar 1. ektor group generator dan group formation. 1@


B

 e1

Transformator

u

M e$

e%

e1 7%

71

7$ E

 > y

7% K

71

e%

?

+

7$

e$ ;

'ambar : $- 3ubungan segitiga B, , dan M 0 B"ung permulaan setiap belitan primer E, K, dan ? 0 B"ung akhir setiap belitan primer Pada !ontoh diatas sisi primer trafo dihubungkan se!ara bintang E, K dan ? dihubungkan men"adi satu dan disebut titik bintang atau netral, Perbedaan fase antara titiktitik B,  dan M masingmasing bergeser sebesar 1$--. asingmasing belitan sisi primer adalah identik , demikian pula masingmasing belitan sekunder. rtinya bah+a setiap belitan mempunyai : Jumlah lilitan (N) yang sama, penampang (V) yang sama tahanan (G) dan reaktansi (E) yang sama serta arah melilit (polaritet) yang sama pula. #engan 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 "epitan. Jadi tegangan induksi e 1 W e$ dan e% menentang arah 71W 7& dan 7' baik dalam belitan maupun ektor diagramnya. pabila sisi primer dihubungkan segitiga, maka hubungan men"adi sebagai berikut :

1H


Transformator

Ternyata bah+a ;ektor diagramnya sama, ke!uali urutan tegangan induksi e1, e$, dan e%, bergeser 1$-X . 71 , 7$ dan 7% masingmasing adalah tegangantegangan "epitan dari belitan primer 1, $ dan % pada gambar diatas. 71 071% W 7$0 71 , dan0 7 % 0 7l$ sedang gambar b: 71 0 71$ W 7$ 0 71% dan 7% 07l1 Pada hubungan segi tiga ini u"ung akhir dari telitan satu dihubungkan dengan u"ung a+al belitan berikutnya. Pada hubung bintang , titik netral merupakan hubungan dari u"ung akhir atau u"ung akhir dari tiga belitan. Pada kenyataanya hubunganya adalah :

1I


Transformator

'ambar $%. 3ubungan K C K

pabila sisi sekunder u"ungu"ung belitanya dihubungkan seperti diatas, maka disebut hubungan bintang. ila pada sisi primer dihubungkan dengan sistem tegangan % fasa, maka pada belitan primer akan timbul tegangantegangan induksi pada setiap belitanya. Tegangan induksi ini akan berla+anan dengan tegangan "epitannya. Dleh karena belitan primer dan sekunder mempunyai arah polaritet (!ara melilit) yang sama, maka pada belitan sekunder akan timbul tegangan induksi yang arahnya sama dengan tegangan induksi belitan primer. Fedang tegangan "epitan sekunder beban nol besararahnya sama dengan tegangan induksi sekunder. #engan demikian hubungan trafo diatas dapat digambarkan sebagai berikut :

1


B A

 e1

A



71

7$ E

 7%

K

+ e 0$7%

;

$ %

u e 0$71

?

A

?

e 0$7$

$ $

$ 1

; e1

Tanda (A) dan () enun"ukan arah arah polaritas ;ektor diagramnya dari hubungan ini adalah:

A

K

u A

M e$



Transformator

E

+

B e%

e$ A

e1 71



7$ >

 y

 7%

7%  M

71 >

 y e%

e$ 7$



'ambar $9 : 3ubungan dan ektor U &eterangan : B, , M atau 7 1 W7$ W7 % sama dengan tegangan "epitan tiap phasa belitan primer. e1W e$: W e% sama dengan tegangan induksi primer tiap phasa. $e1 W $e$ W $e% sama dengan tegangan induksi sekunder setiap phasa. EW KW ? atau $7 1 W $7$ W $7% sama dengan tagangan "epitan tiap phasa belitan sekunder (pada beban nol arah dan besarnya sama dengan tegangan induksinya ). erdasarkan perbedaan sudut (letak) antara tegangan "epitan primer dengan tegangan "epitan sekunder (yang dihubung keluar) dari setiap phasa, maka hubungan trafo tiga phasa dibagi men"adi golongan atau group. 'roup tersebut dinyatakan dalam penun"ukan "am, dengan anggapan : Fisi primer 0 Fisi tegangan tinggi 0 "arum pan"ang sisi sekunder

 Fisi

tegangan rendah 0

"arum pendek. #engan demikian trafo diatas mempunyai ;ektor group K y H yang artinya : K 0 belitan primer 4 tegangam tinggi dalam hubungan bintang.

1


Transformator

y 0 elitan sekunder4tegangan redah dalam hubungan bintang. H 0 "am H atau beda sudut 1-Y

pabila hubungan sisi sekunder seperti ini :

'ambar $@. ektor group

Fedangkan bila hubungan sisi sekunder tidak teratur maka ;ektor diagram akan mempunyai bentuk yang tidak teratur sebagai berikut. Tulislah tandatanda pada hubungan belitan dan ;ektor diagram nya Z

$-


Transformator

3ubungan lain :

'ambar $I. 3ubungan belitan dengan ;ektornya 3ubungan ini mempunyai ;ektor group : Kd @ yaitu sisi primer dihubungkan bintang, sisi sekunder dihubungkan segi tiga (delta) sedang beda sudutnya adalah 1@-X atau "am @.--. eda sudut (angular displa!ement) atau "am ini ditentukan oleh titiktitik masuk dan titik keluar dari setiap phasa , yaitu : B dengan E,  dengan K atau M dengan ?.

Pada hubungan segitiga arah "arum ditentukan oleh garis yang menghubungkan antara titik berat segi tiga dengan masingmasing titik keluarnya (E W K atau ? ). pabila ;ektor primer dan sekunder kita "adikan satu sehingga titik bintang primer berimpit dengan titik berat sekunder, maka apabila BE dianggap "arum pan"ang dan >o "arum pendek, akan menun"uk suatu "am @:-- atau beda sudut 1@-X $1


Transformator

ara melukisn;a : 1. uat ;ektor diagram primer. $. uat ;ektor $e1 se"a"ar e1 (karena polaritet sama) disini titik ? dan B berimpit. %. $e% se"a"ar e% W y dan M berimpit. 9. $e$ se"a"ar e$W > dan ; berimpit.

Pada gambar diatas >W y dan  dihubungkan langsung keluar (beban). pabila titiktitik u W; dan + dihubungkan keluar, maka ;ektor groupnya men"adi : K d1 Dleh karna yang menun"uk "am adalah ;ektor B  E dan u Co.

'ambar $. Faitibungan dan ;ektor #K @ ektor group adalah : # y @ ila >Wy dan  sebagai titik bintang dan u W ; dan + dihubungkan keluar, maka akan didapat ;ektor group : # y 11 ( gambarkan )[

$$


Transformator

ektor group # d H

'ambar $. Fumber hubungan dan ;ektor group # d H

ila uW ; dan +.dihubungkan keluar, maka ;ektor group men"adi # d 11 (gambarkan ZZ). *ni sama halnya dengan bila >W y dan  yang dihubung keluar tetapi menganggap y sebagai u,  sebagai ; dan > sebagai +. 3ubungan lain lagi yang istime+a dan hampir sama dengan hubungan bintang disebut : 3ubungan igag disingkat dengan :  Pada hubungan ini mempunyai !in!iri : 1.

empunyai titik bintang.

$.

Fetiap phasa mempunyai dua belitan yang identik (N sama, V samaW resistensi dan reaktansi sama). Feluruhnya terdapat H belitan.

%$ PT PLN (Persero) Jasa Pendidikan dan Pelatihan

Transformator

ektor group yang banyak dipakai adalah : K@ seperti berikut :

Nomen!lature ( ketentuanketentuan khusus trafo ) : 1. enurut normalisasi ritish Ftandart "epitan"epitan trafo dikeluarkan se"a"ar pada sisi yang satu terdapat "epitan"epitan tengangan tinggi dan pada sisi yang lain terdapat "epitan tegangan rendah. Pemberian huruf dari kiri kekanan dengan menghadap pada sisi tegangan tinggi. Pada sisi tegangan rendah : BM. Pada sisi tegangan rendah : u;+

$. ila tegangan induksi dalam phasa tegangan tinggi B  E dalam arah dari B ke E suatu saat yang sama arahnya dari u ke >. ini menun"ukan bah+a polaritetnya adalah aW adiditi;e (pen"umlahan).

%. Fudut pergeseran dinyatakan dengan "arum "am. ektor tegangan tinggi menun"uk "am 1$ : -- (--:--) dan ;ektor tegangantegangan rendah sebagai "arum pendek (penun"uk). isalnya W K d 11 artinya : a. Fisi tegangan tinggi dalam hubungan bintang. b. Fisi tegangan rendah dalam hubungan segi tiga4delta. $9


Transformator

!. Pergeseran sudut : A %-- atau menun"uk "am 11:--

9. &lassifikasi trafotrafo (menurut #7) 'rotip 1 W pergeseran phasa nol (Ky- W #d- W #o) 'roup $ W pergeseran phasa 1@-- (#y @ : Kd @W K @) 'roup % W pergeseran phasa 1-- (#a H W Ky HW # H) 'roup 9 W pergeseran phase %%-- (#y..ll,W Kd 11 W K 11)

rus dan Tegangan pada trafo % fasa ). Tra!" /b/nan 787

a 0

N 1 : N $

N1

0 "umlah lilitan primer per fasa

N$

0 "umlah lilitan sekunder per fasa

7L

0 tegangan line sisi primer

$7L 0 tegangan line sisi sekunder 17p 0 tegangan "epit tiap lilitan primer $7p 0 tegangan "epitan lilitan sekunder 1ep 0 tegangan induksi lilitan primer $ep 0 tegangan induksi lilitan sekunder

$@


Transformator

1. &eadaan eban Nol W dengan mengabaikan arus nol 7L

0 17p

 % 0 1ep  %

$ 7L 0 $ 7p  % 0 $ ep  % 1 7p 0 $ ep.a 1 7p 0 1 7p.a $ EL EL



a

$. K&a4aan B&rb&ban :

*L

0 rus Line Primer

$ *L 0 rus Line Fekunder *p

0 rus Primer per fasa

$ *p 0 rus Fekunder per fasa

* L 0 *p $ * L 0 $ *p *p

0

$ Ip

a

$H


Transformator

b) Trafo 3ubungan #  # : U

7L%

7L$

7L1

/

17p1

17p%

,

$7p1

$7p%

:

V 17p$

9

$7p$

'ambar %9: Trafo hubungan  



$7L%

$7L$

$7L1

( ## )

1. &eadaan eban Nol W dengan mengabaikan * - (arus nol) 7L 0 1 7p 0 1 ep $ 7L 0 $

7p

ep

0 $

$ E 1 1 E 1



a

1 7p 0 $ 7p. a 1 7p 0 $ 7p. a

$. &eadaan erbeban .

71$

*11

U

17p1

1ep%

$*11

$7p1

1ep1

$*p1

$ep1

*p% *p 1 17p%

71%

*1% , 711

$*p%

*p$ 1ep$

17p$

V

$7p%

$ep%

$ep$ $*p$

$7p$ $*1%

$*1$

*1$

'ambar %@. Trafo hubungan ## $I


Transformator

1L 0 *p  % $* L 0

$ *p  %

*p 0

$ Ip

a

* L 1 0 *p 1

0 *p %

* L $ 0 *p $

0 *p 1

* L % 0 *p %

0 *p $

* L1 A * L$ A * L% 0 ) Trafo 3ubungan #  K

1 7p 0 $ 7p.a *ep.a 0

$ ep a

$ 7 L 0 $ 7P  % $ EL EL



a %

(buktikan) .

H/b/nan 7 8 D

U 17p %

*11

$*11

/ $7%

71% 71$

*p1

$71

$*p1

$*p%

*p% *p$

, 711

*1% *1$

: V

9

$*p$ $*1$

$*1%

$7$ Ga#bar . Tra!" /b/nan 8  7 ( D8 7 )

$


Transformator

1 7p 0 $ 7p a 1 ep 0 $ep a

0 1 7p%

7L $ E 1 E 1



a % (buktikan)

Gugi tembaga primer

0 % *p$ r 14 fasa

Gugi tembaga sekunder P "$ 0 %.$*p$ r $4 fasa Gugi hysterisis : P \ 3

0

b %1f 7p

Fehingga M masuk C (PJ1 A P"$ A 1 3 ) Jadi

0 M keluar

*k (1--N *k  ( P) 1  P) $ Ph )

pabila bebannya asymetris PJ* 0 *p 1 r1 A 1p$ r$ A *p% r% PJ$ 0 $* *p1. $ r1 A $*p$.$r$ A $ *p% .$r% Tenaga Trafo % fasa M 0 7L * os   %

+att

M keluar 0 $ 7 $ * os   %

 1 0 pergeseran fasa antara 7L dan *L  $ 0 pergeseran fasa antara $7L dan $ *L

Gendemen ;

*keluar (1--N *masuk

$


Transformator

2. K"n$r/-i Tran!"r#a$"r . Jenis transformator ( trafo) distribusi. Trafo yang umum dipergunakan untuk sistem distribusi adalah trafo % fasa dan satu fasa sedangkan trafo tiga fasa merupakan trafo yang paling banyak dipakai hal ini dikarenakan . 1. Bntuk daya yang sama tidak memerlukan ruang yang besar. $. empunyai nilai ekonomis. %. Pemeliharaan persatuan barang lebih murah dan mudah. enurut "enisnya trafo dibedakan : 1.

D;er head transformer.

$. Bnderground transformer. D;er head Transformer terdiri dari : 1. &on;ensional. 2. FP ( ompletely Felf Prote!tion ).

2.1.

Tran!"r#a$"r K"n9&ni"na

Trafo kon;ensional tidak memiliki alat pengaman seperti arester, pengaman beban lebih sebagai suatu kesatuan unit trafo . namun alat alat pengaman tersebut di dapat dan dipasang se!ara terpisah Bntuk nilai pengenal (rating) yang tidak terlalu besar tipe kon;esional adalah dalam bentuk pasangan tiang , sedang untuk rating yang besar ditempatkan pada gardu distribusi. Pada gambar terlihat trafo distribusi tipe kon;ensional yang diperlengkapi dengan terminal terminalnya.

2.2.

Tran!"r#a$"r *SP (ompletely Felf Prote!tion).

Trafo distribusi tipe FP ini memiliki pengaman sebagai kesatuan unit trafo pengaman yang terdapat adalah pengaman terhadap gangguan sur"a petir dan sur"a hubung , pengaman beban lebih dan pengaman hubung singkat.Felain itu trafo ini "uga dilengkapi dengan lampu merah peringatan yang akan menyala bila temperatur kumparan melebihi batas yang di i"inkan untuk isolasinya. &ondisi ini apabila tidak diambil tindakan dan temperatur men!apai batas bahaya maka  ( !ir!uit breaker ) akan beker"a membuka. pabila diperlukan  dapat diset pada posisi darurat untuk melakukan beban lebih sementara. #alam gambar terlihat bentuk trafo tipe FP satu fasa dan alat alat proteksi

%-


Transformator

$.%. KONSTRUKS UMUM

Transformator  transformator distribusi tiga fasa terdiri dari bagianbagian : K&$&ranan8-&$&ranan &bi an
1. husing Primer. $. *ndikator tinggi permukaan minyak. %. Penapas pengering. 9. Lobang untuk pembukaan. @. Lobang untuk penarikan. H. &ran untuk pemasukan4pengeluaran minyak. I. Pelat nama. . Thermometer. 1-. Tap trafo (alat untuk merubah tegangan).

%1


Transformator

'ambar. &onstruksi lengkap Trafo #istribusi. Name plate pelat pengenal : Tiap Transformator harus dilengkapi dengan pelat pengenal, terbuat dari bahan tahan !ua!a, dipasang pada posisi yang mudah dilihat berisikan rin!ian seperti yang ditun"ukan diba+ah ini. &eseluruhan pelat harus bertanda yang tak mudah terhapus (misalnya dengan memahat, men!etak!etak ).

*mformasi yang diperlukan a. Jenis transformator (misalnya: transformator, ototransformator, transformator penguat dan sebagainya). b. Nomor spesifikasi. !. Nama pabrik. d. Nomor seri pembuatan e. Tahun pembuatan f. Jum*ah fasa

%$


Transformator

g. #aya mengenal ( un tu k transformator belitan banyak, ganda, daya pengenai tiap belitan harus diberikan, kombinasi pembebanan harus ditun"ukan pula, "ika tidak pengenal salah satu belitan merupan "umlah daya pengenal belitan lainnya). h. 2rekuensi pengenal i. Tegangan pengenal ". .rus pengenal k. Lambang hubungan 1. Tegangan impendans pada arus pengenal (nilai terukur dan bila perlu,daya a!uan). m. Jenis pendingin. (ila transformator mempunyai mempunyai !ara pendingin keluaran yang brrbeda dari pengenalnya dapat ditun"ukan oleh presentasi daya pengenal, misaLn;a DNN4DNP 1--  ) n. assa keseluruhan. o. asa minyak isolasi. pabila nilai pengenal transformator lebih dari satu, tergantung dari hubungan yang berbedabeda,dengan desain mengikuti kekususanya, nilainilai pengenal perlu ditambahkan adalah plat pengenal.

2.4. KONSTRUKSI DAN BAHAN INTI *nti trafo adalah sebagai arus penghantar magneti! (fluks) untuk dapat membentuk rangkaian arus magnit, sehingga belitan4kumparan (!oil) dapat diinduksikan suatu tegangan. *nti terbentuk dari lapisanlapisan plat dinamo yang bahanya dibuat dari ba"a alloy atau ba"a sili!on yang mempunyai sifat resistansi yang tinggi dan histerisis yang ke!il.

Tebal plat ini berkisar antara -,%@  -,@ mm, tergantung besar ke!ilnya fasilitas trafo. untuk menghindari 4mengurangi adanya arus pusar (7ddy, !urrent), maka antara plat satu dengan yang lainnya diberi sema!am lapisan isolasi (;ernish) yang tahan terhadap suhu tinggi . Lapisan ini harus ditekan (press) untuk menghilangkan adanya !elah udara antara plat yang satu dengan yang lainnya yang dapat menimbulkan suara keras pada +aktu trafo ker"a (operasi). Bntuk memudahkan pemasangan kumparan (!oil) maka penampang inti dibuat berbentuk bulat dengan susunan sebai gambar diba+ah ini.

%%


Transformator

Gambar : Inti besi transformator

ahan  bahan untuk inti trafo 1. Lo+ aloy steel

: -. s4d 1,Xo sili!on

$. edium aloy steel

: 1, s4d $,Xo sili!on

%. edium to high aloy steel : $, s4d 9Xo sili!on 9. 3igh aloy steel

:9

s4d 9,Xo sili!on.

Bntuk bahanbahan tersebut mempunyai sifatsifat

:

l.Gugi besi  Normal $.Gugi besi  &urang %.Gugi besi  &e!il 9. Gugi besi  Fangat ke!il.

Fpiral ore

!ut ]^ !ore

ut ^ 7 ] ore

%9


utY  X ar

Transformator

utYX ore

H a l f C r u c i f o r m

Fgirs*oTe

FuII Cruciform

F -u l l C r u c i f o r m

Cut °E' Core Full Cruciform Gambar. Bentuk inti besi transformator

2.=. KONSTRUKS DAN BAHAN LLTAN &umparan terdiri dari suatu penghantar (odu!tor) dan isolasi yang menpunyai tegangan tembus yang tinggi dan tahan terhadap suhu yang tinggi pula. &onduktor terbuat dari allumunium. Pada umumnya digunakan tembaga dengan keuntungankeuntungan : a. empunyai tahanan "enis yang ke!il -,-1I@ _ mm $ 4m. b. &ekuatan mekanis yang lebih besar dari allumunium. !. Tahan terhadap korosi dari atmosfir. d. Titik !air atau lebur lebih tinggi (1-%X). e. udah penger"aanya : dibengkokan, diratakan, dibor, dipres, disolder, dilass dsb.

K&r/ian a/#/ni/#

a. Titik !air rendah A H@I X . b. Tahanan "enis tinggi -,-$$ _  mm$4m !. Fukar penger"aanya.

%@


Transformator

D/a #aa# -"n$r/-i 4ari -/#%aran

1.

onsentri! +inding &umparan berbentuk silinder , kumparan tegangan rendah diletakkan berdekatan dengan inti, sedang kumparan tegangan tinggi disebelah luarnya. ntara keduanya terdapat sema!am isolasi kertas bakalit yang tahan terhadap tegangan yang tinggi (k;4!m) dan suhu yang tinggi. &umparan tegangan tinggi penampang (V) ke!il "umlah lilitan (N) banyak,isolasi lebih baik. &umparan tegangan rendah : V besar, N lebih sedikit, isolasi sesuai dengan tegangan.

$.

Fand+i!h +inding &umparan tegangan rendah dan kumparan tegangan tinggi dibuat saling menumpuk dan diarrtaranya terdapat satu isolasi kertas bakelit.

GAMBAR . B&n$/-8b&n$/-

:in4in

%H


Transformator

$.H. KONSTRUKS DAN BAHAN TANGK PENDNGN Transformator berdasarkan !ara!ara pendinginanya dapat diklasifikasikan dalam beberapa ma!am system pendingin sebagai berikut :

N : Pendingin alam (natural !ooling) oleh sirkulasi udara sekitarnya tanpa alatalat khusus. *nti dan kumparan trafo terbuka, tanpa minyak. Fistim ini digunakan untuk trafotrafo ke!il dan bertegangan rendah, misalnya setup trafo dirumahrumah.



: Pendinginan oleh air (air blast) langsung yang dihasilkan oleh fan (kipas angin). Fistim ini "uga tidak mengunakan minyak.

DN : Pendingin minyak (oil immerset) disertai pendingin alam (natural !ooling). Panas yang ditimbulkan oleh pada inti dan kumparan diteruskan melalui minyak kedinding trafo yang kemudian didinginkan oleh udara luar sekitarnya . &euntungan !ara hal ini adalah bah+a kotorankotoran (debu) semua uap air tidak masuk pada inti dan kumparan maupun minyak trafo. Fistim ini digunakan untuk trafo tenaga yang lebih dari 1- k.

D : Fistim ini adalah sama dengan hembusan sistim DN yang dilengkapi dengan hembusan angin dari fan pada dinding trafo.

D2N : Pendinginan ini sama dengan sistim DN, tetapi untuk sirkulasi minyaknya melalui radiator mengunakan suatu !ara. Pada sistim ini tidak ada fan.

D2 : dalah sistim D2N yang dilengkapi hembusan angin dari fan. #igunakan untuk trafo trafo yang berkapasitas besar.

%I


Transformator

DN : 'abungan dari pendinginan minyak dengan pendinginan air sirkulasi pada dinding luar radiator tanpa fan .

D2

: a. Fama d:agan D2, tetapi tanpa fan. b. inyak dialirkan keradiator oleh suatu pompa. !. #inding luar radiator didinginkan oleh sirkulai air sebagai penganti fan.

Fistim !ampuran : dalah gabungan dari beberapa sistim, misalnya : DN4D, DN4D2M W DN4D4D2M W DN4DM4D2M.

KENAKAN SUHU TRAFO (TEMPERATUR RSE)

&enaikan suhu dari kumparan, minyak dan inti trafo menurut .F (ritish standard) adalah  P7N#*N'*N N, 

&BPGN LFF  LFF  @@-

I@-

DN, D, DM

H- -



D2N, D2

-

H@ 

D2M

I--

*NK&

*NT*

@--

Fesuai dengan kumparan yang



-

@- 

terdekat

H--

%


Transformator

&enaikan temperatur (suhu) ini didasarkan atas temperatur udara luar atau suhu dari air pendingin masuk. 3argaharga ini adalah 0 $@ -  untuk air dan 9- -  ma>imum dengan harga ratarata %@-  selama $9 "am untuk udara. rtinya : Niaaln;a sistim DN dengn klass  : suhu tertinggi dari kamparan yang diperkenankan ada*ah : 9--  A H- - 0 1-- -  untuk beberapa "am ($% "am ) dan %@ -  A H- -  0 @ -  untuk $9 "am terus menurun.

Ga#bar. B&ra%a Si$i# P&n4inan Pa4a Tran!"r#a$"r

$.I. &DNFTGB&F* #N 3N BF3*N' (T*P7 *N#DDG #N DBT #DDG ) ushing sangat menentukan dalam pengambilan tegangan dan pemasukan tegangan pada tranformator, pada sisi tegangan tinggi bushing harus mempunyai syarat titik tembus. ahan utama untuk bushing adalah dari bahan keramik. #an pada bushing tegangan tinggi biasanya dilengkapi ar!ing horn.

%


Transformator

Beberapa contoh konstruksi bushin!

Gambar . Bentuk (Konstruksi Bushing)

1. ushing untuk 11 k; (in door) $. ushing untuk 11 k; (out door) %. ushing untuk %% k; (out door) 9. ushing untuk %% k; untuk !able

9-


2.>. 1.

Transformator

KONSTRUKS PERALATAN TAMBAHAN

Min5a- Tra!" :

inyak trafo merupakan bagian yang terpenting dalam trafo F/ni #in5a- $ra!" ? 1. Febagai bahan isolasi.

$. Febagai pendingin. %. Febagai penghantar panas dari bagian yang panas (!oil dan inti) ke dinding bak.

Si!a$ Dari Min5a- Tra!"

1. esar "enis (spesifi! grafity) 0 -,@ C -, gr4!m pada 1%,@-  $. is!ilitas (kekentalan) rendah untuk memudahkan !irkulasi dari bagian yang panas kebagian yang dingin W 1-- C 11- saybolt se!ond pada 9- -  %. Titik didih tidak kurang dari 1%@-  9. Titik beku tidak lebih dari 9@-  @. Tekanan tembus minyak trafo tidak kurang dari %- k;4$,@ mm atau 1$- k;4!m H. oefisien ;olume (!; ) 0 -,-H  per 1o  I. Titik api (flash point ) 0 1--  C 1- -  . Titik nyala (burning point) 0 $-@-  . &elembaban terhadap uap air (moisture) 0 nihil 2. Ra4ia$"r Gadiator berfungsi sebagai alat pendingin dari trafo. inyak trafo yang panas

mempunyai berat "enis yang rendah, sehingga berada dibagian atas W kemudian masuk kebagian atas dari pipa radiator. #idalam radiator minyak didinginkan oleh udara luar atau angin. inyak turun dari bagian atas pipa masuk bak trafo bagian ba+ah (lihat arah panah gambar didepan). Pada trafotrafo ke!il radiator diganti dengan siripsirip (ribbon) yang fungsinya memperluas permukaan dinding trafo sehingga pendinginan lebih baik 4 sempurna.

91


6.

Transformator

*"n&r9a$"r ? pabila suatu trafo mempunyai beban yang tinggi atau kenaikan suhu udara luar, maka

minyak trafo akan mengembang. Pengembangan minyak ini diterima oleh onser;ator e>pansion tank. Bdara diatas permukaan minyak didalam !onser;ator terdesak keluar melalui sili!agel dan alat pernapasan udara (air breather) apabila minyak trafo dingin, maka udara dari luar akan masuk melalui alat pernapasan, sili!agel dan kembali ke !onser;ator. Tinggi rendahnya minyak didalam !onser;ator dapat dilihat dalam gelas pendingin yang menempel pada !onser;ator tersebut. Bntuk menghindari hubungan langsung antara bagian dalam dari trafo dengan udara luar maka didalam alat pernafasan diberi minyak trafo. 3al ini "uga untuk dimaksud untuk men"aga agar udara yang masuk dari luar tidak mengandung kotorankotoran (debu), uap air dll.

@.

R&a5 B/" ?

Gelay ini merupakan salah satu pengaman trafo (trafo besar) dari : a. enurunnya minyak pada !onser;ator akibat kebo!oran dsb b. Panas yang tinggi dari dalam trafo (internal fault) Gelay bu!hol dipasang pada trafotrafo yang mempunyai !onser;ator dan ditempatkan antara bak dan !onser;ator. pabila terdapat panas dalam trafo, maka akan timbul gelembunggelembung udara. 'elembunggelembung ini akan menu"u !onser;ator, gelembunggelebung tersebut akan memenuhi bagian atas dari relay bu!hol yang menyebabkan turunnya bola b1W kontak C 1 menutup dan menyebabkan alam lihat gambar berikut.

9$


Transformator

ila gelembung ini akan timbul terus dan semakin banyak menyebabkan turunnya bola $ dan menyebabkan tertutupnya kontak $ sehinggga saklar utama dari trafo lepas 4 membuka. 3al menutupnya kontak 1, dapat "uga terdiri apabila minyak dalam !onser;ator habis dan menurun sampai pada dasar relay bu!hol. Pada umumnya bagian !onser;ator dibuat sedikit lebih tinggi dari lainnya dengan maksud agar supaya gelembung udara mudah mengalir kearah !onser;ator.

=.

Siia & ? dalah suatu bahan higros!opis yang dimaksud untuk menyerap uap air dari udara yang

sedang naik pada +aktu trafo men"adi dingin (bernafas). Bap air harus dihindarkan sebab dapat mengakibatkan menurunnya tegangan tembus dari minyak hal ini dapat berakibat adanya lompatan api (flash o;er) didalam trafo bahan lain yang dipergunakan selain sili!a gel adalah !alsium !hloride. .

E#&r&n5 R&&a& ? 'unanya 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). 7mergen!y release (selaput pengaman) berupa suatu bagian tipis atau ka!a yang mudah pe!ah bila mendapat tekanan tertentu. C.

Ta% *an&r : Tap !hanger atau trap dari trafo adalah merupakan suatu bagian dari trafo yang digunakan untuk mengatur tegangan di sisi skunder sesuai keinginan..

9%


Transformator

6. DA7A TRANSFORMATOR DSTRBUS.

%.1.

DA7A PENGENAL.

Nilainilai daya pengenal yang lebih disukai dalam FPLN X : 1I *7 IH C 1 (1IH) seperti diba+ah ini sedang yang bertanda ` adalah nilainilai standar PLN.

k

@ H,%  11$,@ 1H` $-

&

$@` %1,@ 9@-` H% 1--` 1$@ 1H-`

& $--` $@-` %1@` 9--` @--` @--` H%-` H%-` --` 1---` 1$@-` 1H--` dst

*a$a$an ?

Nilainilai dalam tabel diatas berlaku bagi transformator fasa tiga dan fasa tunggal. agi transformator fasa tunggal yang akan dipasang pada bangku fasa tiga, nilainya seperti dari nilai nilai ter!antum dalam tabel diatas. P&#b&banan Tran!"r#a$"r :

Pembebanan transformator dilaksanakan sesuai dengan FPLN 1IX : 1I (Publikasi *7 %@9.1I$)

lampiran dan FPL 1I : 1I masingmasing tentang Pedoman Pembebanan

Transformator Terendam minyak dan Pedoman Penerapannya. Nilainilai beban yang ter!antum dalam tabel 1 s4d > dari lampiran  menun"ukkan dimungkinkannya pembebanan lebih pada suhu sekitar dan "angka +aktu tertent. #engan nilainilai tersebut transformator di"amin tidak mengalami susut umur (umur transformator tetap sesuai dengan disain) karena pengaruhnya dengan isolasi sama dengan transformator yang beker"a pada daya pengenal dan suhu sekitar $, sehingga suhu tidak panas pada lilitan men!apai  . #engan demikian untuk mengu"i pemamfaatan Publikasi *7 %@9 (1I$ tersebut, maka umur transformator perlu ditetapkan

99


Transformator

yaitu selama $- tahun atauI%-- hari, sehingga transformator akan mempunyai susut normal (normal loss of life) D, -1%I  perhari *a$a$an ?

#alam FPLN 1I  W 1I, lampiran , sub ayat $.$. diberikan pengertian dan !ontoh perhitungan mengenai susut umur (use of life) sbb : #engan dibebaninya transformator pada daya pengenal dan suhu sekitar $- , maka transformator akan mengalami pemburukan isolasi dan karenanya mengalami susut umur yang normal, sehingga umur transformator sesuai dengan desain, misalnya %- tahun. #iba+ah ini adalah tabel susut umur sebagai fungsi dari suhu titik panas -! :

D! H $  1-9 1111H 1$$ 1$ 1%9 19-

Fusut Bmur

-,1$@ -,$@ -,@ 1,$,9,,1H,%$,H9,1$,-

*"n$" 1 ?

Transformator dibebani 1- "am pada -! 0 1-9  dan 19 "am pada -! 0 H . Fusut umurnya 0 1- > $ A 19 > -,$@ 0 $%,@ "am umur selama $9 "am (harian). &arena masih kurang dari $9 "am, transformator tidak mengalami kenaikan susut umur, sehingga tetap sesuai dengan desain (tabel 1 s4d > )

*"n$" 2 ?

Transformator dibebani 9 "am pada -! 0 11- (pada beban pun!ak) dan $-  "am pada -! 0 - . Fusut umurnya 0 9 > 9 A $- > -, ( intrapolasi ) 0 $9 "am umur, selama $9 "am. *ni "uga berarti mengalami susut umur yang normal tabel 1 s4d >

9@


Transformator

*"n$" 6 ?

Transformator dibebani 1$ "am pada suhu -! 1-9  dan 1$ "am pada -! 0 - . Fusut umurnya 0 1$ 0 1$ > $ A 1$ > 1 0 %H "am umur, selama $9 "am. *ni berarti susut umurnya normal, sehingga umurnya men"adi $4% > %- tahun 0 $- tahun.

PLN menetapkan nilai maksimum bagi rugi total ( dalam  terhadap daya pengenal), yaitu rugi besi dan tembaga pada I@  faktor daya 1,- dan beban 1--  TabelGugi total ma>imum 2asa Tunggal $@ $,$1

@1,I@

2asa Tiga @- 1-- 1H- $-- $@- %1@ 9-- @-- H%- -- 1--1$@- 1H-$,$ $,-I 1,IH 1,I1 1,@H 1,9 1,%I 1,%$ 1,$9 1,@$ 1,99 1,9$ 1,%%

%.$. TEGANGAN PENGENAL DAN PEN7ADAPN7A (TEGANGAN PRMER ). Tegangan primer ditetapkan sesuai

dengan tegangan nominal sistem pada "aringan

tegangan menengah (JT) yang berlaku dilingkungan PLN, H k; dan $- k;. #engan demikian ada tiga ma!am transformator yang dibedakan tegangan primernya, yaitu :

a). Transformator bertegangan primer H k; W b). Transformator bertegangan primer $- k; !). Transformator bertegangan primer H k; dan $- k;, yang dapat dipindahkan dengan sebuah pemindahan tegangan

(komutator). Transformator bertegangan ganda ini

dibuat dengan kapasitas 1-- k sampai dengan H%- k *a$a$an ? Pada sistem distribusi fasa tiga, 9 ka+at maka transformator fasa tunggal yang dipasang

tentunya mempunyai

tegangan pengenal $- k4% 0 1$ k. &arena FPLN 1 : 1I

menetapkan tegangan nominal sistem $- k, maka masih perlu dipasang transformator fasa tungga dengan tegangan pengenal 1$ k

9H


Transformator

T&anan &-/n4&r ?

Tegangan sekunder ditetapkan tampa deisesuaikan dengan tegangan nominal sistem pada "aringan tegangan rendah (JTG) yang berlaku dilingkungan PLN ( 1$I  $$-  untuk sistim fasa tunggal dan 1$I4$$-  dan $$- 4 %-  untuk sistem fasa tiga, yaitu : 1%% 4 $%1  dan $%1 4 9--  pada kedaaan tampa beban)

#engan demikian ada empat ma!am transformator yang dibedakan oleh tegangan sekundernya, yaitu : (a). Transformator bertegangan sekunder 1%% 4 $%1 W (b). Transformator bertegangan sekunder 1%% 4 9-- W (!). Transformator bertegangan sekunder 1%% 4 $%1  4 9--  yang dapat digunakan se!ara serentak (stimulan) (d). Transformator bertegangan sekunder 1%% 4 $%1  4 9--  yang digunakan terpisah *a$a$an ?

ilamana dipakai tidak serentak maka dengan bertegangan sekunder $%149-- olt daya transformator tetap 1--  daya pengenal, sedang dengan tegangan sekunder 1%% 4 $%1 olt dayanya hanya I@  daya pengenal. Tabel&omposisi Fistem Tegangan #aya Pengenal &

*TP4TF 1

*TP4TF $

TP4TF1A TF $

$TP4TF 1

$TP 4 TF $

$TP4TF1A Ts$

1H $@ @1-1H$-$@%1@ 9-@-H%-1--1$@-

` ` ` ` ` ` ` ` ` ` ` A A A

` ` ` ` ` ` ` ` ` ` ` ` ` `

` ` ` ` ` ` ` ` ` ` ` A A A

` ` ` ` ` ` ` ` ` ` ` A A A

` ` ` ` ` ` ` ` ` ` ` A A A

` ` ` ` ` ` ` ` ` ` ` A A A 9I

PT PLN (Persero) Jasa Pendidikan dan Pelatihan 1H--

A

`

Transformator A

A

A

A

K&$&ranan ?

1 TP : Tegangan Primer Tunggal $ TP : Tegangan Primer 'anda TF 1 : Tegangan Fekunder 1%%4$%1  TF $ : Tegangan Fekunder $%149-- TF 1 A TF $ : Tegangan Fekunder 'anda #apat eker"a 'anda

 : #inyatakan Febagai Ftandar #ilingkungan PLN A

: elum standar, dipesan sesuai kebutuhan

P&n5a4a%an ?

da tiga ma!am penyadapan tampa beban, yaitu : (a). Fadapan tampa beban (FT) tiga langkah : $1, $-, 1 k. (b). Fadapan tampa beban lima langkah : $$, $1, $-, 1, 1 k. (!). Fadapan tampa beban lima langkah : $1W $-,@W $-W 1,@W 1 k.

Penyadapan dilakukan dengan pemgubah sadapan (komotator) pada keadaan tampa beban pada sisi primer. *a$a$an ?

Nilainilai tegangan sadapan, khususnya penyadap utama (prin!iple tapping), adalah nilai nilai

yang beresuaian dengan besaranbesaran pengenal (arus, tegangan ,daya)

sebagaimana didefenisikan dalam publikasi *7 IH C 1 (1IH) sub. yat %, @, 1, 1.

6.6. KELOMPOK VEKTOR K&"#%"- 9&-$"r

da tiga ma!am transformator yang dibedakan oleh kelompok ;ektornya dan titik netralnya yaitu : 1. &elompok ;ektor Kyn @ #ipakai pada transformator berkaasitas sampai dengan $@- k atatan : n berarti titik netralnya dikeluarkan 9


Transformator

$. &elompok ;ektor #yn @ #ipakai pada transformator berkapasitas $-- k sampai dengan 1H-- k Fisi sekunder bertegangan ganda 1%% 4 $%1 4 9--  yang beker"a serentak %. &elompok ;ektor Kn @ dan Kyn H &edua ;ektor ini terdapat pada sebuah transformator bertegangan sekunder ganda yang beker"a tidak serentak, dipakai pada transformator berkapasitas sampai dengan $@- k untuk keperluan "aringan distribusi. Pada umumnya W diatas $@- k sampai dengan H%- k hanya dibuat untuk keperluan "aringan yang sesuai dengan kapasitas serta kelompok ;ektor dan tegangan sekunder ganda tersebut. &elompok ;ektor K, yn H dipakai pada tegangan sekunder 1%% 4 $%1 

6.@.

TNGKAT SOLAS DASAR Tingkat isolasi dasar (T*#) bagi transformator distribusi telah ditetapkan dalam FPLN I : 1I, yaitu 1$@ k

&arateristik 7lektris Tabel berikut ini adalah estcndar PLN, ke!uali nilai rugi besi dan temabaga, arus beban nol, efesiensi serta pengaturan tegangan yang hanya merupakan !ontoh.

4. K"R#A $"RA%"% TRANS&OR'ATOR 9.1. P&n&r$ian K&r
9


Transformator

Pri#&r %1

%2

171

$7$ Tra!" 2

Tra!" 1

1e1

S

$e$

S-/n4&r r @.2. S5ara$ K&r
9.$.1. Perbadingan transformasi kedua trafo tersebut harus sama. Perbandingan transformator. a 07 he .P:/E ph .S. Tegangan primer dan masingmasing trafo pada gambar adalah *7, dan $7$ adalah sama besarnya apabila sisi sehelum sekumder kita hubungkan dengan saklar F, kita ukur tegangan induksi sekunder masingmasing trafo (beban nol) dengan hasil yang sama maka berarti perbandingan transformasi kedua trafo adalah sama, demikian pula sebaliknya bila kedua trafo mempunyai tegangan induksi sekunder tidak sama, berarti perbandingan transformasi trafo tidak sama. #alam hal yang pertama ( a sama ) maka bila kedua trafo dihubungkan paralel (sisi primer dan sekunder) maka dalam keadaan beban nol maupun berbeban pada kedua sisi sekunder tidak akan mengalir arus sirkulasi *s. Febalikmya apabila kedua trafo mempunyai perbandingan transformasi tidak sama , maka pada keadaan paralel pada sisi sekunder kedua trafo akan menga*ir suatu arus sirkulasi yang akan mempengaruhi sisi primer "uga.

Tra!" Da1a# K&a4aan B&ban N"



Tegangan phasa pada sisi sekunder trafo 1. T1,



Tegangan phasa pada sisi sekunder trafo 11 .T$.

&alau perbandingan ttansformator T1, dan T$ sama, maka : 7ph.T1 07ph.T$

 7ph.T1

maka arus sirkulasi (*s) 0

0 7ph.T$ 0 D -

ET 1

 ET $

 70-

0 - 

rus sirkulasi merupakan beban tambahan didalam trafo tidak dapat dibebani penuh.

TTN : @-


Transformator

 Perbeda.an transformasi pada umumnya diperbolehkan tidak melebihi dari -,@  Transformator yang sama memberikan tegangan "epit yang sama pada trfo.  Perbandingan transformasi dapat berubah karena pengaturan tegangan ( tap !hanger).

ontoh Trafo * : a 0 Trafo ** : a 0

%-.---V H.---V %-.---V H.1--V

0@

0 9,$

Perbedaan @ C 9,$ 0 -,- 0

-,-J @

> 1--  0 1,H  lebih besar dari -,@ 

9.$.$. Pr"&n$ai i#%&4ani (  ' ) a#a. ? 0

I(Z V > 1--   ? 0 V I

*

0 rus beban penuh (sekunder dihubung singkat) .

?

0 *mpedansi sekunder.

 0 Tegangan "epitan pada sisi sekunder beban trafo penuh (sekunder dihubung singkat dan primer diberi tegangan sedemikian sehingga pada sekunder mengalir arus beban penuh). Jadi ? 0 3ilang tegangan ( drop ;oltage) pada impedansi trafo.

atatan :  Prosentasi impedansi yang sama trafo yang beker"a paralel dapat berbeban.  Pembebanan trafo berbanding berbalik dengan  ? nya.  Feyogyanya trafo dengan  ? ke!il, dipilih kapasitasnya ( &) besar.  Pada umumnya perbedaan  tidak melebihi 1- .

9.$.%. P&rban4inan 4a5a $i4a- 4ib&bani . isalkan perbandingan daya 1 : % begitu pula  ? nya, maka kalau beroperasi paralel, trafo yang berkapasitas besar.hanya memberi 14% dari kapasitasnya sendiri.Jadi trafo yang berkapasitas besar, dalam hal ini akan memberikan efisiensi yang terlalu rendah.

9.$.9. V&- 8$"r r"/% 5an a#a . ektor group yang sama memudahkan untuk meayambung terminal trafo (terminal phasa a trafo dihubungkan dengan rel a). 3ubungan kumparan primer dan sekunder tegangan tinggi. KK, K#, #K, ##, @1


Transformator

eda umumnya digardu induk K C + Fimbol ;ekor group - Phasa

Y

–

D5

 primer (normal) dibuatJdigambar menun"uk angka 1$. tau -

 Phasa a n (Aa) A (!)  Phasa ! n (A!) A (a)



12 0 A

@ 0 B

> 0 *

A U =

b U 

 0 1

Bntuk primer dalasn sambungan *angsung ( sambungan nominal ) yaitu :

Phase  "am 1$ Phase  "am 9







Phase  "am 

1$

9



Pada sekunder Phase a  "arn @. Phase

"am 

a

b

!

Phase ! "am 1

@



1



Bntuk primer dalam sambungan tidak langsung ( berla+anan) yaitu :

Phase  "am  @$


Transformator

Phase  "am 9







Phase  "am 1$



9

1$

aka pada sekunder : Phasa a C "am % Phasa b "am 11

a

b

!

Phasa ! "am I

%

11 I

> 0 A

@ 0 B

12 0 *

A 0 6

B 0 11

* 0 C

9.$.@. *ARA ? MEN7AMBUNG TERMNAL TRAFO .  Bntuk bilangan "am yang sama.  Primer ( sisi tegangan tinggi) dalam sambungan langsung.



Primer (sisi tegangan tinggi) dalam sambungan berla+anan atau tidak langsung.

@%


Transformator

#iba+ah ini primer T1 disambung langsung, tetapi T$ disambung berla+anan.

Jadi dengan perubahan atau dengan penukaran sambungan terminal salah satu trafo ( dalam hal T$) pada primernya maka sekunder kedua trafo mempunyai bilangan "am yang sama. T 1, dan T$W #apat bekeW"a paralel.

9.$.H. PEMERKSAAN TEGANGAN PARALEL &edua sisi tegangan trafo sudah masuk rel, tetapi dalam keadaan beban nol, sisi tegangan rendah diukur aa 0 -, b C b 0 -, !! 0 aka kedua trafo dapat disambung paralel.

atatan : eberapa group yang normal 1. #engan bilangan "am

: -

$.#engan bilangan "am

:H

%.#engan bilangan "am

:@ @9

PT PLN (Persero) Jasa Pendidikan dan Pelatihan 9.#engan bilangan "am

Transformator

: 11



Pada ;ektor dengan, berputaran +aktu.adalah sesuai dengan "am



ilangan Jam trafo tidak berubah 4groupnya tidak berubah.

8

Jepitan"epitan trafo dilihat dari paralel tegangan tinggi diberi tanda dari kiri kekanan, huruf besar pada sisi tegangan tinggi dan huruf ke!il pada sisi tengah rendah.

atatan : 'ardu induk I-4%- k, dengan kapasitas % trafo yang beker"a paralel masingmasing dengan : Trafo *

: %- m, prosentasi ini impedansi 1@ 

Trafo **

: $- ma, prosentase ini impedansi  

Trafo *** : $- ma, prosentase ini impedansi 1- 

Trafo ** behan penuh eban penuh trafo

* : 41@ E %- m 0 1H 

eban penuh trafo

** : 4 E $- m 0 $- 

eban penuh trafo

***: 41- E $- m 0 1H 

eban penuh gardu.

@$ 

@@

26. Teori Transformator Distribusi

Recommend Documents