JOB SHEET PRAKTIKUM MESIN-MESIN LISTRIK (PTE 412)
Materi : Transformator
Judul Percobaan: Percobaan Paralel Trafo (03)
Waktu : 2 x 45 menit
A. Tujuan : 1. Menentukan trafo-trafo yang bisa diparalel
2. Menghitung daya masing-masing trafo yang diparalel
3. Menentukan efisiensi total paralel trafo
B.Dasar teori :
Untuk melayani beban listrik yang besar, sering tidak cukup jika kita hanya menggunakan 1 buah transformator. Solusi yang dipapakai adalah dengan kerja bareng (paralel) beberapa buah trafo. Untuk keperluan ini ada beberapa persyaratan yang harus dipenuhi.
Syarat paralel dua transformator atau lebih :
Perbandingan transformasi (a) harus sama
Polaritas trafo harus sama
Tegangan kerja per fasa harus sama
Frekuensi kerja harus sama
Perbandingan antara tahanan dan reaktansi bocor harus sama
Pada transformator tiga fasa urutan fasa harus sama
Memparalel trafo yang salah satu parameter diatas tidak terpenuhi dapat menimbulkan arus sirkulasi antar trafo dan pembagian pembebanan trafo tidak sesuai dengan yang diinginkan. Sehingga situasi tersebut akan menyebabkan turunnya efisiensi trafo serta menurunkan kemampuan trafo dalam melayani beban.
Penjelasan terkait tidak dapatnya diparalel transformator yang salah satu parameternya tidak sama, adalah sbb :
Pembagian arus untuk masing - masing transformator, dengan total beban yang sama dengan total kapasitas seluruh trafo yang diparalel, maka salah satu trafo akan mengalami kelebihan beban (overload)
Arus sirkulasi antar trafo akan naik 10% dari arus pada saat kapasitas penuh.
Gabungan antara arus sirkulasi masing-masing trafo serta arus pada saat beban penuh akan melebihi kapasitas arus pada saat beban penuh pada setiap trafo tersebut.
Arus sirkulasi (circulaitng current) merupakan arus yang mengalir pada saat transformator tidak dibebani, sedangkan arus beban penuh (full load current) merupakan arus yang mengalir pada saat transformator terhubung kebeban (load).
Secara teori, trafo dapat diparalel dengan trafo lain pada grup vektor yang sama. Paralel yang dilakukan dengan vektor grup yang berbeda dapat mengakibat arus yang besar mengalir ke salah satu trafo kecuali dilakukan hal khusus agar diperoleh fase yang sama sehingga dapat diparalel.
C. Skema Rangkaian Percobaan
D.Alat dan Bahan Percobaan
1. Trafo 1 fasa 110/220V, 1KVA 3 buah
2. AVO meter 1 buah
3. Test pen 1 buah
4. Ampermeter AC 3 buah
5. Voltmeter AC 3 buah
6. Wattmeter 1 fasa 3 buah
7. Motor 1 fasa 1PK 1 buah
8. Trafo regulator 1 buah
9. MCB 1 buah
10 . Kabel penghubung Secukupnya
E. Keselamatan Kerja:
1. Perhatikan keamanan kerja anda selama praktikum, baik pakaian, alat-alat kerja maupun instalasi yang anda buat.
2. Teliti ulang rangkaian sebelum tegangan input di on kan
F. Langkah kerja Percobaan
1. Atur AVOmeter pada Selector AC
2. Kumparan Primer menjadi 110V dan dan Kumparan sekunder menjadi 220V
3. Periksa trafo yang akan diparalel apa dalam keadaan baik dengan menggunakan AVOmeter (kebocoran isolasi).
4. Rangkai Trafo seperti gambar di bawah ini:
5. Beri tegangan nominal pada trafo, dan tentukan jenis polaritas Masing-masing Trafo dengan menggunakan testpen.
6. Tentukan perbandingan transformasi masing-masing trafo
7. Tentukan R dan X masing-masing trafo untuk primer dan sekundernya
8. Ukut arus sekunder (IB) dengan menggunakan Tangmeter pada masing-masing trafo
9. Buatlah rangkaian percobaan parallel trafo jika persyaratan parallel sudah terpenuhi, seperti gambar di bawah ini :
10. Hubungi instruktur apabila rangkaian sudah jadi, dan instruktur akan memeriksa rangkaian
11. Aktifkan MCB setelah mendapat persetujuan dari instruktur
12. Aktifkan trafo regulator dengan menghubungkan pada stop contact, atur hingga Voltase sesuai dengan perintah instrruktur
13. Hubungkan Lampu dan Motor yang sudah tersedia pada rangkaian secara bersama-sama
14. Ukur Arus lampu melalui T1 sekunder, dan arus motor pada T3 Sekunder
15. Ukur Vlampu dan Vmotor dengan menggunakan AVOmeter
16. Catat penunjukan A1, A2, A3, V1, V2 dan V3
17. Matikan regulator dan rapikan peralatan seperti semula
18. Buatlah laporan praktikum, serta Kerjakan tugas-tugas berikut.
G. Data Hasil Percobaan:
1. Polaritas masing-masing Trafo : Addictive, Vp : Vs = 110 : 218
2. Tahanan isolasi : Primer-sekunder = ω Ohm
Primer- inti trafo = ω Ohm
Sekunder-inti = ω Ohm
Perbandingan Trafo : Vp : Vs
T1 = 1: 2
T2 = 1: 2
T3 = 1: 2
R2 (Sekunder)
Arus Trafo
V Lampu
V Motor
T1 = 4 Ohm
IBT1 = 0,03A
215,3V
215,3V
T2 = 10.5 Ohm
IBT2 = 0,03A
I Lampu
I Motor
T3 = 8 Ohm
IBT3 = 0,03A
0,05 A
2,7 A
X
Z
V
T1 = 1666,64
T1 = 1666,67
T1 = 1500
T2 = 1666,63
T2 = 1666,67
T2 = 1500
T3 = 1666,65
T3 = 1666,67
T3 = 1500
H. Tugas dan Analisa Data:
Diketahui V = 50V
ZT1 = VIBT1 ZT2 = VIBT2 ZT3 = VIBT3
ZT1 = 500,03 ZT2 = 500,03 ZT3 = 500,03
ZT1 = 1666,67 Ohm ZT2 = 1666,67 Ohm ZT3 = 1666,67 Ohm
I2 = Imotor + Ilampu
I2 = 2,7 + 0,05
I2 = 2,75 A
I2T1
I2T2
I2T1 = I2 x Z2//Z3Z1+Z2//Z3
I2T1 = 2,75 x 1666,67//1666,671666,67+1666,67//1666,67
I2T1 = 2,75 x 1666,67 x 1666,671666,67 + 1666,671666,67+ 1666,67 x 1666,671666,67 + 1666,67
I2T1 = 2,75 x 2,777,7883333,341666,67 + 2,777,7883333,34
I2T1 = 2,75 x 833,3341666,67 + 833.34
I2T1 = 2,75 x 833,3342500,01
I2T1 = 2,75 x 0,33
I2T1 = 0,90 Ohm
I2T2 = I2 x Z1//Z3Z2+Z1//Z3
I2T2 = I2T1 = 2,75 x 1666,67//1666,671666,67+1666,67//1666,67
I2T2 = 2,75 x 1666,67 x 1666,671666,67 + 1666,671666,67+ 1666,67 x 1666,671666,67 + 1666,67
I2T2 = 2,75 x 2,777,7883333,341666,67 + 2,777,7883333,34
I2T2 = 2,75 x 833,3341666,67 + 833.34
I2T2 = 2,75 x 833,3342500,01
I2T2 = 2,75 x 0,33
I2T2 = 0,90 Ohm
I2T3
I2T3 = I2 x Z1//Z2Z3+Z1//Z2
I2T3 = 2,75 x 1666,67//1666,671666,67+1666,67//1666,67
I2T3 = 2,75 x 1666,67 x 1666,671666,67 + 1666,671666,67+ 1666,67 x 1666,671666,67 + 1666,67
I2T3 = 2,75 x 2,777,7883333,341666,67 + 2,777,7883333,34
I2T3 = 2,75 x 833,3341666,67 + 833.34
I2T3 = 2,75 x 833,3342500,01 = 2,75 x 0,33 = 0,90 Ohm
V = I . Z
Z = V50VIB
Z = R + jX
jXT1 = ZT12- RT12 jXT2 = ZT22- RT22 jXT3 = ZT32- RT32
jXT1 = 1666,672- 42 jXT2 = 1666,672- 10,52 jXT3 = 1666,672- 82
jXT1 = 2777788-16 jXT2 = 2,777,788-110,25 jXT3 = 2,777,788-64
jXT1 = 2777772 jXT2 = 2777677,25 jXT3 = 2777724
jXT1 = 1666,64 jXT2 = 1666,63 jXT3 = 1666,65
VT1 = IT1 x ZT1 VT2 = IT2 x ZT2 VT3 = IT3 x ZT3
VT1 = 0.90 x 1666,67 VT2 = 0.90 x 1666,67 VT3 = 0.90 x 1666,67
VT1 = 1500V VT2 = 1500V VT3 = 1500V
1. Tentukan apakah 3 trafo tersebut memenuhi syarat untuk diparalel?
Syarat
Keterangan
Perbandingan transformasi (a)
Sama
Polaritas trafo, T1 = T2 = T3 = Addictive
Sama
Tegangan kerja perfasa
Sama
Frekuensi kerja
Sama
Perbandingan antara tahanan dan reaktansi bocor
Sama
2. Berapa kontribusi masing-masing trafo dalam mensuplay Daya terhadap beban?
Diketahui : kVATOT = 3000
kVAT1 = kVATOT x Z2//Z3Z1+Z2//Z3 kVAT2 = kVATOT x Z1//Z3Z2+Z1//Z3
kVAT1 = 3000 x 0,33 kVAT2 = 500 x 0,33
kVAT1 = 990 VAT2 = 990
kVAT3 = kVATOT x Z1//Z2Z3+Z1//Z2
kVAT3 = 3000 x 0,33
kVAT3 = 990
3. Berapa efisiensi total dari parallel 3 trafo di atas?
ηT1 = kVAT1kVATOT x 100% ηT2 = kVAT2kVATOT x 100%
ηT1 = 9903000 x 100% ηT2 = 9903000 x 100%
ηT1 = 0,33 x 100% ηT2 = 0,33 x 100%
ηT1 = 33% ηT1 = 33%
ηT3 = kVAT3kVATOT x 100% ηTOTAL = kVAT1+ kVAT2 + kVAT3 3000 kVA x 100%
ηT3 = 9903000 x 100% ηTOTAL = 990+990+9903000 kVA x 100%
ηT3 = 0,33 x 100% ηTOTAL = 29703000 kVA x 100%
ηT3 = 33 % ηTOTAL = 0,99 x 100% = 99 %
Kesimpulan:
Menentukan trafo-trafo yang bisa diparalel!
Trafo bisa diparalel karena sudah memenuhi syarat
Syarat
Keterangan
Perbandingan transformasi (a)
Sama
Polaritas trafo, T1 = T2 = T3 = Addictive
Sama
Tegangan kerja perfasa
Sama
Frekuensi kerja
Sama
Perbandingan antara tahanan dan reaktansi bocor
Sama
Menghitung daya masing-masing trafo yang diparalel
Diketahui : kVATOT = 3000
kVAT1 = kVATOT x Z2//Z3Z1+Z2//Z3 kVAT2 = kVATOT x Z1//Z3Z2+Z1//Z3
kVAT1 = 3000 x 0,33 kVAT2 = 500 x 0,33
kVAT1 = 990 VAT2 = 990
kVAT3 = kVATOT x Z1//Z2Z3+Z1//Z2
kVAT3 = 3000 x 0,33
kVAT3 = 990
ηTOTAL = kVAT1+ kVAT2 + kVAT3 3000 kVA x 100%
ηTOTAL = 990+990+9903000 kVA x 100%
ηTOTAL = 29703000 kVA x 100%
ηTOTAL = 0,99 x 100% = 99 %
Kesimpulan, Trafo dalam keadaan baikkarena efisiensi trafo lebih dari 75%
J. Daftar Pustaka:
1.2013. Paralel Transformator. (Online). Tersedia Di: http://elektrohalima206.blogspot.com/2013/05/paralel-transformator.html Di Akses pada : 4 Maret 2015
2. Jobsheet Praktikum Mesin-mesin Listrik
K. Penilaian:
1. Kebenaran langkah-langkah percobaan
2. Kebenaran rangkaian
3. Kelengkapan data hasil percobaan
4. Analisa Data dan kesimpulan
5. Laporan praktikum
