Listrik PLN Trafo

PT PLN (Persero) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Teknik Listrik Terapan

1. TEKNIK LISTRIK TERAPAN

1.1. PENGERTIAN LISTRIK ARUS ARUS BOLAK BALIK Yang dimaksud dengan listrik arus bolak – balik adalah listrik ( tegangan / arus ) yang berubah-ubah arah dan nilainya terhadap waktu. Arus Berkurang pada arah Posistif Posistif

1+ Perubahan Perubahan Positif

Arus Berkurang pada arah Posistif Posistif

0 Perubahan Negatif

Arus Bertambah pada arah Negatif

Arus Bertambah pada arah Negatif

1-

Sinusioda listrik arus bolak- balik Waktu yang dibutuhkan oleh arus bolak-balik untuk kembali pada harga / nilai dan arah yang sama disebut dengan periode. Sedangkan jumlah periode dalam 1 ( satu ) detik disebut dengan frekwensi. Dari karakteristik arus bolak-balik yang disebut dengan sinusioda tersebut, maka terdapat nilai-nilai : Tegangan / arus sesaat Tegangan / arus puncak / maksimum Tegangan / arus efektif Tegangan = V sin  t

Nilai sesaat :

e

Nilai maks

:

V

Nilai efektif

:

Vef = V / √2

= V

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

Arus i = sin  t I

=I

Ief = I / √2 1



Nilai efektif adalah nilai yang terukur pada alat ukur (Volt meter /Amper meter) Misalnya tegangan tegangan dirumah dirumah : 220 volt atau 380 volt.

1.2. LISTRIK ARUS ARUS BOLAK BALIK 3 FASA Yang dimaksud dengan listrik arus bolak – balik 3 fasa adalah lisrik arus bolak – balik yang terdiri dari 3 ( tiga ) keluaran yang disebut dengan fasa, dengan bentuk sinusiode dimana besar / nilai tegangannya sama, frekwensi sama tetapi masing – masing berbeda 1/ 3 periode ( 120 0 ). Generator arus bolak – balik sebagai sumber listrik arus bolak-balik 3 fasa, konstruksi letak belitan induksinya masing – masing berbeda sudut 120 0.

M K U3 S

0

120

K U 2

U K

M

U1

U2

M

U 3

+ U

U3

U 1

t

0

120

U 2

Diagram Generator Arus Bolak-Balik 3 Fasa Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

2



1.3. TEGANGAN DAN ARUS 3 FASA Tegangan dan arus keluaran dari generator atau trafo dapat dibedakan berdasakan hubungan antar belitannya

Il

If

EF

EF

If

R

– Tegangan setiap belitan dengan tegangan fasa = Ef

EL

–

N EL

–

El = Ef .  3

–

Arus yang keluar dari belitan disebut arus fasa If dan arus yang keluar dari terminal disebut arus line Il . Arus line

S

EF

Il

besarnya sama dengan arus fasa :

EL

HUBUNGAN DELTA

Tegangan antar fasa disebut dengan tegangan line line = El

Il

If

Il

Il = If

–

Tegangan line besarnya sama degan tegangan fasa :

R EF

–

EF

If If

El= Ef

Arus line besarnya sama dengan arus fasa dikalikan  3

EL

I

disebut

EL

–

Il = If .  3

Il

S

EF

EL

Il

T Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

3



1.4. DAYA LISTRIK 3 FASA 1.4.1. Hubungan Bintang

R

Il.1

If.3 EF

EL

N

EF

EL

S If.3

Il.2

EF

T

EL

Il.3

Daya 3 fasa = daya fasa 1 + daya fasa 2 + daya fasa 3 P3Ø

=

P1

+

P2

+

P3

= ( If.1 x Vf.1 x Cos  1 ) + ( If2x Vf2 x Cos 2 )+( If3 x Vf3 x Cos  3 ) Bila tegangan dan beban seimbang, maka: P3 Ø

=

3 x ( If x Vf x Cos  )

Diketahui bahwa :

Vf =

Vl ------ 3

dan

If = Il

Maka : 3 x Vl x Il x Cos  P 3 Ø = ------------------------ 3 Atau : P 3 Ø =  3 x Vl x Il x Cos


4



1.4.2. Hubungan Segi-tiga

Il1 EF

EF EL

EL

If2

If3

Il2

EF

EL

Il3 Daya 3 fasa = daya fasa 1 + daya fasa 2 + daya fasa 3 P3Ø

= P1 + P2 + P3 = ( If.1 x Vf.1 x Cos  1 )+ ( If.2x Vf.2 x Cos 2 )+ ( If.3 x Vf.3 x Cos  3 )

Bila tegangan dan beban seimbang,maka: P3 Ø

=

3 x ( If x Vf x Cos  )

Diketahui bahwa : Il If = -------

dan

Vf = Vl

 3 Maka : 3 x Vl x Il x Cos  P 3 Ø = ------------------------ 3 Atau : P3 Ø =

 3 x Vl x Il x Cos 


5



1.4.3. Beban Pada Arus Bolak-Balik Pada sistem arus searah hanya mengenal beban resistive ( R ), tetapi pada

sistem arus bolak balik beban merupakan “ Impedansi” ( Z ) yang biasa dibentuk dari unsur : Beban Resistip ( R ) Beban Induktip ( Xl ) Beban Kapasitip ( Xc ) A. Beban Resistip

Energi listrik diubah menjadi energi panas atau mekanik Daya yang diserap berupa daya semu seluruhnya diubah menjadi daya aktip Ternasuk beban resistip murni adalah lampu pijar, setrika listrik, heater Gelombang sinusioda arus berhimpit dengan tegangan atau sudut fasanya sama dengan nol sehingga faktor daya sama dengan satu (  = 0  dan cos  = 1 )

P. I .U

P

+

+

+

V I


6



B. Beban Induktip

Energi listrik yang diserap diubah menjadi medan magnet Daya yang diserap berupa daya semu seluruhnya diubah menjadi daya reaktip induktip Ternasuk beban induktip murni adalah reaktor dan kumparan Gelombang sinusioda arus ketinggalan 90 terhadap tegangan , atau sudut fasanya sama dengan 90  sehingga cos  = 0

P.I.U

U

P

I

+

+

-

-

C. Beban Kapasitip

Energi listrik yang diserap menghasilkan energi reaktip Daya yang diserap berupa daya semu seluruhnya diubah menjadi daya reaktip kapasitip Ternasuk beban reaktip murni adalah kapasitor


7



Gelombang sinusioda arus mendahului 90 terhadap tegangan , atau sudut fasanya sama dengan 90  sehingga cos  = 0

P.I.U

U

P

I

+

+ -

Sifat hambatan L (XL) dengan C (XC) saling bertentangan atau saling meniadakan. XL = 2π.f.L, XC =

XL dan

XC

1

fC 2 merupakan bagian imajiner dari impedansi

Hubungan dari tiga beban digambarkan sebagai berikut :


8


Z = R + JXL


Z = R - JXC

R V

φ

Z Z

-XC

XL φ

V R

(a

Z = R - JXL - JXC (JXL < JXC)

Z = R - JXL - JXC (JXL > JXC)

XL -XC

R

Z

V

φ

XL

-XC

φ

Z

V

(b)

R

Z

V

φ

XL

-XC

φ

Z

XL

V

(c)

-XC


9



1.5. DAYA PADA ARUS BOLAK-BALIK Karena beban Z mempunyai/membentuk pergeseran sudut terhadap V (sebagai referensi) maka arus beban Ib yang mengalirpun membentuk sudut yang sama searah dengan sudut dari Z sebesar φ. Hal ini berakibat timbulnya 3 macam daya. a.

Daya aktip

: P ( Watt )

b.

Daya reaktip

: Q ( VAR )

c.

Daya semu

: S ( VA )

Hubungan dari ketiga macam daya tersebut kita kenal sebagai “segitiga daya”. P φ

S S

Q

Q φ

P Beban bersifat kapasitif

Beban bersifat induktif

Penjumlahan Vektor P dan Q S = P +j Q

P Atau φ

S =  P² + Q²

Q S

R umus -rumus Daya 1 Fasa

3 Fasa

S = VxI

(VA) S = V x I x √3 (Watt) P = V x I x √3 x cos  (VAR) Q = V x I x √3 j X sin 

P = V x I x cos  Q = V x I j X sin 


10



V = Tegangan Phasa-netral (220 Volt) I = Arus Phasa Rumus Dasar Arus Bolak Balik 1 phasa


11



1.6. PERHITUNGAN RUGI –RUGI PADA JARINGAN 1.6.1. Rugi Tegangan Merencanakan panjang jaringan distribusi harus dipertimbangkan besarnya tegangan di titik sambung dimana harus berada pada batas tegangan yang diizinkan. Titik sambung sistem distribusi 20 kV biasanya dihubungkan dengan trafo distribusi sebelum disalurkan ke peralatan pemakaian. Sedangkan tegangan pada trafo ditentukan pada pilihan sadapannya ( tap-changer ), dimana ada beberapa pilihan dengan dibatasi tegangan maksimal dan minimal. Ada 2 ( dua ) seri sadapan trafo yang diperkenankan di PLN, yaitu :  20

kV ± 2 x 2,5 % , tegangan maksimal 21 kV dan minimal 19 kV, berarti

toleransi tegangannya adalah ±5 % 

20 kV ± 2 x 5 % , tegangan maksimal 22 kV dan minimal 18 kV , berarti toleransi tegangannya adalah : ± 10 %

Nilai jatuh tegangan pada saluran

besarnya sebanding dengan arus dan

impedansi penghantar serta faktor daya beban.

V = I (r . Cos  + x Sin ) . L atau

P V = ---- (r + X tg ) I ......... V atau KV V

–

Untuk P dalam satuan MW

–

Untuk V dalam satuan KV

Dalam satuan prosen ( % ) jatuh tegangan dihitung sebagai berikut :

V

P = 100 (r + X . tg ) ----- I ......... % V2


12


Dimana : I


: arus yang mengalir pada penghantar…………..... Amper

r

: tahanan ( resistan ) penghantar ………………….. ohm / km : reaktansi penghantar……………………………..... ohm / km

x

Cos  : factor daya beban

L P V

: panjang penghantar………………………………… km : daya beban …………………………………………. MW : tegangan ……………………………………………… kV

1.6.2. Rugi Daya Rugi daya pada saluran ( penghantar ) besarnya sebanding dengan resistans penghantar dan arus yang melewatinya.

p

= 3.I 2 . r . L

Dari katalog penghantar yang berisi tentang Kemampuan Hantar Arus ( KHA ), resistans dan reaktansinya atau konfiguarasi jarak antar penghantar, maka rugirugi tegangan dan daya pada saluran dapat dihitung Daftar KHA penghantar yang dihitung atas dasar kondisi -kondisi berikut ;

    LUAS PENAMPANG (MM2)

Kecepatan angin 0,6 m / detik Suhu keliling akibat sinar matahari 300C Suhu penghantar maksimum 800C Bila tidak ada angin maka KHA dapat dikali dengan 0,7 BCC R20 (Ohm/Km)

AAC KHA (A)

R20 (Ohm/Km)

AAAC

KHA (A)

R20 (Ohm/Km)

ACSR

KHA (A)

R20 (Ohm/Km)

KHA (A)

16

1,1465

125

1,700

115

1,066

110

1,8790

110

25

0,7512

160

1,029

160

1,83

150

1,2030

150

35

0,5320

200

0,8332

185

0,058

175

0,8353

185

50

0,3785

250

0,5786

230

0,055

220

0,5946

230

70

0,2781

310

0,3808

300

0,438

285

0,4130

295

95

0,1963

380

0,3084

345

0,655

325

0,3053

355

120

0,1563

440

0,2549

390

0,393

370

0,2374

420

150

0,1244

510

0,1960

465

0,225

435

0,1939

475

185

0,1008

585

0,1578

530

0,283

500

0,1571

545

240

0,0755

700

0,1205

630

0,437

600

0,1183

655


13



Karakteristik listrik untuk kabel Kabel Tanah 20 LUAS PENAMPANG 2 X 25 3 X 35

3 X 50

3 X 70 3 X 95 3 X 120 3 X 150 3 X 185 3 X 240 3 X 300

R20 (OHM / KM)

CU AL CU

0,727 1,20 0,524

AL

0,868

CU

0,387

AL

0,641

CU AL

0,268 0,443

CU

0,193

AL

0,320

CU

0,153

AL CU AL

0,253 0,124 0,202

CU

0,0991

AL

0,154

CU

,0754

AL

0,125

CU

0,0601

AL

0,10

INDUKTANSI (OHM/KM)

KAPASITANSI (OHM/KM)

0,12

0,4237

0,13

0,4055

0,14

KHA DIDALAM TANAH 20 0C(A)

DIUDARA 300C(A)

147 113 175

143 110 170

135

131

206

204

160

157

252 194

255 195

297

303

229

233

335

343

258 372 288

268 390 300

0,3882

0,16

0,3636

0,18

0,3455

0,19

0,3334

0,21

0,3230

0,23

0,3129

0,25

0,3013

0,28

0,2906

415

440

320

339

465

502

368

387

510

556

393

428

Karakteristik listrik untuk kabel udara twisted alumunium

Penampang

Tahanan

Reaktansi

Arus yang diijinkan

Nominal

pada 85 C

pada 50 Hz

( Amper )

( mm ² )

(  / km )

(  / km )

20  C

30  C

40  C

26

2,41

0,1

85

80

70

25

1,52

0,1

110

100

95

35

1,10

0,1

135

125

110

50

0,81

0,1

160

145

135

70

0,54

0,1

200

185

170


14



1.6.3. Reaktansi Penghantar

X=

0,1447

GMD LOG ------------- OHM / KM GMR

Dimana : GMD - geometric mean distance, besarnya ditentukan oleh konfigurasi jarak antar penghantar GMDN =

____3_________  a.n x b.n x c.n

____3__________ GMD Ø =  a.b x b.c x c.a GMR = geometric mean radius, besarnya ditentukan oleh banyaknya urat penghantar GMR = 0,726

A -----R

GMD SUTM POLA I (PENTANAHAN NETRAL 40 OHM)

b

a

800 mm

c

800 mm

GMD = 1.007,9 mm


15



GMD SUTM POLA II ( PENTANAHAN NETRAL 500 OHM )

1000 mm

450

450

700 mm

GMD = 1.007,9 mm

GMD SUTM POLA III ( PENTANAHAN LANGSUNG )

a

b

c

812,9 mm

685,8 mm

558,69 mm

558,69 mm

GMD N = 1.054,5 mm GMD Ø =1.028,2 Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

16



Tabel GMR untuk penghantar AAC dan AAAC

PENAMPANG NOMINAL ( mm2 )

JARI-JARI ( mm )

URAT

GMR ( mm )

16

2,2563

7

1,6380

25

2,8203

7

2,0475

35

3,3371

7

2,4227

50

3,9886

7

2,8957

70

4,7179

7

3,4262

95

5,4979

19

4,1674

120

6,1791

19

4,6837

150

6,9084

19

5,2365

185

7,6722

19

5,8155

240

8,7386

19

6,6238

1.7. TRAFO DISTRIBUSI 1.7.1. Prinsip Kerja Trafo Trafo merupakan seperangkat peralatan / mesin listrik statis yang berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik, mentransformasikan tegangan dan

arus

dari

listrik bolak balik diantara kedua belitan atau lebih pada frekwensi yang sama dan pada nilai arus dan tegangan yang berbeda. Konstruksi utama dari trafo terdiri dari kumparan primer, kumparan sekunder dan inti.


17



INTI

( SIRKIT MAGNIT)

KUMPARAN PRIMER

KUMPARAN SKUNDER

Kumparan primer diberi tegangan, dan ini akan menimbulkan arus sinusiode. Arus tersebut menyebabkan terjadi medan magnet pada inti magnet yang disebut flux yang juga berbentuk sinusiode. Pada kumparan sekunder yang mendapat perubahan flux dari inti, yang disebut induksi akan timbul gerak gaya listrik (ggl) yang bentuknya juga sinusiode. Ggl sekunder hampir terlambat 1800 terhadap tegangan primer.

Up

Up

Us

Io

Io



Us Trafo dapat digunakan untuk menaikkan dan menurunkan tegangan. Turun atau naiknya tegangan pada sisi sekunder tergantung pada perbandingan jumlah lilitan kumparan. Bila jumlah lilitan kumparan pada sekunder = ns, pada primer = np, tegangan pada kumparan primer = Up maka pada sisi sekunder timbul ggl.


18



Dengan rumus persamaan Us : Up. = ns : np.

Up

Ep

np

Es

ns

Us

Perbandingan antara ns dan np disebut dengan perbandingan transformasi = A

“ A ” lebih besar dari 1, berarti fungsi trafo untuk menaikkan tegangan (step up) dan jika “ A “ lebih kecil dari1, berarti fungsi trafo untuk menurunkan tegangan (step down). Perbandingan transformasi teoritis dan praktis dianggap sama, tetapi sebenarnya ada perbedaan, karena tidak semua flux primer melewati kumparan sekunder, dan itu disebut flux bocor.



L2

L1

L1 = flux bocor pada kumparan primer. L2 = flux bocor pada kumparan sekunder. L1 menimbulkan x1 dan

tahanan

r1 dan

L2 menimbulkan x2, kumparan primer mempunyai

kumparan sekunder mempunyai tahanan r2. Sehingga

rangkaiannya.


19


R1


X1

X2

Up

Ep

Es

R2

Us

Untuk mengurangi flux bocor tersebut, maka dibuatlah kedua kumparan pada inti yang sama. Namun demikian adanya rugi - rugi pada trafo tak dapat dihindari yaitu dikarenakan adanya sirkit magnetic pada inti tidak dapat semuanya dapat menimbulkan induksi, karena sebagian hilang pada inti trafo itu sendiri yang disebut dengan rugi histerisis dan sebagian lain tidak bermanfaat untuk menginduksi, tetapi berpusar-pusar pada sebagian inti yang disebut dengan rugi eddy currnet.

1.7.2. Trafo Tanpa Beban Trafo tanpa beban menyerap arus listrik untuk kumparan primer disebut dengan Iio yang terdiri dari arus penguatan (Iex) dan arus histeristis + eddy current (I he)

Io

I ex

o

U1

E2

I he e

Iex 90 ketinggalan dari E1, sedangkan I he sefasa dengan E1, jumlah vektor antara Iex dan Ihe merupakan Io. Io

= Iex + Ihe


20



Ihe Cos φ = --------------Io Adanya Ihe menimbulkan rugi – rugi inti = Pc Pc = E1. Io. Cos.  ° atau

Pc = E1. Ihe ……….disebut juga rugi – rugi besi Besarnya rugi - rugi besi disebabkan oleh arus fou cault dan arus hysterisis, besarnya tidak tergantung pada beban sehingga bisa disebut dengan rugi - rugi trafo tanpa beban. Rugi - rugi ini tidak bisa diturunkan kecuali dalam pembuatannya inti dibuat berlapis - lapis dan dari bahan yang kurva histerisisnya kurus.

1.7.3. Trafo Berbeban Pada keadaan berbeban, rugi trafo selain oleh rugi – rugi besi, kerugian juga ditimbulkan pada kumparan – kumparannya. Bila kumparan primer dengan tahanan R1 dan arus yang mengalir I1, kumparan sekunder dengan tahanan R2 dan arus yang mengalir I2, maka akan timbul rugi – rugi yang disebut dengan rugi – rugi tembaga yang besarnya adalah :

R1

Up

X1

I1

X2

Ep

Es

R2

I2

Us

Pcu = I1². R1 + I2 ². r2 Jadi trafo berbeban rugi – rugi yang timbul. P total = Pc + Pcu.


21



1.7.4. Diagram Efisiensi Trafo

Contoh :

Trafo dengan pcu = 0,2 % dan pc = 0,7 % Efisiensi trafo pada beban penuh (1/1 ) adalah pada titik x = 99,1 %.


22



1.7.5. Pengaturan Tegangan Trafo Adalah selisih tegangan belitan tanpa beban dengan tegangan pada keadaan berbeban pada terminal tersebut pada beban dan faktor daya yang ditentukan pada terminal tersebut. C

U2n

Uz Ux

U2b

0

A

D

F

B

E

UR

I

U2n

=

tegangan sekunder nominal tanpa beban

: OC

U2n

=

tegangan sekunder berbeban

: OA

Ur

=

rugi tegangan karena tahanan r

: AB

Ux

=

rugi tegangan karena reaktansi x

: BC

Uz

=

Ur + Ux

U2n

=

U2b + Uz

Secara enpiris dianggap OC = OF = OA + AF = OA + ( AD + DF ) AD + DF

= rugi tegangan = Ur. Cos  + Ux Sin  = I. ( r. Cos  + x sin  )

1.7.6. Tegangan Hubung Singkat Adalah besarnya tegangan yang harus diberikan pada frekwensi nominal ke terminal saluran trafo, untuk mengalirkan arus nominal melalui terminal ini, bila terminal lainnya di hubung singkat. Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

23



Sebutan lain dari tegangan hubung singkat adalah Impedansi. Untuk mengetahui besarnya tegangan hubung singkat dilakukan percobaan seperti pada diagram di bawah. Sisi skunder trafo dihub8ung singkat, sedang pada sisi primernya diberi tegangan bertahap, mulai dari nol, dinaikkan sampai Ampermeter di skunder dan primer menunjukkan arus nominal trafo.

A

A

V

V

Volt meter akan menunjukkan nilai tegangan dan tegangan tersebut dinamakan tegangan hubung singkat trafo, Besarnya tegangan hubung singkat dalam volt berbeda untuk sekunder dan primer, tetapi dalam % (prosen) sama. Fungsi dari nilai tegangan hubung singkat / impedansi adalah bila trafo akan diparalel dengan trafo lain, maka harus dengan trafo yang mempunyai nilai yang sama. Fungsi lain yang lebih penting adalah untuk menentukan nilai fuse atau relai arus lebih sebagai pengaman trafo terhadap gangguan hubung singkat. Misal trafo mempunyai nilai tegangan hubung-singkat atau impedansi 4 % , maka pengaman ( fuse atau relai arus lebih ) yang dipilih harus mampu mengamankan trafo pada arus gangguan sebesar 100 / 4 kali arus nominalnya .

1.7.7. Vektor Group Trafo

Sering juga disebut bilangan “ jam ” yaitu menunjukan perbedaan fasa antara ggl sekunder dan tegangan primer antara terminal yang dengan polaritas yang sama pada sisi primer dan skunder. Terjadinya beberapa macam vector group pada trafo disebabkan oleh cara penyambungan antara belitan trafo. Veltor group diperlukan untuk paralel trafo


24



Contoh :

Vektor group “ Yyn 0 ”

Kumparan A

B

C

primer

dihubungkan bintang A

 Kumparan sekunder dihubungkan bintang dengan netral dikeluarkan

a

 Selisih fasa antara primer

n c a

b b

A

c

B

n

dan sekunder = 0°

b

C

B

C A

Vektor group “ Yyn 6”

 Kumparan primer dihubungkan bintang

b

c

 Kumparan sekunder dihubungkan bintang dengan netral dikeluarkan

a C a

b

c

B

 Selisih fasa antara primer dan sekunder = 180

n


25



Daftar vector group Trafo


26



1.7.8. Spesifikasi Trafo Distribusi Trafo yang penggunaannya untuk keperluan, pendistribusian tenaga listrik dari pusat-pusat listrik ke pemakaian beban, fungsi trafo distribusi untuk menurunkan tegangan, menjadi tegangan rendah (step down) sesuai dengan peralatan konsumen selain keperluan tersebut pusat-pusat listrik. Spesifikasi trafo distribusi diatur dalam suatu standart PLN (SPLN) dimaksudkan untuk dijadikan pedoman dalam pemilihan, pengoperasian dan pemeliharaan trafo distribusi. A. Tegangan Pengenal dan Penyadapan 

Tegangan P rimer Disesuaikan dengan tegangan nominal sistem pada jaringan tegangan menengah 20 kv. 

Trafo satu fasa dengan tegangan primer 20 kv pada sistem distribusi fasa tiga – tiga kawat



Trafo tiga fasa dengan tegangan primer 20 kv pada sistem distribusi fasa tiga – tiga kawat



Trafo satu fasa dengan tegangan primer 20 kv / 3 = 11,6 kv pada sistem distribusi fasa tiga – empat kawat



Trafo tiga fasa dengan tegangan primer 20 kv pada sistem distribusi fasa tiga – empat kawat



Tegangan s ekunder Sistem tegangan nominal pada jaringan tegangan rendah (JTR) yang berlaku di PLN adalah 220 untuk sistem fasa tunggal, dan 220 / 380 untuk sistem fasa tiga. Tegangan sekunder nominal trafo pada keadaan tanpa beban adalah 231/400 v



Penyadapan Penyadapan dilakukan dengan komutator pada sisi primernya ada tiga macam penyadapan tanpa beban, yaitu : 

Sadapan tiga langkah : 21, 20, 19 kv



Sadapan lima langkah : 22, 21, 20, 19, 18 kv



Sadapan lima langkah : 21, 20, 5, 20, 19, 5, 19 kv


27



B. Daya Pengenal

Daya pengenal untuk trafo fasa tunggal yang banyak dipakai adalah 25 dan 50 KVA. Sedangkan daya

pengenal trafo tiga fasa tiga yang banyak dipakai

adalah : 50, 100, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250 dan 1600 KVA C. Kelompok Vektor □

Kelompok vektor Yzn 5 dipakai pada trafo berkapasitas sampai dengan 250 KVA

□

Kelompok vektor Dyn 5 dipakai pada trafo berkapasitas dari 250 KVA sampai dengan 1600 KVA. Bila tegangan sekundernya ganda, dapat dipakai serentak

□ Kelompok

vektor Yzn 5 dan Yyn 6 dipakai pada trafo sampai dengan 250

KVA untuk jaringan distribusi, diatas 250 KVA sampai 630 KVA dipakai untuk keperluan tertentu. Bila tegangan sekundernya ganda tidak digunakan secara serentak. Kelompok Yzn 5 dipakai pada tegangan sekunder 231 / 400 v. D. Tingkat Isolasi Dasar ( TID )

Adalah kemampuan isolasi trafo terhadap gangguan tegangan impul sesaat. Untuk trafo distribusi ditetapkan 125 kv E. Rugi-rugi trafo

Rugi-rugi total yang terdiri dari rugi besi dan tembaga pada suhu 75c, faktor daya 1,0 dan beban 100 %, nilai maksimumnya terhadap daya pengenal ditetapkan sebagai berikut Bayak Fasa aya engenal ugi total aksimum

Fasa Tunggal

Fasa-Tiga

25

50

50

100

160

200

250

315

400

500

630

800

1000

125 0

1600

2,21

1, 75

2,58

2,07

1,76

1,71

1,56

1,48

1,37

1,32

1,24

1,52

1,44

1,42

1,33


28



F. Karakteristik / Spesifikasi Trafo 1 fasa Uraian

Satuan

Daya pengenal Jumlah fasa Frekuensi pengenal Tegangan primer pengenal

kVA Hz kV

Tegangan sekunder pengenal (beban nol) Kelompok vektor Tegangan uji impuls Tegangan uji terapan Kelas isolasi Kenaikan suhu maksimum tembaga Kenaikan suhu maksimum minyak Cara pendinginan Penyadapan primer Impedans Rugi besi Rugi tembaga pada beban pengenal Arus beban nol Efisiensi pada 750C Faktor daya 1,0 beban 100% beban 75% beban 50% beban 25% Faktor daya 0,8 beban 100% beban 75% beban 50% beban 25% Pengaturan tegangan pada beban penuh faktor daya 0,8 faktor daya 1,0

V kV kV kV 0 C 0 C % % watt watt % % %


Spesifikasi

25 1 50 20,20 V3 462/231 Lio 125 50 24 60 55

50 1 50 20,20 V3 462/231 Lio 125 50 24 60 55

5, 10

5, 10

1,6 165 385 4,5

1,4 275 600 4,5

97,84 98,00 97,95 97,06 97,32 97,51 97,45 96,35

98,28 98,39 98,33 98,56 98,86 98,00 97,91 96,97

1,49 1,54

1,39 1,20

29



G. Karakteristik Trafo Distribusi 3 fasa . SPESIFKASl

URAIAN Daya pengenal

TIPE PASANGAN LUAR DAN DALAM kVA

50

100

160

200

Jumlah fasa Frekuensi Pengenal

-

3

3

3

3

Hz

50

.50

.50

50

Tegangan Primer Pengenal Tegangan sekunder pengenal

kV

20

20

20

20

20

kV

0,4

-

Yzn 5 Yzn 5

Tegangan uji impuls

kV

125

125

125

125

Tegangan Uji terapan Kalas isolasi Kenaikan suhu maksimum

kV

50

50

50

50

50

kV

24

24

24

24

24

°

65

65

65

65

Kenaikan suhu maksimum

°C

55')

55

55

Cara pendinginan Penyadapan Primer

_ %

%5

lmpedans

%

4

Rugi besi

watt

190

Rugi tembaga pada beban

watt,

en e nal Arus beba n n ol Efisiensi pada 75 C

%

125

%5

0,4

3 50

(beban nol) Kelumpok vektor

C

0,4

250

0,4

0,4

Yzn 5 Dyn 5

Dyn 5

400

500

630.

800

1000

1250

3

3

3

3

3

3

3

50

50

50

50

50

50

50

50

20

20

20

20

20

20

20'

20

0,4 Dyn 5 125

0,4

0,4

Dyn 5 Dyn 5 125

125

50

5O

24

24

65

65

55

55

55

50

0,4

0,4

0,4

Dyn 5

Dyn 5 Dyn 5

0,4 Dyn 5

0,4 Dyn 5

125

125

125

125

125

50

50

50

50

.50

24

24 .

24

24

24

24

65

65

65

65

65

65

65

55

55

55

55

55

55

55

%5

%5

%5

%5

%5

4

4,5

3 2300

%5

%5

%5

%5

4

4

4

4

4

460

550

850

770

930

1100

1300

1950

1100 1750

2360

2850

3250

3900

4600

5500

6500

10200

2,8

2,3

2,2

2,1

2

1,9

1,9

1,8

2,3

97,97 98,27

98,32

98,46

98,64

98,64 98,70

98,78

98,50 98,50

98.60

98,68

320

2,5

%5

3

1600

4

4

%5

315

5,5

6

2700

3300

12100 15000 2,4

2,7

18100 2

-

faktor daya 1,0 beban 100%

-

beban 75 %

-

97,89 98,29 98,54

48,58

98.70

98,76

98.84

98,89

98,96

98,73 98,00

98,82

98,89

beban 50 %

--

98,17 98,51 98,71

98,75

98.84

98,90

98,97

99.02

99.08

90.09 90.95

98.98

98,03

beban 25 %

-

97,97 98,31 98.51

98,56

98,65

98,72

98,30

98,86

93,93

98,72 98,79

98,85

98,98

faktor daya 0,8 beban 100%

-

96.98 97,48 97,86

97.92

98,09

98.18

98,56

98,30

98,48

98,14 98.23

98,26

93.36

beban 75%

-

97,39 97,87 98,18

98.24

98,38

98,46

98,72

98,62

98,71

98,42 98,51

98.54

98,62

Beban 50 M

-

97,73 98,14 98,39

98.45

98.56

98,63

98,72

98,78

98,85

98.61 98,69

98.73

98.79

•-

97,47 97,90 98.14

98.21

98,32

98,42

98,50

98,58

93,66

98.41 93.50

98,57

93.63

3. 41

3,33

3.30

3.25

3.22

3.17

3.93

4.25

4.52

1.37 1.33

I.34

1.30

beban 25%. 1'cneatunn paJa beban penuh Faktor Daya 0,8 Faktor Daya 1.0

97,48

%

5,77

3,58

3.43

%

2,26

1,81

1,54

1.49

1,37

1.31

1.22

1.37

1.44

3.65

1.7.9. Konstruksi Trafo dan Peralatan Bantunya 

Inti Trafo.

Merupakan sirkit magnetis dibuat dari besi silikon (grain oriented silicon steel) dengan metode penyambungan dan membentuk rangkaian tertutup. Hal tersebut dimaksudkan untuk megurangi rugi-rugi besi, getaran dan bising.


30

PT PLN (Persero) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 


Lilitan Trafo

Dibuat dari tembaga berkonduktivitas tinggi, bentuk lilitan adalah konsentris, dimana lilitan tegangan menengah (hv) di sebelah luar dan untuk tegangan rendah (lv) di sebelah dalam. Untuk tegangan menengah digunakan kawat tembaga berisolasi enamel, sedangkan untuk tegangan rendah dipakai kawat tembaga berisolasi kertas atau plat tembaga berisolasi enamel. 

Terminal / Bushing

Terminal sisi tegangan menengah dibuat dari bahan porselen atau damar sintetis ( synthetic resin). Trafo pasangan dalam (indoor) bentuk terminalnya seperti tusuk kontak, sedang pada trafo pasangan luar (out door) bentuk terminalnya seperti bushing isolator. Terminal sisi tegangan rendah dibuat dari bahan porselen untuk arus sampai dengan 630 A, sedang untuk arus yang lebih besar dan 630 A digunakan terminal batang tembaga dengan isolator damar sintetis. 

Tangki Trafo

Dibuat dari pelat baja bersepuh lapisan seng, berfungsi untuk tempat minyak isolasi, sehingga harus kedap terhadap uap air. 

Sistem Pendinginan Trafo

Pada umumnya sistem pendinginan

trafo distribusi adalah onan, yaitu

pendinginan lilitan trafo menggunakan minyak isolasi yang bekerja secara alamiah, dan pendinginan kembali minyak isolasi menggunakan udara yang bekerja secara alamiah melalui dinding tangki dan sirip-sirip. Trafo berbeban menyebabkan suhu lilitan bertambah dan panas tersebut dialirkan ke tangki dan sirip-sirip trafo melalui minyak isolasi. Kenaikan suhu minyak isolasi ini menyebabkan pertambahan volumenya dengan koefisien muai minyak trafo kurang lebih 0,08 % / 0c. Memuai dan menyusutnya minyak tersebut dibutuhkan ruang / cara tersendiri diantaranya antara lain :



Trafo dengan menggunakan gas nitrogen (N2) kontak langsung diatas minyak trafo



Trafo dilengkapi dengan konservator dan pernapasan udara melalui silicagel


31





Trafo dengan tangki penuh minyak dengan dilengkapi sirip yang fleksibel sehingga dinamakan hermatic.

Untuk trafo distribusi dengan kapasitas yang lebih besar dan pembebanan yang lebih / berat sistem pendingin dinding tangki menggunakan kipas angin / fan yang diputar oleh motor listrik

1.7.10. Pengubah Sadapan ( Tap Changer ) Berfungsi sebagai sarana untuk mengubah perbandingan transformator untuk mendapatkan tegangan operasi pada sisi beban sesuai dengan yang diinginkan apabila tegangan disisi primer berubah-ubah. Ada dua cara pemindahan sadapan trafo : 

Pemindahan sadapan tanpa beban (off load tap changer), dlakukan pada trafo distribusi



Pemindahan sadapan keadaaan berbeban (on load tap changer), biasanya secara manual atau otomatis pada trafo tenaga

1.7.11. Alat indikator Berfungsi untuk mengawasi / mengamati trafo selama beroperasi. macammacam alat indikator : 

Indikator suhu minyak



Indikator suhu belitan



Indikator permukaan minyak



Indikator kedudukan tap changer.


32

Listrik PLN Trafo

Recommend Documents