Standar Pengujian Peralatan Transformator Fahmi Arif Kurnia Rahman Jurusan Teknik Elektro POLINES Jl. Prof. H. Sudarto, S. H. Tembalang Semarang 50275 INDONESIA Abstrak
Transformer atau trafo merupakan suatu peralatan yang dapat mengubah tenaga listrik dari suatu level tegangan ke level tegangan lainnya. Trafo ini tentunya diharapkan dapat bekerja pada performa yang diinginkan. Oleh karena itu, sebelum trafo dapat digunakan pada sistem tenaga listrik, maka perlu dilakukan beberapa rangkaian pengujian pada trafo daya tersebut. Pengujian transformator dilaksanakan menurut SPLN D3.002-1: 2007 (Rev. SPLN 50: 1997 dan SPLN 50: 1982) dengan melalui tiga macam pengujian, sebagaimana diuraikan juga dalam IEC 60076, yaitu: pengujian rutin, pengujian jenis, pengujian khusus, pengujian serah-terima, pengujian lapangan. Beberapa peralatan yang digunakan dalam pengujian Transformer diantaranya: tangen delta 2000 & delta 3000, tangen delta oil transformer, insulation test MIT1020, transformer turn ratio 310, transformer ohmmeter, dielectric breakdown, voltage OTS100 AF/2, dissolve gas analysis potable. Keywords— Transformator, trafo, pengujian, SPLN, IEC, peralatan, listrik.
I. PENDAHULUAN Dalam pola pendistribusian tenaga listrik ke pengguna tenaga listrik di suatu kawasan, penggunaan sistem tegangan menengah sebagai jaringan utama adalah upaya utama untuk menghindarkan rugi-rugi penyaluran (losses) dengan kualitas persyaratan tegangan yang harus dipatuhi oleh PT PLN Persero selaku pemegang kuasa usaha utama sebagaimana diatur dalam UU Ketenagalistrikan No. 30 Tahun 2009. Dengan ditetapkannya standar Tegangan Menengah sebagai tegangan operasi yang digunakan di Indonesia adalah 20 kV, maka peralatan- peralatan JTM wajib memenuhi kriteria enjineering kemananan ketenagalistrikan, termasuk didalamnya adalah peralatan transformator. Transformator (trafo) adalah salah satu peralatan utama dalam penyaluran energi listrik yang berfungsi mengkonversikan tegangan. Trafo ini tentunya diharapkan dapat bekerja pada performa yang diinginkan. Karena apabila peralatan ini tidak bekerja dengan semestinya, maka penyaluran energi listrik menjadi terganggu dan bahkan dapat menyebabkan terhentinya pasokan listrik pada suatu jaringan listrik yang saling terinterkoneksi satu sama lain. Terhentinya pasokan listrik tersebut tentunya merugikan berbagai pihak mulai dari konsumen listrik ataupun produsen listrik yang dalam hal ini PT PLN. Oleh karena itu, sebelum trafo dapat digunakan pada sistem tenaga listrik, maka perlu dilakukan beberapa rangkaian pengujian pada trafo daya tersebut. Hal ini
dimaksudkan agar trafo daya tersebut dapat bekerja sesuai dengan spesifikasinya pada berbagai kondisi di lapangan. A. Tujuan Dalam penulisan makalah ini, penulis bertujuan untuk : 1) Mengetahui pengertian dan jenis-jenis trafo. 2) Mengetahui klasifikasi standar pengujian trafo yang diperlukan sebagai bahan acuan. 3) Membandingkan klasifikasi trafo yang baik dan trafo yang buruk. 4) Mengetahui peralatan-peralatan yang digunakan dalam pengujian trafo. 5) Mempelajari studi kasus atau contoh pengujian trafo. B. Ruang Lingkup Materi Materi yang dibahas pada makalah ini meliputi pengertian, jenis-jenis, cara pengujian, perlatan-peralatan pengujian, dan studi kasus trafo. II. PEMBAHASAN TRANSFORMATOR Transformer atau trafo merupakan suatu peralatan yang dapat mengubah tenaga listrik dari suatu level tegangan ke level tegangan lainnya. Trafo biasanya terdiri atas dua bagian inti besi atau lebih yang dibungkus oleh belitan – belitan kawat tembaga. Prinsip pengubahan level tegangan dilakukan dengan memanfaatkan banyaknya jumlah belitan pada inti trafo. Bila salah satu kumpulan belitan, biasanya disebut belitan primer, diberikan suatu tegangan yang berubah-ubah, maka akan menghasilkan mutual flux yang berubah-ubah dengan besar amplitude yang tergantung pada tegangan, frekuensi tegangan, dan jumlah lilitan kawat tembaga dibelitan primer. Mutual flux yang terjadi akan terhubung dengan belitan lain yang disebut sisi sekunder dan akan menginduksi suatu tegangan yang berubah-ubah di dalamnya dengan nilai tegangan yang bergantung pada jumlah lilitan pada belitan sekunder. Dengan mengatur perbandingan jumlah lilitan antara sisi primer dan sekunder, maka akan dapat ditentukan rasio tegangan ataupun sering disebut rasio trafo. A. Trafo Tidak Berbeban Gambar 1 menunjukkan suatu bentuk trafo dengan rangkaian pada sisi sekunder dalam keadaan terbuka ataupun tidak berbeban, dan pada bagian primernya diberikan tegangan berubahubah vi . Kemudian arus iφ , yang biasa disebut sebagai arus eksitasi, akan mengalir pada sisi primer dan menghasilkan flux yang berubah-ubah secara magnetik. Flux tersebut menghasilkan gaya gerak listrik (emf) dengan persamaan sebagai berikut ini:
dimana : λ1 = flux di sisi primer φ = flux di inti trafo yang menghubungkan kedua belitan N1 = jumlah lilitan kawat di belitan primer
Dengan membandingkan persamaan (2) dan (3) maka dapat diperoleh, Ma ka dapat dikatakan bahwa prinsip pengubahan tegangan pada trafo dilakukan dengan perbandingan antara jumlah belitan antara sisi primer dengan sisi sekundernya. Apabila suatu beban dihubungkan pada sisi sekunder trafo maka akan dihasilkan arus i2 dengan mmf N2i2. Dari persamaan (1) dan dengan mengasumsikan permeabilitas inti trafo yang sangat besar, maka penambahan beban pada sisi sekunder trafo tidak mempengaruhi flux inti trafo. Total eksitasi mmf pada inti trafo tidak akan berubah dan bahkan dapat diabaikan. Maka akan diperoleh:
Gambar 1. Trafo dengan sisi sekunder hubungan terbuka
B. Trafo Hubung Beban Bila belitan lilitan kawat tembaga di sisi sekunder pada gambar 1 diatas dihubungkan dengan beban, maka akan terlihat seperti pada gambar 2. N1 adalah jumlah lilitan di sisi primer dan N2 adalah jumlah lilitan di sisi sekunder. Belitan sisi sekunder terhubung ke beban dan diasumsikan bahwa arus yang keluar dari belitan sekunder adalah bernilai positif, maka arus tersebut akan menghasilkan gaya gerak magnet yang berlawanan arah dengan yang dihasilkan oleh arus dari lilitan primer. Dengan menganggap resistansi belitan dapat diabaikan, maka akan dihasilkan flux yang terbatas pada inti trafo yang menghubungkan kedua inti belitan (flux bocor diasuksikan dapat diabaikan).
Gambar 2. Trafo ideal terhubung dengan beban
Dengan asumsi tersebut di atas, maka pada gambar 1 dapat dikatakan apabila tegangan yang berubah waktu v1 diberikan pada belitan primer akan dihasilkan flux inti φ yang menghasilkan gaya gerak listrik e1 yang sebanding dengan tegangan v1.
Flux pada inti juga terhubung ke bagian sekunder trafo sehingga menghasilkan induksi gaya gerak gerak listrik emf e2 sehingga belitan sekunder akan menghasilkan tegangan pada terminalnya dengan persamaan.
Dari kedua persamaan diatas dapat dituliskan persamaan (7) di bawah ini,
Perbandingan arus yang mengalir pada sisi primer dengan sisi sekunder adalah berbanding terbalik dengan perbandingan antara jumlah lilitan pada kedua belitan trafo. Dari persamaan (4) dan (7) dapat dituliskan persamaan berikut
v1i1 = v2i2 ………………………………. (8) Dari persamaan (8) dapat dikatakan bahwa suplai daya yang terjadi pada sisi primer trafo akan bernilai sama dengan yang disalurkan pada sisi sekundernya akibat dari tidak adanya disipasi daya dan rugi-rugi daya. C. Rangkaian Pengganti Trafo Pada umumnya, trafo yang digunakan di dunia ketenagalistrikan bukanlah trafo-trafo ideal, karena sangatlah sulit untuk memperoleh bahan pada inti dan belitan trafo yang dapat menghasilkan persamaan-persamaan sesuai dengan keadaan saat trafo pada keadaan ideal. Hal ini disebabkan oleh resistansi pada belitan, fluksi nyasar (rugi-rugi fluksi), dan permeabilitas inti trafo. Agar dapat memperoleh gambaran terhadap trafo yang digunakan, maka digunakanlah pemodelan trafo dengan cara membuat rangkaian pengganti pada trafo. Rangkaian pengganti trafo dapat dilihat seperti gambar di bawah ini.
Gambar 3. Rangkaian pengganti trafo
Pada umumnya, satuan – satuan yang ada pada rangkaian pengganti trafo sudah diinformasikan pada nameplate trafo saat trafo sudah melewati serangkaian pengujian pada laboratorium sehingga dapat digunakan di lapangan. Namun, untuk dapat mengetahui parameter reaktansi dan induktansi tiap belitan pada trafo, dapat dilakukan dengan dua jenis pengujian, yakni uji hubung singkat dan uji opencircuit. Uji hubung singkat digunakan untuk mengetahui impedansi ekivalen dari kedua belitan (R1+jX1 dan R2+jX2), sedangkan uji open-circuit yang dilakukan dengan keadaan sisi sekunder terbuka, dilakukan untuk mengetahui rugi – rugi magnetik trafo (Rc dan Xm) yang dimodelkan secara paralel dengan kedua belitan pada trafo. Rugi – rugi magnetik ini disebabkan oleh inti trafo dan belitan trafo yang menghasilkan fluksi pada trafo. Untuk keadaan short circuit, maka berlaku formula sebagai berikut ini untuk mengetahui parameter impedansi tiap belitan trafo.
Untuk saat keadaan open-circuit, maka digunakan formula berikut ini untuk mengetahui parameter Rc dan Xm.
III. PEMBAHASAN PENGUJIAN TRANSFORMATOR Semua sistem pengukuran yang digunakan pada pengujian-pengujian harus bersertifikat, terkalibrasi periodik dan tertelusur sesuai aturan yang tertuang dalam ISO 9001. Macam pengujian pada setiap klasifikasi pengujian tercantum pada dibawah ini. TABEL I MACAM PENGUJIAN
Catatan : R = pengujian rutin ; J= pengujian jenis S = pengujian serah-terima ; L = pengujian lapangan Tidak dilakukan pada sisi primer untuk trasformator dengan tegangan pengenal 20 kV/ √ 3 . Untuk transformator dengan tegangan pengenal 20 kV/ √ 3 , pengujian dilakukan pada tegangan uji 3,46 tegangan nominal. Setelah pengujian kenaikan suhu, transformator harus mampu dienerjais tanpa beban pada 105% tegangan pengenal selama 2 jam. Dapat dilakukan dengan waktu uji lebih cepat. PT PLN (Persero) dapat menetapkan mata uji khusus maupun merubah atau menambahkan mata uji dengan menyatakannya saat pemesanan. Pengujian transformator dilaksanakan menurut SPLN D3.002-1: 2007 (Rev. SPLN 50: 1997 dan SPLN 50: 1982) dengan melalui tiga macam pengujian, sebagaimana diuraikan juga dalam IEC 60076, yaitu: 1. Pengujian Rutin Pengujian rutin adalah pengujian yang dilakukan terhadap setiap transformator, meliputi: A. Pengujian tahanan isolasi Pengukuran tahanan isolasi dilakukan pada awal pengujian dimaksudkan untuk mengetahui secara dini kondisi isolasi transformator, untuk menghindari kegagalan yang fatal dan pengujian selanjutnya, pengukuran dilakukan antara: Tahanan isolasi antara kumparan fase Tahanan isolasi antara kumparan primer dan kumparan sekunder Tahanan isolasi antara tangki dengan tanah (khusus untuk transformator yang memakai pengaman tangki). Harga tahanan isolasi ini digunakan untuk kriteria kering tidaknya transformator, juga untuk mengetahui apakah ada bagian-bagian yang terhubung singkat Berdasarkan IEC standar, ketentuan tahanan isolasi adalah: 1kV = 1M ohm Catatan : 1kV = besar tegangan fase terhadap tanah. Kebocoran arus yang diizinkan setiap kV= 1mA.
B. Pengujian tahanan kumparan Pengukuran tahanan kumparan adalah untuk mengetahui berapa nilai tahanan listrik pada kumparan yang akan menimbulkan panas bila kumparan tersebut dialiri arus. Nilai tahanan belitan dipakai untuk perhitungan rugi-rugi tembaga transformator. Pada saat melakukan pengukuran yang perlu diperhatikan adalah suhu belitan pada saat pengukuran yang diusahakan sama dengan suhu udara sekitar, oleh karenanya diusahakan arus pengukuran kecil. Peralatan yang digunakan untuk pengukuran tahanan di atas 1 Ohm adalah Wheatstone Bridge, sedangkan untuk tahanan yang lebih kecil dari 1 ohm digunakan Precition Double Bridge. Pengukuran dilakukan pada setiap phasa transformator, yaitu antara terminal: 1) Pengukuran pada terminal tegangan tinggi a) Pada transformator 3 phasa - phasa A - phasa B - phasa B - phasa C - phasa C - phasa A b) Transformator 1 phasa Terminal H1-H2 untuk transformator double bushing dan terminal H dengan Ground untuk transformator single bushing dan pengukuran sisi tegangan rendah c) Pada transformator 3 phasa - phasa a - phasa b - phasa b - phasa c - phasa c - phasa a d) Transformator 1 phasa (terminal X1-X4 dengan X2-X3 dihubung singkat. C. Pengujian perbandingan belitan Pengukuran perbandingan belitan adalah untuk mengetahui perbandingan jumlah kumparan sisi tegangan tinggi dan sisi tegangan rendah pada setiap tapping, sehingga tegangan output yang dihasilkan oleh transformator sesuai dengan yang dikehendaki, toleransi yang diijinkan adalah: a. 0,5 % dari rasio tegangan atau b. 1/10 dari persentase impedansi pada tapping nominal. Pengukuran perbandingan belitan dilakukan pada saat semi assembling yaitu, setelah coil transformator diassembling dengan inti besi dan setelah tap changer terpasang, pengujian kedua ini bertujuan untuk mengetahui apakah posisi tap transformator telah terpasang secara benar dan juga untuk pemeriksaan vector group transformator. Pengukuran dapat dilakukan dengan menggunakan Transformer Turn Ratio Test (TTR), misalnya merk Jemes G. Biddle Co Cat. No.55005 atau Cat. No. 550100-47
D. Pengujian vector group Pemeriksaan vector group bertujuan untuk mengetahui apakah polaritas terminal-terminal transformator positif atau negatif. Standar dari notasi yang dipakai adalah Additive dan Subtractive. E. Pengujian rugi-rugi tanpa beban (No Load Losses Test) Rugi-rugi tanpa beban merupakan rugi-rugi yang terkait dengan eksitasi trafo. No load test yang diukur meliputi • Rugi-rugi inti • Rugi-rugi dielektrik • Rugi-rugi konduktor pada lilitan yang terkait dengan arus eksitasi • Rugi-rugi konduktor oleh arus sirkulasi pada belitan paralel Pengukuran ini bertujuan untuk mengukur rugi– rugi saat belitan sekunder tidak terhubung sama sekali pada beban. F. Pengujian rugi-rugi beban (Load Losses Test) Rugi–rugi beban (load losses) merupakan rugi–rugi yang diakibatkan oleh beban pada trafo. Rugi–rugi ini mencakup I2 R pada belitan dan bus bar yang disebabkan oleh arus yang mengalir pada beban yang terhubung pada trafo. Load losses diukur dengan mengaplikasikan hubung singkat pada terminal high voltage atau terminal lowvoltage pada trafo dan memberikan tegangan tertentu melalui terminal yang berlainan untuk menghasilkan arus yang mengalir pada belitan– belitan pada trafo. Untuk mendapatkan hasil pengujian yang akurat, maka ada beberapa hal yang harus diperhatikan sebagai berikut: a. Untuk dapat mengetahui suhu dari belitan– belitan pada trafo dengan tingkat akurasi tertentu, minimal ketiga kondisi dibawah ini harus dipenuhi: (1) Suhu dari tiap belitan trafo harus dalam keadaan stabil, (2) Suhu pada tiap belitan tarafo harus diukur dengan cepat sesaat sebelum dan sesudah pengujian load losses dan tegangan impedansi beban. Rata–rata pengukuran diambil sebagai data untuk menentukan suhu yang sebenarnya, (3) Perbedaan suhu antara sebelum dan sesudah pengujian tidak lebih dari 50 C pada tiap belitan. b. Konduktor yang digunakan untuk menghubungsingkatkan belitan low-voltage yang berarus tinggi harus memiliki luas yang sama atau lebih besar dari timah trafo. c. Frekuensi yang digunakan dari sumber pengujian untuk mengukur load losses dan tegangan impedansi beban harus ±0,5 % dari nilai nominal trafo.
Penghitungan nilai koreksi rugi – rugi akibat kenaikan temperatur saat uji load losses dan tegangan impedansi dari data yang diperoleh dilakukan dengan menggunakan formula di bawah ini. Dimana: Ps(Tm) : stray losses (watt) pada suhu Tm P(Tm) : rugi – rugi beban trafo (transformer load losses) (watt) pada suhu Tm Pr(Tm) : rugi – rugi I2 R yang dihitung (watt) pada suhu Tm G. Pengujian tegangan terapan (Withstand Test) Pengujian ini dimaksudkan untuk menguji kekuatan isolasi antara kumparan dan body tangki. Pengujian dilakukan dengan memberi tegangan uji sesuai dengan standar uji dan dilakukan pada: tegangan tinggi terhadap sisi tegangan rendah dan body yang di ke tanahkan tegangan rendah terhadap sisi tegangan tinggi dan body yang di ke tanahkan pengujian 60 detik H. Pengujian tegangan induksi (Induce Test) Pengujian tegangan induksi bertujuan untuk mengetahui kekuatan isolasi antara layer dari tiap-tiap 3. belitan dan kekuatan isolasi antara belitan transformator. Pengujian dilakukan dengan memberi tegangan supply dua kali tegangan nominal pada salah satu sisi dan sisi lainnya dibiarkan terbuka. Untuk mengatasi kejenuhan pada inti besi (core) maka frekuensi yang digunakan harus dinaikkan sesuai denga kebutuhan. Lama pengujian tergantung pada besarnya frekuensi pengujian dan waktu pengujian maksimum adalah 60 detik I. Pengujian kebocoran tangki Pengujian kebocoran tangki dilakukan setelah semua komponen transformator sudah terpasang. Pengujian dilakukan untuk mengetahui kekuatan dan kondisi paking dan las transformator. Pengujian dilakukan dengan memberikan tekanan nitrogen (N2) sebesar kurang lebih 5 psi dan dilakukan pengamatan pada bagian-bagian las dan paking dengan memberikan cairan sabun pada bagian tersebut. Pengujian dilakukan sekitar 3 jam apakah terjadi penurunan tekanan 2. Pengujian Jenis A. Pengujian kenaikan suhu Pengujian kenaikan suhu dimaksudkan untuk mengetahui berapa kenaikan suhu oli dan kumparan transformator yang disebabkan oleh rugi-rugi transformator apabila transformator dibebani. Pengujian inijuga bertujuan untuk melihat apakah penyebab panas transformator sudah cukup effisien atau belum. Pada transformator dengan tapping tegangan di atas 5% pengujian kenaikan suhu dilakukan pada tappng tegangan terendah (arus tertinggi), pada transformator dengan tapping
maksimum 5% pengujian dilakukan pada tapping nominal. Pengujian kenaikan suhu sama dengan pengujian beban penuh, pengujian dilakukan dengan memberikan arus transformator sedemikian hingga membangkitkan rugi-rugi transformator, yaitu rugi beban penuh dan rugi beban kosong. B. Pengujian tegangan impulse Pengujian impulse ini dimaksudkan untuk mengetahui kemampuan dielektrik dari sistem isolasi transformator terhadap tegangan surja petir. Pengujian impuls adalah pengujian dengan memberi tegangan lebih sesaat dengan bentuk gelombang tertentu. Tegangan tinggi impuls umumnya terbagi manjadi dua, yaitu tegangan tinggi impuls petir dan tegangan tinggi surja hubung. C. Pengujian tegangan tembus oli Pengujian tegangan tembus oli dimaksudkan mengetahui kemampuan dielektrik oli. Hal ini dilakukan karena selain berfungsi sebagai pendingin dari transformator, oli juga berfungsi sebagai isolasi. Persyaratan yang ditentukan adalah sesuai dengan standart SPLN 49 - 1 : 1982, IEC 158 dan IEC 296 yaitu: > = 30 KV/2,5 mm sebelum purifying > = 50 KV/2,5 mm setelah purifying Pengujian Khusus Pengujian khusus adalah pengujian yang lain dari uji rutin dan jenis, dilaksanakan atas persetujuan pabrik denga pembeli dan hanya dilaksanakan terhadap satu atau lebih transformator dari sejumlah transformator yang dipesan dalam suatu kontrak. Pengujian khusus meliputi : A. Dielektrick test Tujuan pengujian dielektrik pada trafo adalah untuk mengetahui bahwa trafo telah didesain sehingga dapat bertahan terhadap tegangan lebih yang tidak tepat pada trafo berkaitan pada level kemampuan isolasi trafo. Suhu trafo selama uji dielektrik haruslah berada diantara 100C – 400C. Pengujian dielektrik dapat dilakukan pada kondisi low-frequency dielectric test. Pengujian ini dilakukan dengan beberapa acuan seperti yang tertera pada Tabel 2 dan Tabel 3. TABEL 2. HUBUNGAN ANTARA TEGANGAN NOMINAL SISTEM DENGAN BIL UNTUK SISTEM PADA 34,5 KV BIL (KV) HINGGA LEBIH KECIL DARI 34,5 KV
TABEL 2. HUBUNGAN ANTARA TINGKATAN ISOLASI DIELEKTRIK PADA TRAFO KERING DENGAN TINGKAT BIL 200 KV DAN DIBAWAHNYA
Ø : arc tan (x/r) (dalam radian) e : bilangan logaritma alami C. Pengujian impedansi urutan nol pada transformator tiga phasa D. Harmonik pada arus beban kosong E. Tingkat bunyi akuistik F. Daya yang diambil oleh motor-motor kipas dan pompa minyak 4.
B. Hubung singkat Pengujian hubung singkat (short circuit) dilakukan pada trafo untuk dapat mengetahui kemampuan trafo terhadap tekanan elektrik dan mekanik yang disebabkan oleh hubung singkat pada bagian beban. Hubung singkat yang dimaksud dapat meliputi hubung singkat satu fase ke tanah, fase fase, tiga fase, dan double fase ke tanah. Kejadian hubung singkat dapat membentuk arus simetri dan arus asimetri pada trafo. a. Arus simetri (symmetrical current) Formula yang digunakan untuk menghitung arus hubung singkat (I SC, dalam ampere rms) adalah : Dimana: IR : arus nominal pada trafo ( per unit) ZT : impedansi trafo pada keadaan I (per unit) Z S : impedansi sistem sebagai beban yang terhubung ke trafo (per unit) Sehingga arus simetri hubung singkat yang terjadi dengan besar beberapa kali dari arus normalnya adalah:
b. Arus asimetri (asymmetrical current) Trafo didesain untuk dapat bertahan terhadap arus asimetri yang mencapai puncaknya di awal cycle saat arus tersebut mengalir di trafo. Arus asimetri, ISC (pk asymm) dapat diketahui dengan formula berikut : Dimana,
Pengujian Serah-Terima Mata uji pengujian serah-terima adalah sama dengan mata uji pengujian rutin (Tabel 6 kolom 4), tetapi PT PLN dapat menambah mata uji lainnya dengan menyatakannya pada saat pemesanan. Pengujian serah-terima dilaksanakan di laboratorium PLN atau pabrikan. Prosedur pengujian adalah sebagai berikut: A. Transformator yang akan diserah-terimakan harus telah lulus uji jenis dan identik dengan transformator yang diuji jenis. B. Transformator yang akan diserah-terimakan harus lulus uji rutin dan dilengkapi dengan laporan pengujiannya. C. Pengujian serah terima disaksikan oleh PT PLN. D. Jumlah sampel adalah 10% (dibulatkan) dari jumlah yang akan diserahterimakan dengan jumlah minimum 1 (satu) unit pada kelompok tersebut. Transformator identik Sebuah transformator dapat dinyatakan identik satu sama lain bila: A. Daya pengenal, tegangan tertinggi (Um) sisi belitan primer dan sekunder, kelompok vektor harus sama. B. Tegangan impedans harus sama dengan toleransi ± 10%. C. Rugi tanpa beban harus sama dengan toleransi ± 10% D. Rugi I²R pada belitan primer dan sekunder harus sama dengan toleransi ± 10% E. Arus tanpa beban harus sama dengan toleransi 30%. F. Bahan dasar, desain dan konstruksi dari belitan dan inti besi harus sama G. Letak busing tegangan tinggi maupun tegangan rendah harus sama, tetapi jenis busing dapat berbeda (porselin atau plug-in). H. Jumlah dan ukuran sirip pendingin harus sama, toleransi ukuran sirip 5% I. Dimensi tangki harus sama dengan toleransi 5% Penilaian pengujian serah terima Kriteria penilaian pengujian serah-terima : A. Sampel transformator dinyatakan baik, jika hasil pengujian dari seluruh mata uji pada kolom 6 Tabel 6 berhasil baik. B. Seluruh transformator yang akan diserahterimakan dinyatakan diterima jika semua sampel yang diuji hasilnya baik.
C. Jika lebih dari 1 (satu) sampel mengalami kegagalan, maka semua transformator yang diajukan (akan diserahterimakan) ditolak, karena dianggap dalam kelompok tersebut masih ada cacat. D. Jika 1 (satu) sampel mengalami kegagalan, pada dasarnya semua transformator yang diajukan belum dapat diterima dan pengujian dapat diulang dengan mengambil sampel baru sejumlah yang pertama. Jika semua sampel baru diuji dengan hasil baik, maka semua transformator yang diajukan dianggap baik dan dapat diterima. Jika dalam pengujian ulang masih ada 1 (satu) sampel saja mengalami gagal, maka seluruh transformator yang diajukan ditolak. E. Terhadap kelompok transformator yang dinyatakan ditolak pada butir C dan D, pabrikan atau pemasok dapat mensortir dan transformator yang baik dapat diajukan kembali. Untuk pengajuan kembali pabrikan harus meneliti sebab-sebab kegagalan dan bila kegagalan menyangkut sistem produksi, pabrikan harus memperbaiki proses produksinya. Pengujian Lapangan Pengujian lapangan dilakukan oleh PLN unit. Mata uji pengujian lapangan tercantum pada Tabel 1 kolom 7
2.
TANGEN DELTA OIL TRANSFORMER Penggunaan: Pengujian Power Factor dari isolasi minyak trafo.
Gambar 5. Tangen Delta Oil Transformer
Spesifikasi: Dihubungkan dengan perangkat utama DELTA 2000 atau DELTA 3000 dapat menginject tegangan hingga 10kV Pengujian dilakukan pada 25 derajat dan 100 derajat Celcius Standard ASTM D-924
5.
3.
IV. PEMBAHASAN PERALATAN PENGUJIAN TRAFO Beberapa peralatan yang digunakan dalam pengujian Transformer diantaranya : 1. TANGEN DELTA 2000 & DELTA 3000 Penggunaan: Pengukuran tangen delta pada Transformator, untuk menguji kelayakan isolasi trafo dan dapat mengukur arus eksistensi dari gulungan trafo.
INSULATION TEST MIT1020 Penggunaan: Insulation test dan Polarity Index dimana pengujian untuk mengukur kekuatan dan kelayakan bahan isolasi
Gambar 6. Insulation Test MIT1020
Spesifikasi: 500 V, 1000 V, 2500 V, 5000 V dan 10000 V Variasi test pada volatse 25 V hingga 10000 V Akurasi baik dengan toleran 5%
Gambar 4. Tangen Delta 2000
Spesifikasi: Teruji baik, pada daerah dengan interferensi tinggi hingga mencapai 765 kV. Dioperasikan secara otomatis, mempersingkat waktu pengujian dan meminimalisir kesalahan pengujian oleh operator. Dilengkapi dengan thermal print-out external, sehingga pengukuran dapat langsung terbaca. Dapat melakukan pengujian pada TRAFO dengan sistem GIS Dapat membaca dan merekam Transformator yang didesain dengan sistem Tangen Delta Negative.
4.
TRANSFORMER TURN RATIO 310 Penggunaan: Pengukuran untuk mengetahui Rasio, Arus Eksitasi, Pergeseran Fasa dan Persen Error antar belitan Transformer yang diukur.
Gambar 7. Transformer Turn Ratio 310
5.
Keunggulan: Pengukuran dengan jangkauan rasio tertinggi (45,000:1) dan akurasi tertinggi (0,1%) Bekerja pada daerah interferensi tinggi/teganan tinggi. TRANSFORMER OHMMETER Penggunaan: Untuk Mengetahui nilai resistansi Trafo pada tiap tiap tap changer.
Gambar 10. Dissolved Gas Analysis Portable
Spesifikasi: Dapat diketahui secara lansung pada lokasi uji 7 Fault Gas : C02,CO,H2,C2H2,C2H4,C2H6,CH4 Portable dalam carry case sehingga dapat dibawa kelokasi uji Standard IEEE C57.104; IEC 60599 dan ASTM D3612 3 Diagnosis tools: Duval Triangle, Rogger Ratio, Key Glass
Gambar 8. Transformer Ohmmeter
6.
Spesifikasi: Portable untuk mengukur DC winding, motor, tap Changer Memungkinkan pengukuran arus DC primer dan sekunder pada winding secara bersamaan. Dilengkapi dengan Electromagnetic safety indicator DIELCTRIC BREAKDOWN VOLTAGE OTS100 AF/2 Penggunaan: Pengukuran tegangan tembus dari isolasi minyak pada Tranformator
Gambar 9. Dielectric Breakdown Voltage OTS100 AF/2
Spesifikasi: Mampu menginject tegangan hingga mencapai 100kV Standard test ASTM D2877, IEC 156, UNF21, ASTM D1816 Print Out Internal 7.
DISSOLVED GAS ANALYSIS PORTABLE Penggunaan: Untuk mengetahui kandungan gas terlarut (ppm) dan sampel minya trafo.
V. PENUTUP Makalah ini berisi tentang definisi transformator, dimana transformator adalah suatu peralatan yang dapat mengubah tenaga listrik dari suatu level tegangan ke level tegangan lainnya. Dalam pengujiannya berdasarkan SPLN D3.002-1: 2007 terdapat lima macam pengujian, yaitu pengujian rutin, pengujian jenis, pengujian khusus, pengujian serah-terima, pengujian lapangan. Beberapa peralatan yang digunakan dalam pengujian Transformer diantaranya: tangen delta 2000 & delta 3000, tangen delta oil transformer, insulation test MIT1020, transformer turn ratio 310, transformer ohmmeter, dielectric breakdown, voltage OTS100 AF/2, dissolve gas analysis potable. Penyusun berharap makalah ini berguna untuk penulis pribadi dan siapa saja yang ingin memperlajari pengujiannya tranformator . REFERENSI [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10]
Anonim. Techniques for High-Voltage Testing. IEEE: Std4, 1995. Anonim. IEC 60076-1. International Electrotechnical Commission: 1999 Meriam, L, J., & Kraige, G. L. Mekanika Teknik Dinamika. Jakarta: Erlangga, 1993. Tobing, L., Bonggas. Peralatan Tegangan Tinggi. Jakarta: Erlangga. 2003. Kelompok Bidang Distribusi. SPLN D3.002-1 Spesifikasi Transformator Distribusi. PT PLN (Persero): 2007. Kelompok Pembakuan Bidang Transmisi. SPLN 50 Pengujian Transformator. PT PLN (Persero): 1997. http://elearning.smkn1samarinda.com/virlib/multi_ media/listrik/listrik_07/ch4/index.html http://www.elektroindonesia.com/elektro/ener36b. html http://kamuslistrik.blogspot.com/2011/05/pengujian-transformator.html http://kamuslistrik.blogspot.com/2011/05/pengujian-transformator.html
