TEORI TAMBAHAN TAMBAHAN 1. PENGUIAN PENGUIAN POLAR POLARIT ITA AS TRA!O TRA!O 1- !AS !ASA A
Trans"ormator a#a$a% a#a$a% suatu &er$tan tena'a $istrik (an' ber"un'si ber"un'si untuk men(a$urkan men(a$urkan tena'a tena'a)#a( )#a(aa $istrik $istrik #ari #ari te'an' te'an'an an tin''i tin''i ke ren#a% ren#a% atau seba$ik seba$ikn( n(aa *mentr *mentrans ans"orm "ormasi asikan kan te'an'an+. ,a$am o&erasi umumn(a tra"o-tra"o tena'a &a#a titik netra$n(a sesuai #en'an kebutu%an untuk sistem &roteksi seba'ai onto% trans"ormator 1/)0/ 2 #itana%kan seara $an'sun' #isisi netra$ 1/ 2 #an trans"ormer 0/)13/ 2 #itana%kan #en'an ta%anan #isisi netra$n(a *13/ 2+. Trans"ormer (an' te$a% # &ro#uksi ter$ebi% #a%u$u me$a$ui &en'u4ian sesuai stan#ar (an' #itera&kan. Pen' Pen'u4 u4ian ian tran trans"o s"orm rmato atorr #i$a #i$aks ksan anak akan an menu menuru rutt PLT PLTN 1563 1563 #en' #en'an an 7 maam maam &en'u4ian8 seba'aimana #iuraikan 4u'a #a$am IE9 0: *150:+ (aitu ; 1. Pen' Pen'u4 u4ian ian ruti rutin n a#a$a a#a$a% % &en' &en'u4 u4ia ian n (an' (an' #i$a #i$aku kuka kan n ter% ter%a# a#a& a& setia setia& & trans trans"o "orm rmato ator r me$i&u me$i&uti8 ti8 &en'u4 &en'u4ian ian ta%ana ta%anan n iso$asi iso$asi88 ta%ana ta%anan n kum&ar kum&aran8 an8 &erban &erban#in #in'an 'an be$ita be$itan8 n8 &en'u4ian rotor8 ru'i besi #an arus beban koson'8 ru'i temba'a #an im&e#ansi te'an'an #an te'an'an in#uksi 3. Pen'u4 Pen'u4ian ian 4enis a#a$a% a#a$a% &en'u4 &en'u4ian ian (an' #i$aksan #i$aksanaka akan n ter%a#a ter%a#a& & sebua% sebua% tra"o me
Prinsip Dasar Transformator Trans"ormator a#a$a% a$at (an' ber"un'si memin#a%kan #a(a $istrik #ari satu untaian &rimer ke untaian sekun#er seara in#uksi e$ektroma'netik #an ber#asarkan &erobaan !ara#a( !ara#a(.. A&abi A&abi$a $a $i$itan $i$itan &rimer &rimer #i%ubu #i%ubun'k n'kan an #en'an #en'an te'an' te'an'an an bo$akbo$ak-ba$i ba$ik. k. Pa#a Pa#a inti inti trans"ormator akan men'a$ir 'aris-'aris 'a(a ma'net atau "$uks ma'net. arena arus (an' men'a$ir bo$ak-baik8 maka "$uks (an' ter4a#i 4u'a bo$ak-ba$ik (an' berarti 4um$a% 'aris 'a(a ma'net &a#a inti trans"ormator setia& saat beruba%. arena &a#a inti ter#a&at $i$itan (aitu ; Li$itan Primer *N1+ #an Li$itan Sekun#er *N3+ 8 maka ber#asarkan %ukum !ara#a( &a#a masin'-masin' $i$itan tersebut akan memban'kitkan ''$ in#uksi E1 #an E3 a#a$a% ; Laboratorium Mesin Listrik STT -PLN
E1 = >8>> " N1 ?m E3 = >8>> " N3 ?m
Perban#in'an antara E1 #an E3 #isebut &erban#in'an trans"ormator (an' besarn(a a#a$a% seba'ai berikut a = E1)E3 = N1)N3
Inti Transformator A'ar 4um$a% 'aris 'a(a ma'net &a#a inti sebesar mun'kin maka inti terbuat #ari ba%an "eroma'nettis. Untuk men'uran'i keru'ian (an' #isebabkan o$e% arus &usar *arus e##(+ inti trans"ormer #ibuat ber$a&is-$a&is. Se#an'kan untuk men'uran'i keru'ian akibat &en'aru% %isterisis. Ba%an #i&i$i% se#emikian ru&a se%in''a membentuk kur@a %isteris sekurus mun'kin *#ibuat #ari ba%an besi $unak+
Polaritas Trasformator A#a 3 maam &o$aritas trans"ormator (aitu &en4um$a%an #an &o$aritas &en'uran'an. Untuk men'eta%ui &o$aritas tersebut #i$akukan tes &o$aritas.
-
Har'a eki@a$en #i&an#an' #ari sisi &rimer Har'a eki@a$en #i&an#an' #ari sisi sekun#er
Laboratorium Mesin Listrik STT -PLN
TEORI TAMBAHAN 3. PENGUIAN TEMPERATURE RISE TRA!O 1 !ASA Transformator
Transformator atau lebih dikenal dengan nama “transformer” atau “trafo” sejatinya adalah suatu peralatan listrik yang
mengubah daya
listrik AC pada satu level tegangan yang satu ke level tegangan berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik tanpa merubah frekuensinya. Tranformator
biasa
digunakan
untuk
mentransformasikan
tegangan
(menaikkan atau menurunkan tegangan AC). elain itu! transformator juga dapat digunakan untuk sampling tegangan! sampling arus! dan juga mentransformasi impedansi. Transformator terdiri dari dua atau lebih kumparan yang membungkus inti besi feromagnetik. "umparan-kumparan tersebut biasanya satu sama lain tidak dihubungkan se#ara langsung. "umparan yang satu dihubungkan dengan sumber listrik AC (kumparan primer) dan kumparan yang lain mensuplai listrik ke beban (kumparan sekunder). $ila terdapat lebih dari dua kumparan maka kumparan tersebut akan disebut sebagai kumparan tersier! kuarter! dst.
Transformator bekerja berdasarkan prinsip elektromagnetik. "etika "umparan primer dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik! perubahan arus listrik pada kumparan primer menimbulkan perubahan medan magnet. %edan magnet yang berubah diperkuat oleh adanya inti besi. &nti besi berfungsi untuk mempermudah jalan 'uksi yang ditimbulkan oleh arus listrik yang melalui kumparan! sehingga 'uks magnet yang timbulkan akan mengalir ke kumparan sekunder! sehingga pada ujungujung kumparan sekunder akan timbul ggl induksi. fek ini dinamakan induktansi timbal-balik (mutual inductance). $ila pada rangkaian sekunder ditutup (rangkaian beban) maka akan mengalir arus pada kumparan sekunder. ika e*siensi sempurna (+,,)! semua daya pada lilitan primer akan dilimpahkan ke lilitan sekunder.
Laboratorium Mesin Listrik STT -PLN
Current Transformer (CT) adalah suatu perangkat listrik yang berfungsi
menurunkan arus yang besar menjadi arus dengan ukuran yang lebih ke#il. CT digunakan karena dalam pengukuran arus tidak mungkin dilakukan langsung pada arus beban atau arus gangguan! hal ini disebabkan
arus
sangat
besar
dan
bertegangan
sangat
tinggi.
"arakteristik CT ditandai oleh Current Transformer Ratio (CT) yang merupakan perbandingan antara arus yang dile/atkan oleh sisi primer dengan arus yang dile/atkan oleh sisi sekunder. Potential Transformer (PT) adalah suatu peralatan listrik yang berfungsi menurunkan tegangan
yang
tinggi
menjadi
dengan setting relay.
tegangan
Trafo
ini
yang juga
lebih
memiliki
rendah angka
yang
sesuai
perbandingan
lilitan0tegangan primer dan sekunder yang menunjukkan kelasnya. Adapun perbedaan kerja dari transformator potensial dan transformator arus adalah1 •
2ada transformator potensial! arus primer sangat tergantung beban sekunder! sedangkan pada transformator arus! arus primer tidak tergantung kondisi rangkaian sekunder
•
2ada transformator potensial! tegangan jaringan dipengaruhi terminal-terminalnya sedangkan transformator arus dihubung seri dengan satu jaringan dan tegangan ke#il berada pada terminalterminalnya. 3amun transformator arus mengalirkan semua arus jaringan.
•
2ada kondisi kerja normal tegangan jaringan hampir konstan dan karena itu kerapatan 'uks serta arus penguat dari transformator potensial hanya berubah di atas batas larangan sedangkan arus primer dan arus penguatan dari transformator arus berubah di atas batas kerja normal.
IDEAL TRANSFORMATOR
Laboratorium Mesin Listrik STT -PLN
2ada transformator ideal! tidak ada energi yang diubah menjadi bentuk energi lain di dalam transformator sehingga daya listrik pada kumparan skunder sama dengan daya listrik pada kumparan primer. 2ada transformator &deal perbandingan antara tegangan sebanding dengan perbandingan jumlah lilitannya. 4engan demikian dapat dituliskan dengan persamaan berikut1
Laboratorium Mesin Listrik STT -PLN
TEORI TAMBAHAN 7. PENGUIAN TRA!O TEGANGAN REN,AH BEBAN NOL
Pengujian Trafo Tegangan Rendah Beban Nol
Test beban no$ #i$akukan untuk men'eta%ui ru'i-ru'i tra"o &a#a saat beberbeban)ti#ak berbeban. e#ua test)&en'u4ian beban no$ #imaksu#kan untuk men'eta%ui ke4enu%an tra"o8 #imana kon#isi memberikan te'an'an sam&ai tin'kat tertentu akan men'a$ami ke4enu%an8 #imana menurutn(a te'an'an se#ikit #emi se#ikit sa4a arus eksitasi tra"o su#a% ti#ak $anar $a'i untuk menari ru'i-ru'i temba'a *s%ort iruit+ (an' #i$akukan #en'an memberikan te'an'an seni$ai tertentu akan me'%asi$kan arus %ubun' sin'kat sama #en'an memberikan te'an'an seni$ai tertentu akan men'%asi$kan arus %ubun' sin'kat (an' sama #en'an tra"o. a#i ru'i-ru'i tra"o ter#iri #ari ru'i-ru'i %(terisis * beban no$ +. Test %ubun' sin'kat #i$akukan #en'an men'%ubun'kan sin'kat sisi sekun#ern(a8 maka te'an'an se#ikit #emi se#ikit kesetimban'an beban &a#a suatu sistem #istribusi #an tena'a $istrik se$a$u ter4a#i #an &en(ebab keseimban'an tersebut a#a$a% &a#a beban 1- "asa. Pa#a &e$an''an-&e$an''an te'an'an ren#a%8 akibat keseimban'an beban tersebut munu$ arus #inetra$ tra"o arus (an' men'a$ir &a#a netra$ tra"o ini men(ebabkan ter4a#in(a $osses akibat a#an(a arus netra$ &a#a &en'%antar netra$ tra"o #an $osses akibat netra$ (an' men'a$ir ke tana%.
Trafo Pada Kondisi Tanpa Beban Pa#a tra"o (an' i#ea$ #imana ti#ak ter4a#i suatu keru'ian8 maka #a&at #i 'ambarkan se&erti 'ambar Te'an'an su&&( 2& akan men'%asi$kan arus ma'netisasi Im (an' men'%asi$kan me#an ma'net (an' tertin''a$
0
90
maka te'an'an (an' #i%asi$kan men4a#i se&%asa
#en'an te'an'an in&ut #emikian 4u'a te'an'an in#uksi (an' #i%asi$kan &a#a sisi sekun#er. Perban#in'an te'an'an in#uksi &a#a sisi &rimer #en'an sisi sekun#er E&)Es ter'antun' &erban#in'an 4um$a% $i$itan #ari masin'-masin' sisi N&)Ns. ,a$am ken(ataann(a arus ma'netisasi Im ti#ak sama #en'an no$ teta&i mem&un(ai besaran tertentu #an ter$etak
0
90
Laboratorium Mesin Listrik STT -PLN
tertin''a$ ter%a#a& te'an'an in&ut. Arus ini men'%asi$kan "$uks8 karena "$uks se$a$u men'a$ami &eruba%an maka men'akibatkan ter4a#in(a &anas8 #an ru'i #a(a ini #a&at #in(atakan se%in''a &a#a kon#isi tan&a beban trans"ormator memer$ukan Io (an' meru&akan &en4um$a%an #ari arus ma'netisasi Im #en'an I<. arena Im tertin''a$
0
90
ter%a#a&
te'an'an maka #a&at #in(atakan seba'ai arus (an' me$a$ui in#utor Lo 8 se#an' I< se&%asa #en'an te'an'an maka #a&at #in(atakan se&erti arus (an' me$a$ui beban beru&a resistor Ro8 #an Lo #en'an Ro #a&at #i'ambarkan seba'ai #ua kom&onen (an' #i&asan' &ara$$e$ (an' men'akibatkan ter4a#in(a arus Io (an' #iambi$ #ari sumber.
Laboratorium Mesin Listrik STT -PLN
TEORI TAMBAHAN PRATIUM 1 ARATERISTI START ,AN SLIP PA,A MOTOR IN,USI SANGAR TUPAI Motor motor $istrik &a#a #asarn(a #i'unakan seba'ai sumber beban untuk men4a$ankan a$at a$at tertentu men4a$ankan &eker4aan se%ari-%ari8 terutama #i bi#an' in#ustri. Motor $istrik memi$iki bebera&a k$ari"ikasi ber#asarkan &asokan in&ut8 kontruksi8 #an mekanisme o&erasi seba'ai berikut.
inkron atu fasa
%otor arus &nduksi
Tiga fasa %otor eparately %otor arus elf
eri hunt
Campuran
•
Startin' Motor In#uksi Beban #en'an inersia (an' besar akan men(ebabkan
$ama untuk mena&ai kee&atan maksima$. Se$ama &erio#e startin' tersebut8 maka &a#a stator #an rotor akan men'a$ir arus (an' besar se%in''a bisa ter4a#i &emanasan * o@er %eatin' + &a#a motor. Ba%kan8 bisa $ebi% buruk $a'i #a&at men(ebabkan 'an''uan &a#a sistem 4a$a-4a$a sumber $istrikn(a se%in''a akan menurunkan te'an'ann(a. Ha$ ini men''an''u beban $istrik (an' $ainn(a. Untuk men'%in#ari %a$ tersebut8 suatu sumber in#uksi seri'ka$i #i start #en'an $e@e$ te'an'an (an' $ebi% ren#a% #ari te'an'an nomina$n(a. Pen'uran'an te'an'an startin' tersebut akan membatasi #a(a (an' #iberikan ke motor8 namun #i sisi $ain &en'uran'an te'an'an ini akan Laboratorium Mesin Listrik STT -PLN
ber#am&ak mem&er&an4an'
•
Startin' Motor San'kar Tu&ai 9ara (an' &a$in' se#er%an untuk men4a$ankan motor rotor san'kar tu&ai ini a#a$a%
#en'an men'%ubun'kan $an'sun' #en'an sumber men''unakan sak$ar 7 "asa. 9ara ini %an(a #ii4inkan &a#a motor san'kar tun'&ai #en'an #a(a #i ba kita %an(a memakai sak$ar bintan' se'iti'a. Untuk itu kum&aran mu$a-mu$a #i%ubun'kan bintan' kemu#ian #i%ubun'kan se'iti'a. 9ara ini %an(a #i'unakan &a#a motor 7 "asa (an' kum&arann(a se'iti'a &a#a kon#isi norma$n(a. •
S$i& Perbe#aan antar &utaran rotor * Nr + ter%a#a&n kee&atan me#an &utar stator * Ns +
#sebut s$i&. Beruba%n(a kee&atan motor #a&at men'akibatkan beruba%n(a s$i& 1//C &a#a saat start sam&ai /C &a#a saat #iam Ns=Nr. arena ter4a#i s$i& maka kee&atan re$ati" me#an &utar stator ter%a#a& &utar rotor a#a$a% s D Ns. !rekuensi te'an'an (an' terin#uksi &a#a rotor seban#in' #en'an &utaran re$ati" me#an &utar stator ter%a#a& &utaran rotor. Hubun'an antar "rekuensi s$i& #a&at #i$i%at #ari &ersamaan berikut. Ns =
120 f
P
atau
!1 =
P . Ns
120
Laboratorium Mesin Listrik STT -PLN
TEORI TAMBAHAN PRATIUM II ARAH PUTARAN ,AN PERUBAHAN ARAH PUTARAN ,ARI MOTOR IN,USI ROTOR SANGAR TUPAI
•
Per&utaran Motor In#uksi Motor in#uksi satu "asa serin' #isebut #en'an motor asinkron atau motor tak
serem&ak8 karena &utaran me#an stator ti#ak sama #en'an &utaran me#an &utar rotor. Putaran sinkron stator se$a$u men#a%u$ui atau $ebi% e&at #ari &utaran me#an rotor. Putaran me#an stator #i%asi$kan karena a#an(a me#an &utar * "$uks (an' ber&utar + (an' #i%asi$kan o$e% stator #an rotor #ari motor. Me#an &utar akan ter4a#i bi$a kum&aran stator atau rotor #ia$iri arus $istrik #en'an "as ban(ak8 misa$n(a #ua "asa 8 ti'a "asa #an seba'ain(a. Motor in#uksi &a#a umumn(a &er&utar #en'an kee&atan konstan men#ekati kee&atan sinkronn(a8 mesik&un #emikian &a#a &en''unaan tertentu #ike%en#aki 4u'a a#an(a &en'aturan &utaran. Pen'aturan &utaran ini #a&at #i$akukan #en'an bebera&a ara (aitu ; 1. Men'uba% 4um$a% kutub motor Peruba%an 4um$a% kutub *&+ atau "rekuensi *"+ akan mem&en'aru%i &utara. um$a% kutub #a&at #iuba% #en'an merenanakan kum&aran stator se#emikian ru&a se%in''a #aat menerima te'an'an masuk &a#a &osisi kum&aran (an' berbe#a-be#a. 3. Men'uba% "rekuensi 4a$a-4a$a Pen'aturan &utaran motor in#uksi #a&at #i$akukan #en'an men'uba%-uba% %ara' "rekuensi 4a$a. Han(a sa4a untuk men4a'a kesetimban'an ker&atan "$uks8 &eruba%an %arus #i$akukan #en'an &eruba%an "rekuensi. Persoa$ann(a sekaran' a#a$a% ba'aimana men'atur "rekuensi #en'an ara (an' e"ekti" #an ekonomis. 7. Pen'aturan ta%anan $uar Ta%anan $uar motor rotor be$itan #a&at #iatur8 #en'an #emikian #i%asi$kan karakteristik ko&e$ kee&atan (an' berbe#a-be#a. Putaran akan beruba% #ari n1 ke n3 ke n7 #en'an bertamba%n(a ta%anan $uar (an' #i%ubun'kan ke rotor.
•
9ara ker4a motor run ka&asitor Laboratorium Mesin Listrik STT -PLN
Motor run ka&asitor beker4a &a#a sumber te'an'an A9 33/ @. Te'an'an ini #iberikan &a#a termina$ L *"asa+ #an N *netra$+8 se%in''a be$itan utama #an be$itan bantu men'%asi$kan me#an ma'net (an' kemu#ian me#an ma'net tersebut #iin#uksikan ke rotor san'kar. e#ua kom&onen "$uks utama #an "$uks bantu ber'erak ber$a
Laboratorium Mesin Listrik STT -PLN
TEORI TAMBAHAN PRATIUM I2 PENGUIAN TRA!O HUBUNG SINGAT
Pengujian Trafo Hubung Singkat Gan''uan %ubun' sin'kat &a#a trans"ormator #i 4arin'an #istribusi &a#a #asarn(a #isebabkan karena 'an''uan &a#a 4arin'an. Ha$ ini men(ebabkan &er$un(a &roteksi #ari trans"ormern(a. Untuk men'eta%ui kea#aan ini #i$akukan ana$isa
Pengujian Hubung Singkat Transformator Pen'u4ian %ubun' sin'kat trans"ormator ini #itun4ukan untuk menari besar in#uksi eFi@a$ent
mau&un resistansi eFi@a$ent
serta
menentukan im&e#ansi
eFi@a$ent
#ari
trans"ormator &a#a &en'u4ian ini ba'ian sekun#er #ari trans"ormer #i%ubun' sin'kat8 se#an' a$at ukur #i&asan' &a#a sisi &rimer *'ambar 16+8 &a#a &en'ukuran ini te'an'an &a#a sisi sekun#er (an' #i%ubun' sin'kat sama #en'an no$8 se#an' te'an'an (an' #iberikan &a#a sisi &rimer #iatur arus I& ti#ak me$ebi%i arus nomina$ trans"ormator. Ber#asar #ata te'an'an8 arus8 #an #a(a8 maka #a&at #i%itun' im&e#ansi eFi@a$ent &a#a sisi &rimer8 resistansi eFi@a$ent &a#a sisi &rimer #an in#uktansi eFi@a$ent #ari sisi &rimer
Laboratorium Mesin Listrik STT -PLN
Laboratorium Mesin Listrik STT -PLN
TEORI TAMBAHAN PRATIUM I2 ARATERISTI TORSI ,AN BEBAN PA,A SEBUAH MOTOR IN,USI •
Torsi motor in#uksi Torsi motor in#uksi A9 ter'antun' ke&a#a kekuatan me#an &utar rotor #an stator (an'
sa$in' berinteraksi #an %ubun'an "asa antara ke#uan(a. Torsi #a&at #i%itun' #en'an &ersamaan ; T = ? IR os
ϴR
,imana ; T = torFue = onstant ? = stator ma'neti "$uD IR = rotor urrent os ϴR = &o
Laboratorium Mesin Listrik STT -PLN
,ari kur@a karakteristik torsi motor in#uksi #iatas #a&at #iambi$ bebera&a kesim&u$an seba'ai berikut; 1. Torsi motor in#uksi akan berni$ai no$ &a#a saat kee&atan sinkron 3. ur@a torsi-kee&atan men#ekati $inear #i antara beban no$ #an beban &enu%. ,a$am #aera% ini8 ta%anan rotor 4au% $ebi% besar #ari reaktansi rotor8 o$e% karena itu arus rotor8 me#an ma'net rotor8 #an torsi in#uksi menin'kat seara $inear #en'an &enin'katan s$i&. 7. Akan ter#a&at torsi maksimum (an' tak mun'kin akan #a&at #i$am&aui. Torsi ini #isebut 4u'a #en'an &u$$-out torFue atau break #o. Torsi start &a#a motor se#ikit $ebi% besar #iban#in'kan torsi beban &enu%n(a8 o$e% karena itu motor ini akan start #en'an suatu beban tertentu (an' #a&at #isu&$ai &a#a #a(a &enu%. . Torsi &a#a motor akan memberikan %ar'a s$i& (an' ber@ariasi seba'ai %ar'a kua#rat #ari te'an'an (an' #iberikan. Ha$ ini san'at &entin' #a$am membentuk &en'aturan kee&atan #ari motor. :. ika rotor motor in#uksi #i'erakkan $ebi% e&at #ari kee&atan sinkron8 kemu#ian ara% #ari torsi in#uksi #i #a$am mesin men4a#i terba$ik #an mesin akan beker4a seba'ai 'enerator8 (an' men'kon@ersikan #a(a mekanik men4a#i #a(a e$ektrik. •
Beban motor
arena su$it untuk men'ka4i e"isiensi motor &a#a kon#isi o&erasi (an' norma$8 beban motor #a&at #iukur seba'ai in#ikator e"esiensi motor. ,en'an menin'katn(a beban8 "aktor #a(a #an e"esiensi motor bertamba% sam&ai ni$ai o&timumn(a &a#a sekitar beban &enu%. Sur@ei beban motor #i$akukan untuk men'ukur beban o&erasi berba'ai motor #ise$uru% &abrik. Hasi$n(a #i'unakan untuk men'i#enti"ikasikan motor (an' ter$a$u kei$ atau ter$a$u besar. US ,OE merekomen#asikan untuk me$akukan sur@ei beban motor (an' bero&erasi $ebi% #ari 1/// 4am &er ta%un.
Laboratorium Mesin Listrik STT -PLN
