bab ii trafotransmisix

39
BAB II TRANSFORMATOR, TRANSMISSI DAN DISTRIBUSI 2.1. Pengertian Sistem Distribusi Tenaga Listrik Sistem Distribusi Tenaga Listrik adalah kumpulan komponen tenaga listrik yang secara bersamaan membentuk sistem penyaluran daya/tenaga listrik ke konsumen tenaga listrik. Sistem distribusi tenaga listrik disingkat sistem distribusi, merupakan satu dari tiga bagian utama sistem tenaga listrik secara keseluruhan, yaitu; a. Pembangkit tenaga listrik, b. Transmisi tenaga listrik dan c. Distribusi tenaga listrik. Transformator: adalah komponen listrik yang berfungsi memindahkan atau mengubah energi listrik dari satu sisi (tempat) ke sisi (tempat) lain Penggunaan : Tenaga listrik (daya distribusi, pengelasan, filter dsb) Elektronika (tunner, filter, penyesuai impedansi, penyesuai keluaran, dsb) Dari frekuensi: 1. Daya ; 50 atau 60 Hz 2. Audio dan akustik 50. – 20.000 Hz, 20 – 60 kHz 3. Radio 30kHz ke atas Trafo untuk pemakaian daya : Gardu Sentral (GS, 23,5 KV: 500 KV), Gardu Induk (GI, 500KV : 20 KV), Gardu Hubung (GH, 20 KV: 20 KV), Gardu Distribusi (GD, 20 KV: 220/380/400/600 V) dan sub distribusi (GSD, 20 KV:220/380/400/600V), Trafo Regulator (tegangan penyetabil tegangan 220/380/400/600 V). Trafo digunakan mulai dari tegangan rendah sampai tegangan tinggi. Trafo untuk las listrik dari tegangan jala-jala 220: 30 – 60 V Trafo untuk pengukuran; arus (lilitan dan diameter kawat), tegangan (lilitan kawat) Tipe trafo: (inti trafo) : I,O, E, U, toroida dsb. Kumparan : a. Inti besi yang dililit langsung (iron core)

Upload: irzan-mzjr

Post on 24-Dec-2015

10 views

Category:

Documents


6 download

DESCRIPTION

non sense

TRANSCRIPT

UNIVERSITAS ISLAM BANDUNG

BAB II TRANSFORMATOR, TRANSMISSI DAN DISTRIBUSI2.1.Pengertian Sistem Distribusi Tenaga ListrikSistem Distribusi Tenaga Listrik adalah kumpulan komponen tenaga listrik yang secara bersamaan membentuk sistem penyaluran daya/tenaga listrik ke konsumen tenaga listrik. Sistem distribusi tenaga listrikdisingkat sistem distribusi, merupakan satu dari tiga bagian utama sistem tenaga listrik secara keseluruhan, yaitu;

a.Pembangkit tenaga listrik,

b.Transmisi tenaga listrik dan

c.Distribusi tenaga listrik.Transformator: adalah komponen listrik yang berfungsi memindahkan atau mengubah energi listrik dari satu sisi (tempat) ke sisi (tempat) lain

Penggunaan : Tenaga listrik (daya distribusi, pengelasan, filter dsb)

Elektronika (tunner, filter, penyesuai impedansi, penyesuai keluaran, dsb)

Dari frekuensi: 1. Daya ; 50 atau 60 Hz

2. Audio dan akustik 50. 20.000 Hz, 20 60 kHz

3. Radio 30kHz ke atas

Trafo untuk pemakaian daya : Gardu Sentral (GS, 23,5 KV: 500 KV), Gardu Induk (GI, 500KV : 20 KV), Gardu Hubung (GH, 20 KV: 20 KV), Gardu Distribusi (GD, 20 KV: 220/380/400/600 V) dan sub distribusi (GSD, 20 KV:220/380/400/600V), Trafo Regulator (tegangan penyetabil tegangan 220/380/400/600 V). Trafo digunakan mulai dari tegangan rendah sampai tegangan tinggi. Trafo untuk las listrik dari tegangan jala-jala 220: 30 60 V

Trafo untuk pengukuran; arus (lilitan dan diameter kawat), tegangan (lilitan kawat)

Tipe trafo: (inti trafo) : I,O, E, U, toroida dsb.

Kumparan : a. Inti besi yang dililit langsung (iron core)

b.cangkang wadah lilitan yang akan dimasukkan ke inti besi.

c. lilitan trafo (winding): primer (penginduksi) dengan banyaknya

lilitan N1 dan sekunder dengan lilitan N2 (terinduksi)

Primer, N1 Sekunder, N2 Gambar 2.1. Trafo dan lilitan yang dilakukan pada inti trafoFungsi Trafo : Step up (penaik tegangan)

Step down (penurun tegangan)

Jenis Trafo : 1 dan 2 fasa

3 fasa

Induksi magnet pada inti trafo adalah adanya medan magnet yang ber ubah-ubah

Kerapatan medan magnet

B = H ( Web/m2) . ( 2.1) permeabilitas bahan, H kuat medan magnet Weber. Besarnya Fluks magnet (Weber) pada luas dA (m2) dari rapat medan magnet (B) adalah

= B dA (Web) . ( 2.2)

Gambar 2.1. Sistem Pembangkit, transmisi dan distribusi listrik

Sistem tenaga listrik keseluruhan dan bagian distribusi tenaga listrik (Gb.2.1) melayani kebutuhan daya listrik langsung ke konsumen, baik konsumen tegangan menengah maupun konsumen tegangan rendah. Daya listrik diperoleh melalui transformator (trafo) penurun tegangan (dari tegangan transmisi/sub transmisis ke tegangan distribusi) di gardu induk distribusi. Untuk sistem kecil (tidak memiliki saluran transmisi), daya listrik diperoleh langsung dari trasformator penaik tegangan (dari tegangan generator ke tegangan distribusi) di gardu pusat pembangkit.

Sistem distribusi tenaga listrik pada umumnya terbagi 2 bagian, yaitu;

-distribusi primer, bertegangan menengah

-distribusi sekunder, bertengangan rendahTabel 2.1Frekuensi dan Tegangan Sistem Distribusi Tenaga Listrik dibeberapa NegaraNegaraFrekuensi sistem(Hz)Transmisi(kV)Distribusi

Primer(kV)Sekunder(V)

Indonesia50150; 50020380/220

Cina50380/220

Jepang50 dan 6022; 6,6200/100; 210/105

Malaysia5011400/230; 230

Singapura5022; 6,6400/230; 230

Jerman5020; 10; 6380/220; 220

Francis5020; 15380/220; 380; 220; 127

Kanada6027,6/16; 12,5/7,2600/347; 240/120; 208/120

USA6020,8; 19,9; 14,4; 13,2; 12,47; 12; 7,2; 4,8; 4,16; 2,4480/277; 460/265;

240/120; 208/120

Inggris5022; 20; 15; 6,6380/220

2.2.Komponen Sistem Distribusi Tenaga ListrikPeralatan pendukung sistem distribusi, dimulai dari gardu induk (GI) distribusi, adalah:

1.Transformator step-down

2.Bus bar

3.Circuit breaker (CB) atau Pemutus Tenaga (PMT)

4.Disconnection Switch (DS) atau Pemisah (PMS)

5.Feeder atau penyulang

a.Feeder utama; 3 phasa

b.Feeder cabang; 3 phasa, 2 phasa ( V phasa) dan phasa tunggal

6.Recloser atau pemutus balik otomatis (PBO)

7.Kapasitor paralel

8.Load Break Switch (LBS)

9.Automatic Voltage/Line Sectionalizer (AVS atau ALS)

10.Fuse Cutout

11.LA

12.Transformator Distribusi

13.Kabel/Kawat saluran tegangan rendah

2.3.Permasalahan pada Sistem DistribusiPermasalahan pada sistem distribusi berdasarkan layanan kelistrikan yang dikehendaki adalah:

a.Karakteristik bebanBeban sistem distribusi terjadi berubah-ubah setiap saat, hal ini memerlukan keakuratan pemahaman karakteristik perubahan beban.

b.Keberagaman komponen sistem distribusiSub 1.2 memperlihatkan beragam komponen pendukung sistem distribusi, disamping itu setiap komponen jumlahnya banyak dan tersebar sepanjang pelanggan. Hal ini menyebabkan biaya investasi sistem distribusi sangat besar (30 40%) dari investasi sistem kelistrikan.

c.Jatuh tegangan atau voltage dropJatuh tegangan sepanjang saluran, terutama saluran sangat panjang dapat menyebabkan tegangan ujung saluran lebih kecil daripada batas tegangan minimum standar.

d.Rugi daya atau power lossesRugi daya sepanjang saluran cukup besar (sekitar 12%)menyebabkan kehilangan daya tak termanfaatkan.

e.Faktor daya atau power factorBeban induktif menyebabkan faktor daya rendah. Ketiga masalah yaitu jatuh tegangan, rugi daya dan faktor daya memerlukan ketepatan penanganan agar ketiganya dapat diperbaiki secara optimal.

f.Kontinuitas pelayananKeseringan terjadi pemutusan daya secara paksa karena sering terjadi gangguan tetap maupun sesaat. Hal ini memerlukan ketepatan pada koordinasi sistem proteksi.

g.Keandalan (reliability)Tingkat keandalan tinggi sangat diharapkan oleh sebagian konsumen kelistrikan agar segala peralatan penggunakan tenaga listrik tetap beroperasi tanpa berhenti.

2.4. Sistem Distribusi Masa DepanKecendrungan sistem distribusi masa depan menuju pada deregulasi sistem kelistrikan. Deregulasi sistem tenaga listrik dengan diharapkan munculnya; fasilitas pembangkitskala kecil (photovoltaic, pembangkit fuel cell, pembangkit listrik tenaga angin, mikroturbin, dll), sistem penyimpanan energi (baterai sekunder, kendaraan listrik, SMES (Superconducting Magnetic Energy Storage), dll), yang keduanya tersebar di sisi pengguna atau di sistem distribusi,Gbr. 2.2. Sebagai harapan konsumen, harga listrik murah dan dapat memilih kualitas pelayanan sesuai kebutuhan. Hal ini menyebabkan diperlukan keandalan dan kelenturan tinggi pada penyediaan tenaga listrik. Secara khusus sistem distribusi diharapkan bersifat user-friendly.

Salah satu fokus penelitian user-friendly sistem distribusi adalah FRIENDS (Flexible, Reliable, Inteligent ENergy Delivery Systems) dilakukandi Jepang. FRIENDS bertujuan pada sistem penyaluran daya andal dengan perubahan struktur jaringan secara fleksibel dan memanfaatkan berbagai fasilitas suplay daya tersebar,Gbr 2.2.FRIENDS akan mewujudkan sistem penyaluran daya bercirikan;

Ketidakterikatan (unbundled) kualitas daya pelayanan

Memperbaiki kelenturan konfigurasi sistem penyaluran daya

Memperbaiki tingkat keandalan sistem

Penjenjangan beban dan konservasi energi

Memperbaiki layanan informasi ke konsumen

Manajemen sisi pengguna (demand sit management)

Gambar 2.2 Sistem Penyaluran Daya (a) Saat ini dan (b) Masa DepanSalah alat yang digunakan dalam penyaluran daya pembangkit, transmisi dan distribusi adalah transformator. Transformator adalah satu perangkat listrik yang memindahkan energi listrik (electrical energy) dari satu rangkaian (circuit) atau sisi (primer) ke sisi yang lain melalui kopel induktif (inductively coupled Faraday's induction law,1831) pada konduktor (the transformer's coils). Arus yang berfluktuasi pada lilitan primer ( primary winding) menghasilkan fluks magnet (magnetic flux) pada inti (core) transformator. Fluks magnet ini melalui lilitan sekunder transformator dan menimbulkan induksi yang menimbulkan gaya gerak listrik (electromotive force -EMF) atau tegangan (voltage) pada lilitan sekunder efek ini disebut induksi bersama (mutual induction).Transformator dapat diklasifikasikan ke dalam beberapa fungsi:

Kemampuan daya dari fraksi volt-ampere (VA) ke ribuan MVA;

Dari daerah frekuensi : power-, audio-, dan radio frequency;

Kelas tegangan: dari beberapa volt sampai ratusan kilovolts;

Tipe pendinginan: pendingin udara, berisi oli, pendingin fan, pendingin air;

Dengan aplikasinya: sebagai catu daya, matching impedansi, output tegangan dan penstabil arus, rangkaian pengisolasi; pengukuran. Dengan kegunaan yang sesuai: distribution, rectifier, arc furnace, output amplifier;

Ratio perbandingan lilitan: step-up, step-down, isolating (equal or near-equal ratio), variable.

Fungsi trafo daya di gardu: GS, GI, GH, GD, GSD. 2.5. Prinsip Kerja TransformatorTransformator tenaga dapat di klasifikasikan menurut sistem pemasangan dan cara pendinginannya. Cara pemasangan ada dua : pemasangan luar dan pemasangan dalam. Berdasarkan pendingin: (berdasar fungsinya) transformator untuk mesin-mesin listrik dan untuk gardu induk ataupun gardu distribusi. Berdasarkan kapasitas dan tegangan kerja: trafo 3 fasa dengan tegangan di atas 1100 KV dan daya ditas 1000 MVA (lihat Gambar

Gambar 2.3. Contoh Transformator 3 Phasa dengan Tegangan Kerja >1100 kV dan Daya >1000 MVA.Dalam usaha mempermudah pengawasan dalam operasi, transformator dapat dibagi menjadi: transformator besar, transformator sedang, dan transformator kecil.

Cara Kerja dan Fungsi Bagian-Bagian Transformator1. Bagian utama transformator, terdiri dari:a) Inti besi: Inti besi berfungsi untuk mempermudah jalan fluks, yang ditimbulkan oleh arus listrik yang melalui kumparan. Dibuat dari lempengan-lempengan besi tipis yang berisolasi, untuk mengurangi panas (sebagai rugi-rugi besi) yang ditimbulkan oleh arus pusar atau arus eddy (eddy current).b) Kumparan transformator: Beberapa lilitan kawat berisolasi membentuk suatu kumparan, dan kumparan tersebut diisolasi, baik terhadap inti besi maupun terhadap kumparan lain dengan menggunakan isolasi padat seperti karton, pertinax dan lain-lain.Pada transformator terdapat kumparan primer dan kumparan sekunder. Jika kumparan primer dihubungkan dengan tegangan/arus bolak-balik maka pada kumparan tersebut timbul fluks yang menimbulkan induksi tegangan, bila pada rangkaian sekunder ditutup (rangkaian beban) maka mengalir arus pada kumparan tersebut, sehingga kumparan ini berfungsi sebagai alat transformasi tegangan dan arus.c) Kumparan tertier: Fungsi kumparan tertier diperlukan adalah untuk memperoleh tegangan tertier atau untuk kebutuhan lain. Untuk kedua keperluan tersebut, kumparan tertier selalu dihubungkan delta atau segitiga. Kumparan tertier sering digunakan juga untuk penyambungan peralatan bantu seperti kondensator synchrone, kapasitor shunt dan reactor shunt, namun demikian tidak semua transformator daya mempunyai kumparan tertier.

d) Minyak transformator:Sebagian besar dari transformator tenaga memiliki kumparan-kumparan yang intinya direndam dalam minyak transformator, terutama pada transformator-transformator tenaga yang berkapasitas besar, karena minyak transformator mempunyai sifatsebagai media pemindah panas (disirkulasi) dan juga berfungsi pula sebagai isolasi (memiliki daya tegangan tembus tinggi) sehingga berfungsi sebagai media pendingin dan isolasi. Minyak transformator harus memenuhi persyaratan, yaitu: kekuatan isolasi tinggipenyalur panas yang baik, massa jenis yang kecil sehingga partikel-partikel dalam minyak dapat mengendap dengan cepat, viskositas yang rendah, agar lebih mudah bersirkulasi dan memiliki kemampuan pendinginan menjadi lebih baiktitik nyala yang tinggi dan tidak mudah menguap yang dapat menimbulkan baha ya, tidak merusak bahan isolasi padat sifat kimia yang stabil.

Minyak transformator baru harus memiliki spesifikasi seperti tampak pada Tabel 1 di bawah ini. Tabel 1. Spesifikasi Minyak Isolasi Baru.

Untuk minyak isolasi pakai berlaku untuk transformator berkapasitas > 1 MVA atau bertegangan > 30 kV sifatnya seperti ditunjukkan pada Tabel 1 kanan. Bushing: Hubungan antara kumparan transformator ke jaringan luar melalui sebuah bushing, yaitu sebuah konduktor yang diselubungi oleh isolator, yang sekaligus berfungsi sebagai penyekat antara konduktor tersebut dengan tangki transformator.

Tangki dan konservator: Pada umumnya bagian-bagian dari transformator yang terendam minyak transformator berada atau (ditempatkan) di dalam tangki. Untuk menampung pemuaian pada minyak transformator, pada tangki dilengkapi dengan sebuah konservator.Terdapat beberapa jenis tangki, diantaranya adalah:Jenis sirip (tank corrugated) Badan tangki terbuat dari pelat baja bercanai dingin yang menjalani penekukan, pemotongan dan proses pengelasan otomatis, untuk membentuk badan tangki bersirip dengan siripnya berfungsi sebagai radiator pendingin dan alat bernapas pada saat yang sama. Tutup dan dasar tangki terbuat dari plat baja bercanai panas yang kemudian dilas sambung kepada badan tangki bersirip membentuk tangki corrugated ini. Umumnya transformator di bawah 4000 kVA dibuat dengan bentuk tangki corrugated.

Jenis tangki Conventional Beradiator, Jenis tangki terdiri dar badan tangki dan tutup yang terbuat dari mild steel plate (plat baja bercanai panas) ditekuk dan dilas untuk dibangun sesuai dimensi yang diinginkan, sedang radiator jenis panel terbuat dari pelat baja bercanai dingin (cold rolled steel sheets). Transformator ini umumnya dilengkapi dengan konservator dan digunakan untuk 25.000,00 kVA, yang ditunjukkan pada Gambar 2.4.

Gambar 2.4. Transformator Tipe Conventional Beradiator (Sumber Trafindo, 2005)

Tabel 3. Tipe Pendinginan Transformator

keterangan: A = air (udara), O = Oil (minyak), N = Natural (alamiah), F = Force (Paksaan / tekanan)e) Tap Changer (perubah tap):Tap Changer adalah perubah perbandingan transformator untuk mendapatkan tegangan operasi sekunder sesuai yang diinginkan dari tegangan jaringan/primer yang berubah-ubah. Tap changer dapat dilakukan baik dalam keadaan berbeban (on-load) atau dalam keadaan tak berbeban (off load), dan tergantung jenisnya.f). Alat pernapasan Karena adanya pengaruh naik turunnya beban transformator maupun suhu udara luar, maka suhu minyak akan berubah-ubah mengikuti keadaan tersebut. Bila suhu minyak tinggi, minyak akan memuai dan mendesak udara di atas permukaan minyak keluar dari dalam tangki, sebaliknya bila suhu minyak turun, minyak menyusut maka udara luar akan masuk ke dalam tangki. Kedua proses di atas disebut pernapasan transformator. Permukaan minyak transformator akan selalu bersinggungan dengan udara luar yang menurunkan nilai tegangan tembus pada minyak transformator, maka untuk mencegah hal tersebut, pada ujung pipa penghubung udara luar dilengkapi tabung berisi kristal zat hygroscopis.

g) Indikator untuk mengawasi selama transformator beroperasi, maka perlu adanya indicator yang dipasang pada transformator. Indikator tersebut adalah sebagai berikut: indikator suhu minyak, indikator permukaan minyak, indikator sistem pendingin,indikator kedudukan tap, dan sebagainya.2.6. Peralatan Proteksia) Relay BucholzRelay Bucholz adalah relai yang berfungsi mendeteksi dan mengamankan terhadap gangguan transformator yang menimbulkan gas.Timbulnya gas dapat diakibatkan oleh beberapa hal, diantaranya adalah: Hubung singkat antar lilitan pada atau dalam phasa, hubung singkat antar phasa, hubung singkat antar phasa ke tanah, busur api listrik antar laminasi, busur api listrik karena kontak yang kurang baik.b) Relai Tekanan Lebih: Relai ini berfungsi hampir sama seperti Relay Bucholz. Fungsinya adalah mengamankan terhadap gangguan di dalam transformator. Bedanya relai ini hanya bekerja oleh kenaikan tekanan gas yang tiba-tiba dan langsung mentripkan pemutus tenaga (PMT). Alat pengaman tekanan lebih ini berupa membran yang terbuat dari kaca, plastik, tembaga atau katup berpegas, sebagai pengaman tangki transformator terhadap kenaikan tekan gas yang timbul di dalam tangki yang akan pecah pada tekanan tertentu dan kekuatannya lebih rendah dari kekuatan tangki transformatorc) Relai Diferensial: Berfungsi mengamankan transformator terhadap gangguan di dalam transformator, antara lain adalah kejadian flash over antara kumparan dengan kumparan atau kumparan dengan tangki atau belitan dengan belitan di dalam kumparan ataupun beda kumparan.d) Relai Arus lebih: Berfungsi mengamankan transformator jika arus yang mengalir melebihi dari nilai yang diperkenankan lewat pada transformator tersebut dan arus lebih ini dapat terjadi oleh karena beban lebih atau gangguan hubung singkat. Arus lebih ini dideteksi oleh transformator arus atau current transformator (CT).e) Relai Tangki Tanah: Alat ini berfungsi untuk mengamankan transformator bila ada hubung singkat antara bagian yang bertegangan dengan bagian yang tidak bertegangan pada transformator.f) Relai Hubung TanahFungsi alat ini adalah untuk mengamankan transformator jika terjadi gangguan hubung singkat satu phasa ke tanah.g) Relai Thermis: Alat ini berfungsi untuk mencegah/mengamankan transformator dari kerusakan isolasi pada kumparan, akibat adanya panas lebih yang ditimbulkan oleh arus lebih. Besaran yang diukur di dalam relai ini adalah kenaikan suhu.

Gambar 2.1. (Ganz "ZBD", Museum of Applied Arts, Budapest, 18841885)

Trafo fasa tunggal dengan sistem center tap . Konduktor grounded untuk menghilangkan efek akibat indusksi.Ideal transformator terdiri suatu inti dengan reluktansi yang diabaikan dan dua lilitan di sisi primer dan sisi sekunder dengan tahanan dianggap nol. Tatkala tegangan bolak balik di berikan kepada lilitan primer, arus kecil mengalir, mengendalikan fluks yang melingkupi inti rangkaian magnetik. Arus yang dipgunakan untuk menghasilkan fluks disebut arus magnetisasi , dengan pendekatan inti mempunyai reluktansi nol, maka arus magnetisasi diabaikan walaupun masih tetap berfungsi dalam proses magnetisasi.Bentuk transformator dinyatakan oleh inti trafo seperti: E, O, I, elips dsb.2.7. Transformator dengan persamaan EMF universal.

HYPERLINK "http://en.wikipedia.org/wiki/File:Transformer_under_load.svg"

Gambar 2.2. Inti trafo yang dililiti konduktor dan perbandingan lilitan serta tegangan yang timbul.

Jika fluks yang melingkupi inti trafo adalah sinusoidal, hubungan untuk lilitan lainnya adanya tegangan rms E, frequensi f, jumlah lilitan N, luas inti trafo adalah a dan rapat fluks magnet adalah B (magnetic flux density ) maka tegangan yang dihasilkan dari gaya gerak listrik besarnya (lihat Bab I): ( 2.1)Persamaan (2.1) di atas, maka Ggl akan meningkat bila frekuensi dan rapat fluks meningkat. Dengan menggunakan frekuensi tinggi (pada peralatan militer digunakan frekuensi 400 Hz) maka transforator akan padu, karena akan memindahkan energi dengan efisiensi tinggi tanpa mencapai jenuh . Namun rugi-rugi karena efek kulit dan inti juga meningkat dengan frekuensi. Di sisi lain inti dan lilitan trafo dapat direduksi.Induksi FaradyTegangan induksi yang melewati lilitan sekunder dihitung dengan hukum induksi Faraday: Apabila beban dihubungkan dengan lilitan sekunder, maka arus listrik akan mengalir ke lilitan sekunder dan terjadilah transfer daya listrik dari sisi primer ke sekunder. Pada transformator yang ideal, pemindahan daya sisi primer ke sekunder akan sama dengan tegangan induksi pada sekunder (VS) akan sebanding dengan sisi primer (VP), dan diberikan dengan besarnya ratio lilitan(NS) dengan (NP) dan ditunjukkan :Lazimnya, transformator kawat dililitkan pada inti ferromagnetic , kecuali trafo dengan inti udara:

(2.2)Apabila transformator efisien dan ideal dengan daya tetap didekati: Pincoming = IPVP = Poutgoing = ISVS (2.3)Dengan memperhatikan ratio lilitan utama dengan sekunder, maka trafo arus bolak balik dapat di sebut "stepped up" bila NS lebih besar NP, dan "stepped down" dengan membuat NS lebih sedikit NP, Ns/Np = a disebut ratio lilitan

Telah dibahas pada Bab I bahwa kuat medan maknet yang melewati inti trafo adalah besarnya rapat medan magnet (B-Weber/m2 ) dikalikan luas penampang inti trafo A (m2 ) yang dilewati B. Jika tegangan naik maka lilitan naik dan arus turun dengan faktor yang sama. Impedansi satu rangkaian ditransformasikan dengan kuadrata ratio lilitan (a = Ns/Np).Sebagai contoh impedansi lilitan sekunder ZS dinyatakan:

.= Zs (1/a) 2 demikian juga = Zp(a2) (2.4)Secara fisik, maka transformator dapat digantikan rangkaian ekivalen, dengan kondisi ideal tidak ada rugi-rugi atau = nol. Rugi daya pada lilitan tergantung dari arus yang dinyatakan dengan tahanan seri dari RP and RS. Kebocoran fluks tergantung dari mutual kopling dan dapat digantikan dengan reaktansi induktansi ( leakage inductance) seri dengan XP and XS .Rugi-rugi inti besi, disebabkan karena histerisis dan arus Eddy efek dari inti besi 9trafo) dan proporsional dengan luas inti fluks pada saat kerja dengan frekuensi yang diberikan. Karena fluks proporsional dengan tegangan yang digunakan, maka rugi-rugi inti trafo dapat dinyatakan dengan hambatan RC yang paralel dengan lilitan pemaknet transformator XM yang ditimbulkan oleh arus pemagnet IM untuk menjaga magnetisasi.

Dengan catu daya bolak balik (sinusoidal), maka fluks inti besi terlambat terhadap EMF binduksi 90 dan dimodelkan dengan (reactansi induktif) XM yang paralel dengan RC sebagai model cabang. Jika lilitan sekunder terbuka arus tetap mengalir sebesar I0 untuk mengatasi magnetisasi dalam kondisi transformer tidak ada arus no-load current (opene circuit). Impedansi sekunder RS and XS dapat dipindah (or "referred") ke bagian primer setelah disesuaikan dengan faktor perbandingan kuadrat lilitan (Np/Ns)2 = a2.

Gambar 2.3. Rangkaian ekivalen transformatorSelanjutnya rangkaian tersebut dapat diselesaikan rangkaian secara rangkaian terbuka dan tertutup atau berbeban (short circuit test).2.8. Rugi-rugi Energi (Energy losses)Trafo yang ideal tidak mempunyai rugi-rugi dan efisiensinya 100% . Secara praktis energi yang di lepas trafo pada lilitan, inti trafo, dan struktur lainnya. Trafo dengan ukuran besar lebih efisien dan rating distribusinya dapat mencapai lebih 98%. Secara eksperimen trafo yang menggunakan lilitan superconducting meraih efisiensi 99.85%,. Bagaimanapun rugi-rugi akan membesar manakala bebanya besar. Rugi-rugi tahanan dominan disebabkan karena histerisis dan arus eddy dapat mencapai Rugi-rugi trafo dibagi dua: lilitan (copper loss): tahanan lilitan, histerisis, arus eddy dan rangkaian magnitisasi (iron loss) yaitu: kekuatan magnetisasi, rugi rangkaian magnetik dan rugi mekanik .

2.9. Autotransformer

Transformator dengan lilitan tunggal disebut auto transformator. Induksi yang terjadi dari satu ujung ke ujung yang lain, sehingga induksi terjadi dengan perbandingan lilitan yang dilalui medan magnet, dan disesuaikan dengan tegangan yang dibutuhkan. Lilitan primer pada satu sisi ujung dan lilitan sekunder pada ujung yang lain, sebagai terusan lilitan primer. Kemajuan teknologi untuk menghilangkan rugi-rugi akibat konduktor dibuatlah lilitan dari bahan semikonduktor, sehingga diperoleh efisiensi diatas 99,85% (lihat gambar bawah)

Lazimnya lilitan dibentuk melingkar pada inti trafo dan inti trafo dibentuk melingkar (lihat Gambar autotransformator) dengan sikat-sikat dapat begeser memutar (sliding brust), atau disebut Variac.

Sebuah auto transformator dengan sikat- lilitan superkonduktor mengeleminasi

Sikat sebagai kontaknya. rugi-rugi tembaga, tetapi bukan

rugi-rugi inti trafo. Pendinginan dapat

digunakan nitrogen atau helium cair.

Gambar 2.4. Autotransformator dengan lilitan dari superkonduktor2.10. Transformator 3 Fasa .Pada sistem tenaga listrik 3 fase, idealnya daya listrik yang dibangkitkan, disalurkan dan diserap oleh beban semuanya seimbang, P pembangkitan = P pemakain, dan juga pada tegangan yang seimbang. Pada tegangan yang seimbang terdiri dari tegangan 1 fase yang mempunyai magnitude dan frekuensi yang sama tetapi antara 1 fase dengan yang lainnya mempunyai beda fase sebesar 120listrik, sedangkan secara fisik mempunyai perbedaan sebesar 60, dan dapat dihubungkan secara bintang (Y, wye) atau segitiga (delta, , D).

Gambar 2.5. sistem 3 fase.

Gambar 2.5. menunjukkan fasor diagram dari tegangan fase. Bila fasor-fasor tegangan tersebut berputar dengan kecepatan sudut dan dengan arah berlawanan jarum jam (arah positif), maka nilai maksimum positif dari fase terjadi berturut-turut untuk fase V1, V2 dan V3. sistem 3 fase ini dikenal sebagai sistem yang mempunyai urutan fasa a b c . sistem tegangan 3 fase dibangkitkan oleh generator sinkron 3 fase.Hubungan Bintang (Y, wye)Pada hubungan bintang (Y, wye), ujung-ujung tiap fase dihubungkan menjadi satu dan menjadi titik netral atau titik bintang. Tegangan antara dua terminal dari tiga terminal a b c mempunyai besar magnitude dan beda fasa yang berbeda dengan tegangan tiap terminal terhadapa titik netral. Tegangan Va, Vb dan Vc disebut tegangan fase atau Vf.

Gambar 2.6. Hubungan Delta (D, delta) dan Bintang (Y, wye).

Dengan adanya saluran / titik netral maka besaran tegangan fase dihitung terhadap saluran / titik netralnya, juga membentuk sistem tegangan 3 fase yang seimbang dengan magnitudenya (akar 3 dikali magnitude dari tegangan fase).Vline = akar 3 Vfase = 1,73Vfase. Sedangkan untuk arus yang mengalir pada semua fase mempunyai nilai yang sama, ILine = Ifase, Ia = Ib = IcHubungan Segitiga (Delta).Pada hubungan segitiga (delta, , D) ketiga fase saling dihubungkan sehingga membentuk hubungan segitiga 3 fase.Dengan tidak adanya titik netral, maka besarnya tegangan saluran dihitung antar fase, karena tegangan saluran dan tegangan fasa mempunyai besar magnitude yang sama, maka: Vline atau VL = Vfasa atau VpTetapi arus saluran dan arus fasa tidak sama dan hubungan antara kedua arus tersebut dapat diperoleh dengan menggunakan hukum kirchoff, sehingga: IL = akar 3 Ip = 1,73 IpDaya pada Sistem 3 Fase1. Daya sistem 3 fase Pada Beban yang SeimbangJumlah daya yang diberikan oleh suatu generator 3 fase atau daya yang diserap oleh beban 3 fase, diperoleh dengan menjumlahkan daya dari tiap-tiap fase. Pada sistem yang seimbang, daya total tersebut sama dengan tiga kali daya fase, karena daya pada tiap-tiap fasenya sama.Jika sudut antara arus dan tegangan adalah sebesar , maka besarnya daya perfasa adalah

Pfase = Vfase.Ifase.cos sedangkan besarnya total daya adalah penjumlahan dari besarnya daya tiap fase, dan dapat dituliskan dengan, Pt = 3.Vp.Ip.cos Pada hubungan bintang, karena besarnya tegangan saluran adalah 1,73V maka tegangan perfasanya menjadi VL /1,73, dengan nilai arus saluran sama dengan arus fase, IL = Ip, maka daya total (P total) pada rangkaian hubung bintang (Y) adalah: (way,star) Pt = 3. VL /1,73.IL.cos = 1,73.VL.IL.cos (2.5) Dan pada hubung segitiga, dengan besaran tegangan line yang sama dengan tegangan fasanya, VL = Vp, dan besaran arusnya IL = 1,73 Ip, sehingga arus perfasanya menjadi IL/1,73, maka daya total (Ptotal) pada rangkaian segitiga adalah (Delta) Pt = 3.IL/1,73. VL.cos = 1,73. VL.IL.cos (2.6)Dari persamaan total daya pada kedua jenis hubungan terlihat bahwa besarnya daya pada kedua jenis hubungan adalah sama, yang membedakan hanya pada tegangan kerja dan arus yang mengalirinya saja, dan berlaku pada kondisi beban yang seimbang.

2. Daya sistem 3 fase pada beban yang tidak seimbangSifat terpenting dari pembebanan yang seimbang adalah jumlah phasor dari ketiga tegangan adalah sama dengan nol, begitupula dengan jumlah phasor dari arus pada ketiga fase juga sama dengan nol. Jika impedansi beban dari ketiga fase tidak sama, maka jumlah phasor dan arus netralnya (In) tidak sama dengan nol dan beban dikatakan tidak seimbang. Ketidakseimbangan beban ini dapat saja terjadi karena hubung singkat atau hubung terbuka pada beban.

Dalam sistem 3 fase ada 2 jenis ketidakseimbangan, yaitu1. Ketidakseimbangan pada beban.2. Ketidakseimbangan pada sumber listrik (sumber daya).Kombinasi dari kedua ketidakseimbangan sangatlah rumit untuk mencari pemecahan permasalahannya, oleh karena itu kami hanya akan membahas mengenai ketidakseimbangan beban dengan sumber listrik yang seimbang.

Gambar 5. Ketidakseimbangan beban pada sistem 3 fase.Pada saat terjadi gangguan, saluran netral pada hubungan bintang akan teraliri arus listrik. Ketidakseimbangan beban pada sistem 3 fase dapat diketahui dengan indikasi naiknya arus pada salahsatu fase dengan tidak wajar, arus pada tiap fase mempunyai perbedaan yang cukup signifikan, hal ini dapat menyebabkan kerusakan pada peralatan. Transformator daya 3 fasa

Manufacturer ::TUR

Transform.-Typ ::TDLWU 40 000-110 A

Rated power ::40 MVA

Year of manufacture::1980

F.-Nr. ::713060

Price :: VHB 280.000 Euro

Pemakaian transformator atau sistem induksi adalah:1. Resonant transformers, 2. Audio transformers, 3. Instrument transformers (trafo ukur yaitu trafo arus, trafo tegangan)

Trafo pengukuran ada dua jenis: tegangan dan arus (kemampuannya dinyatakan denganperbandingan liltan trafo = a = Np/Ns2.11. Konstruksi TrafoEfek laminating dan inti slab digunakan pada frekuensi tinggi dan mengurangi arus eddy

Slab mengurangi arus Eddy. Toroidal cores trafo inti O sistem lempengan slabInti padatanInti baja digunakan untuk beberapa puluh KHz, frekuensi radio, FHV band.

Inti udaraLilitan kawat trafo yang saling berdekatan tanpa ini besa tetapi udara, digunakan untuk trafo resonansi seperti lilitan tesla (lihat gambar bawah).Lilitan

Konstruksi lilitan diupayakan untuk meminimalkan rugi-rugi dan kebocoran fluks.

Transformator 3 fasa pada dasarnya merupakan Transformator 1 fase yang disusun menjadi 3 buah dan mempunyai 2 belitan, yaitu belitan primer dan belitan sekunder. Ada dua metode utama untuk menghubungkan belitan primer yaitu hubungan segitiga dan bintang (delta dan wye). Sedangkan pada belitan sekundernya dapat dihubungkan secara segitiga, bintang dan zig-zag (Delta, Wye dan Zig-zag). Ada juga hubungan dalam bentuk khusus yaitu hubungan open-delta (VV connection)Konfigurasi Transformator 3 Fasa, transformator hubungan segitiga-segitiga (delta-delta)Pada gambar di bawah baik belitan primer dan sekunder dihubungkan secara delta. Belitan primer terminal 1U, 1V dan 1W dihubungkan dengan suplai tegangan 3 fasa. Sedangkan belitan sekunder terminal 2U, 2V dan 2W disambungkan dengan sisi beban. Pada hubungan Delta (segitiga) tidak ada titik netral, yang diperoleh ketiganya merupakan tegangan line ke line, yaitu L1, L2 dan L3.Dalam hubungan delta-delta (lihat gambar di bawah), tegangan pada sisi primer (sisi masukan) dan sisi sekunder (sisi keluaran) adalah dalam satu fasa. Dan pada aplikasinya (lihat gambar 2), jika beban imbang dihubungkan ke saluran 1-2-3, maka hasil arus keluaran adalah sama besarnya. Hal ini menghasilkan arus line imbang dalam saluran masukan A-B-C. Seperti dalam beberapa hubungan delta, bahwa arus line adalah 1,73 kali lebih besar dari masing-masing arus Ip (arus primer) dan Is (arus sekunder) yang mengalir dalam lilitan primer dan sekunder. Power rating untuk transformator 3 fasa adalah 3 kali rating transformator tunggal.

Gambar 2. Diagram Hubungan Delta-Delta Transformator 3 Fasa Dihubungkan Pembangkit Listrik dan Beban (Load)Transformator hubungan bintang-bintang (wyewye)

Gambar 3. Hubungan Belitan Bintang-bintang (Y-Y)

Ketika transformator dihubungkan secara bintang-bintang, yang perlu diperhatikan adalah mencegah penyimpangan dari tegangan line ke netral (fase ke netral). Cara untuk mencegah menyimpangan adalah menghubungkan netral untuk primer ke netral sumber yang biasanya dengan cara ditanahkan (ground), seperti ditunjukkan pada Gambar 4. Cara lain adalah dengan menyediakan setiap transformator dengan lilitan ke tiga, yang disebut lilitan tertiary. Lilitan tertiary untuk tiga transformator dihubungkan secara delta seperti ditunjukkan pada Gambar 5, yang sering menyediakan cabang yang melalui tegangan dimana transformator dipasang. Tidak ada beda fasa antara tegangan line transmisi masukan dan keluaran (primer & sekunder) untuk transformator yang dihubungkan bintang-bintang.

Gambar 4. Hubungan bintang-bintang.

Gambar 5. Hubungan Bintang-bintang dengan belitan tertier.Transformator hubungan segitiga-bintang (delta-wye)Pada hubungan segitiga-bintang (delta-wye), tegangan yang melalui setiap lilitan primer adalah sama dengan tegangan line masukan. Tegangan saluran keluaran adalah sama dengan 1,73 kali tegangan sekunder yang melalui setiap transformator. Arus line pada phasa A, B dan C adalah 1,73 kali arus pada lilitan sekunder. Arus line pada fasa 1, 2 dan 3 adalah sama dengan arus pada lilitan sekunder.

Gambar 6. Hubungan Segitiga-Bintang (Delta-wye)Hubungan delta-bintang menghasilkan beda fasa 30 antara tegangan saluran masukan dan saluran transmisi keluaran. Maka dari itu, tegangan line keluaran E12 adalah 30 mendahului tegangan line masukan EAB, seperti dapat dilihat dari diagram phasor. Jika saluran keluaran memasuki kelompok beban terisolasi, beda fasanya tidak masalah. Tetapi jika saluran dihubungkan paralel dengan saluran masukan dengan sumber lain, beda phasa 30 mungkin akan membuat hubungan paralel tidak memungkinkan, sekalipun jika saluran tegangannya sebaliknya identik.Keuntungan penting dari hubungan bintang adalah bahwa akan menghasilkan banyak isolasi/penyekatan yang dihasilkan di dalam transformator. Lilitan HV (high Voltage/tegangan tinggi) telah diisolasi/dipisahkan hanya 1/1,73 atau 58% dari tegangan saluran.

Gambar 8. Skema Diagram Hubungan Delta-Bintang dan Diagram Phasor dan Transformator hubungan segitiga terbuka (open-delta)Hubungan open-delta ini untuk merubah tegangan sistem 3 fasa dengan menggunakan hanya 2 transformator yang dihubungkan secara opendelta. Rangkaian opendelta adalah identik dengan rangkaian deltadelta, kecuali bahwa satu transformer tidak ada. Bagaimanapun, hubungan open-delta jarang digunakan sebab hanya mampu dibebani sebesar 86.6% (0,577 x 3 x rating trafo) dari kapasitas transformator yang terpasang.

Sebagai contoh, jika 2 transformator 50 kVA dihubungkan secara opendelta, kapasitas transformator bank yang terpasang adalah jelas 2x50 = 100kVA. karen terhubung open-delta, maka transformator hanya dapat dibebani 86.6 kVA sebelum transformator mulai menjadi overheat (panas berlebih). Hubungan opendelta utamanya digunakan dalam situasi darurat. Maka, jika 3 transformator dihubungkan secara deltadelta dan salah satunya rusak dan harus diperbaiki/dipindahkan, maka hal ini memungkinkan

Transformator hubungan Zig-zagTransformator dengan hubungan Zig-zag memiliki ciri khusus, yaitu belitan primer memiliki tiga belitan, belitan sekunder memiliki enam belitan dan biasa digunakan untuk beban yang tidak seimbang (asimetris) - artinya beban antar fasa tidak sama, ada yang lebih besar atau lebih kecil.

Gambar 9. Hubungan Bintang-zigzag (Yzn5)Gambar 9 menunjukkan belitan primer 20 KV terhubung dalam bintang L1, L2 dan L3 tanpa netral N dan belitan sekunder 400 V merupakan hubungan Zig-zag dimana hubungan dari enam belitan sekunder saling menyilang satu dengan lainnya. Saat beban terhubung dgn phasa U dan N arus sekunder I2 mengalir melalui belitan phasa phasa U dan phasa S. Bentuk vektor tegangan Zig-zag garis tegangan bukan garis lurus,tetapi bergeser dengan sudut 60.2.4 Transmisi Listrik

1. Pusat Pembangkit Listrik (Power Plant)

Yaitu tempat energi listrik pertama kali dibangkitkan, dimana terdapat turbin sebagai penggerak mula (Prime Mover) dan generator yang membangkitkan listrik.2. Transmisi Tenaga Listrik

Merupakan proses penyaluaan tenaga listrik dari tempat pembangkit tenaga listrik (Power Plant) hingga Saluran distribusi listrik (substation distribution) sehingga dapat disalurkan sampai pada konsumer pengguna listrik3. Sistem Distribusi

Merupakan subsistem tersendiri yang terdiri dari : Pusat Pengatur (Distribution Control Center, DCC), saluran tegangan menengah (6kV dan 20kV, yang juga biasa disebut tegangan distribusi primer) yang merupakan saluran udara atau kabel tanah, gardu distribusi tegangan menengah yang terdiri dari panel-panel pengatur tegangan menengah dan trafo sampai dengan panel-panel distribusi tegangan rendah (380V, 220V) yang menghasilkan tegangan kerja/ tegangan jalajala

untuk industri dan konsumen.4. Beban

Yang dimaksud beban adalah pengguna/konsumer listrik2.2.1.Tegangan TransmisiUntuk menyalurkan listrik diklasifikasi tegangan transmisi listrik, menurut kebutuhan dan transmisinya diantaranya:

1. Saluran Udara Tegangan Ekstra Tinggi (SUTET) 200kV-500kV

2. Saluran Udara Tegangan Tinggi (SUTT) 30kV-150kV

3. Saluran Kabel Tegangan Tinggi (SKTT) 30kV-150kV

4. Saluran Udara Tegangan Menengah (SUTM) 6kV-30kV

5. Saluran Kabel Tegangan Menengah (SKTM) 6kV-20kV

6. Saluran Udara Tegangan Rendah (SUTR) 40V-1000V

7. Saluran Kabel Tegangan Rendah (SKTM) 40V-1000V

Tegangan yang ditransmisikan dari generator (20- 24 KV) dinaikkan ke tingkat yang dipakai untuk transmisi yaitu antara 115kV dan 765 kV.

Tegangan extra-tinggi (Extra High Voltage EHV) : 345, 500 dan 765 kV.

Tegangan tinggi standar (High Voltage-HV standard) : 115kV, 138kV,dan 230 kV

Untuk sistem distribusi, tegangan menengah yaitu antara 2,4kV dan 69kV. Umumnya antara 120V dan 69kV dan untuk tegangan rendah yaitu antara 120V sampai 600VFasa pada listrik/transmisi: (a). Fasa tunggal, dua kawat (0 dan positif, dan positif positif, atau negative-negatif pada trafo dengan center tap)

(b). Fasa-tiga, tiga kawat (delta)

(c). Fasa-tiga, empat kawat (way) (a) (b) (c) kabel saluran transmisiSaluran transmisi Tenaga Listrik terdiri atas :

1. konduktor

2. Isolator

3. Infrastruktur tiang penyangga (bahan baja, kayu, beton)Konduktor Transmisi

Jenis-jenis penghantar Aluminium

- AAC (All-Alumunium Conductor), yaitu kawat penghantar yang seluruhnya terbuat dari alumunium.

- AAAC (All-Alumunium-Alloy Conductor), yaitu kawat penghantar yang seluruhnya terbuat dari campuran alumunium.

- ACSR (Alumunium Conductor, Steel-Reinforced), yaitu kawat penghantar alumunium berinti kawat baja.

- ACAR (Alumunium Conductor, Alloy-Reinforced), yaitu kawat penghantar alumunium yang diperkuat dengan logam campuran. Jenis yang sering digunakan adalah ACSRTiang Penyangga

Tiang Penyangga Saluran transmisi dapat berupa saluran udara dan saluran bawah tanah, namun pada umumnya berupa saluran udara. Energi listrik yang disalurkan lewat saluran transmisi udara pada umumnya menggunakan kawat telanjang sehingga mengandalkan udara sebagai media isolasi antar kawat penghantar. Dan untuk menyanggah/merentangkan kawat penghantar dengan ketinggian dan jarak yang aman bagi manusia dan lingkungan sekitarnya, kawat-kawat penghantar tersebut dipasang pada suatu konstruksi bangunan yang kokoh, yang biasa disebut menara/tower. Antar menra/tower listrik dan kawat penghantar disekat oleh isolator.

Saluran Kabel bawah laut, ini merupakan saluran listrik yangmelewati medium bawah air (laut) karena transmisi antar pulau yang jaraknya dipisahkan oleh lautan.Infrastruktur Tiang PenyanggaBerdasarkan pemasangannya, saluran transmisi dibagi menjadi dua kategori, yaitu :

1. Saluran Udara (Overhead Lines), saluran transmisi yang menyalurkan energi listrik melalui kawat-kawat yang digantung pada isolator antara menara atau tiang transmisi.

2. Saluran kabel bawah tanah (underground cable), saluran transmisi yang menyalurkan energi listrik melalui kabel yang dipendam didalam tanah.

3. Saluran bawah Laut, Saluran transmisi listrik yang di bangun di dalam laut.

Jenis-Jenis Tower, menurut bentuk konstruksinya dibagi atas macam 4 yaitu: Lattice tower (konstruksi kerangka baja susun) Tubular steel pole (tiang baja berongga) Concrete pole (konstruksi beton bertulang) Wooden pole (tiang kayu/ulin/kayu besi)Jenis-Jenis Tower menurut Fungsinya Tower dibagi atas 7 macam :

1. Dead end Tower (menara ujung)2. Section Tower (menara pembagi)3. Suspension Tower (menara suspensi)4. Tension Tower (menara penegang)5. Transposision Tower (menara transmisi)6. Gantry Tower (menara kerangka)7. Combined Tower (menara kombinasi)Bagian-Bagian Tower

Pondasi, bagian penahan tiang paling bawah yang masuk ke tanah/semen. Stub adalah bagian paling bawah dari kaki tower Common body adalah badan tower bagian bawah yang terhubung antara leg dengan badan tower bagian atas. Super structure adalah badan tower bagian atas yang terhubung dengan common body dan cross arm kawat fasa maupun kawat petir. Cross arm adalah bagian tower yang berfungsi untuk tempat menggantungkan atau mengaitkan isolator kawat fasa serta clamp kawat petir. K frame adalah bagian tower yang terhubung antara common body dengan bridge maupun cross arm. K frame terdiri atas sisi kiri dankanan yang simetri. Bridge adalah penghubung antara cross arm kiri dan cross arm tengah. Pada tengah-tengah bridge terdapat kawat penghantar fasa tengah. Anti Climbing Device (ACD) atau penghalang panjat berfungsi untuk menghalangi

orang yang tidak berkepentingan untuk naik tower.

Step bolt adalah baut yang dipasang dari atas ACD ke sepanjang badan tower hingga super structure dan arm kawat petir. Halaman tower adalah daerah tapak tower yang luasnya diukur dari proyeksi keatas tanah galian pondasi. Biasanya antara 3 hingga 8 meter di luar stub tergantung pada jenis tower, dan jarak tower adalah 300 m.

Simplified diagram of AC electricity distribution from generation stations to consumers

Electrical power is distributed via cables and electricity pylons like these in Brisbane, Australia.Konduktor dan Kawat Tanah Pada Saluran Transmisi Udara

Konduktor adalah media untuk tempat mengalirkan arus listrik dari Pembangkit listrik ke Gardu induk atau dari GI ke GI lainnya, yang terentang lewat tower-tower. Konduktor pada tower tension dipegang oleh tension clamp, sedangkan pada tower suspension dipegang oleh suspension clamp. Dibelakang clamp tersebut dipasang rencengan isolator yang terhubung ke tower.Sedangkan Kawat Tanah atau Earth wire (kawat petir / kawat tanah) adalah media untuk melindungi kawat fasa dari sambaran petir. Kawat ini dipasang di atas kawat fasa dengan sudut perlindungan yang sekecil mungkin, karena dianggap petir menyambar dari atas kawat.

a. Bahan konduktor yang dipergunakan untuk saluran energi listrik perlu memiliki sifat sifat sebagai berikut :1) konduktivitas tinggi. 2) kekuatan tarik mekanikal tinggi. 3) tidak berat. 4) biaya rendah. 5) tidak mudah patahKonduktor jenis Tembaga (BC : Bare copper) merupakan penghantar yang baik karena memiliki konduktivitas tinggi dan kekuatan mekanikalnya cukup baik. Namun karena harganya mahal maka konduktor jenis tembaga rawan pencurian. Aluminium harganya lebih rendah dan lebih ringan namun konduktivitas dan kekuatan mekanikalnya lebih rendah dibanding tembaga.Pada umumnya SUTT maupun SUTET menggunakan ACSR (Almunium Conductorn Steel Reinforced). Bagian dalam kawat berupa steel yang mempunyai kuat mekanik tinggi, sedangkan bagian luarnya mempunyai konduktifitas tinggi. Karena sifat electron lebih menyukai bagian luar kawat daripada bagian sebelah dalam kawat maka ACSR cocok dipakai pada SUTT/SUTETI. Untuk daerah yang udaranya mengandung kadar belerang tinggi dipakai jenis ACSR/AS, yaitu kawat steelnya dilapisi dengan almunium.Pada saluran transmisi yang perlu dinaikkan kapasitas penyalurannya namun SUTT tersebut berada didaerah yang rawan longsor, maka dipasang konduktor jenis TACSR (Thermal Almunium Conductor Steel Reinforced) yang mempunyai kapasitas besar tetapi berat kawat tidak mengalami perubahan yang banyak. Konduktor pada SUTT/SUTET merupakan kawat berkas (stranded) atau serabut yang dipilin, agar mempunyai kapasitas yang lebih besar dibanding kawat pejal.b. Urutan fasa pada sistem arus putar, keluaran dari generator berupa tiga fasa, setiap fasa mempunyaisudut pergerseran fasa 120. Pada SUTT dikenal fasa R; S dan T yang urutan fasanya selalu R diatas, S ditengah dan T dibawah. Namun pada SUTET urutan fasa tidak selalu berurutan karena selain panjang, karakter SUTET banyak dipengaruhi oleh faktor kapasitansi dari bumi maupun konfigurasi yang tidak selalu vertikal. Guna keseimbangan impendansi penyaluran maka setiap 100 km dilakukan transposisi letak kawat fasa.

c. Penampang dan jumlah konduktor. Penampang dan jumlah konduktor disesuaikan dengan kapasitas daya yang akan disalurkan, sedangkan jarak antar kawat fasa maupun kawat berkas disesuaikan dengan tegangan operasinya. Jika kawat terlalu kecil maka kawat akan panas dan rugi transmisi akan besar. Pada tegangan yang tinggi (SUTET) penampang kawat , jumlah kawat maupun jarak antara kawat berkas mempengaruhi besarnya corona yang ditengarai dengan bunyi desis atau berisik.d. Jarak antar kawat fasa. Jarak kawat antar fasa SUTT 70kV idealnya adalah 3 meter, SUTT= 6 meter dan SUTET=12 meter. Hal ini karena menghindari terjadinya efek ayunan yang dapat menimbulkan flash over antar fasa.e. Perlengkapan kawat penghantar. Perlengkapan atau fitting kawat penghantar adalah: Spacer, vibration damper. Untuk keperluan perbaikan dipasang repair sleeve maupun armor rod. Sambungan kawat disebut mid span joint.Repair Sleeve, Repair sleeve adalah selongsong almunium yang terbelah menjadi dua bagian dan dapat ditangkapkan pada kawat penghantar, berfungsi untuk memperbaiki konduktifitas kawat yang rantas, Cara pemasangannya dipress dengan hydraulic tekanan tinggi

Bola Pengaman, adalah rambu peringatan terhadap lalu lintas udara, berfungsi untuk memberi tanda kepada pilot pesawat terbang bahwa terdapat kawat transmisi. Bola pengaman dipasang pada ground wire pada setiap jarak 50 m hingga 75 m sekitar lapangan/bandar udara.Lampu Aviasi, adalah rambu peringatan berupa lampu terhadap lalu lintas udara, berfungsi untuk memberi tanda kepada pilot pesawat terbang bahwa terdapat kawat transmisi. Jenis lampu aviasi adalah: - Lampu aviasi yang terpasang pada tower dengan supply dari Jaringan tegangan rendah - Lampu aviasi yang terpasang pada kawat penghantar dengan sistem induksi dari kawat penghantar

Arching Horn, adalah peralatan yang dipasang pada sisi cold (tower) dari rencengan isolator. Fungsi arcing horn:- Media pelepasan busur api dari tegangan lebih antara sisi Cold dan Hot (kawat penghantar)- Pada jarak yang diinginkan berguna untuk memotong tegangan lebih bila terjadi: sambaran petir; switching; gangguan, sehingga dapat mengamankan peralatan yang lebih mahal di Gardu Induk (Trafo) Media semacam arcing horn yang terpasang pada sisi Hot (kawat penghantar) adalah:- Guarding ring : berbentuk oval, mempunyai peran ganda yaitu sebagai arcing horn maupun pendistribusi tegangan pada beberapa isolator sisi hot. Umumnya dipasang di setiap tower tension maupun suspension sepanjang transmisi. Arcing ring : berbentuk lingkaran, mempunyai peran ganda yaitu sebagai arcing horn maupun pendistribusi tegangan pada beberapa isolator sisi hot. Umumnya hanya terpasang di tower dead end dan gantry GIKawat Tanah atau earth wire (kawat petir / kawat tanah) adalah media untuk melindungi kawat fasa dari sambaran petir. Kawat ini dipasang di atas kawat fasa dengan sudut perlindungan yang sekecil mungkin, karena dianggap petir menyambar dari atas kawat. Namun jika petir menyambar dari samping maka dapat mengakibatkan kawat fasa tersambar dan dapat mengakibatkan terjadinya gangguan. Kawat pada tower tension dipegang oleh tension clamp, sedangkan pada tower suspension dipegang oleh suspension clamp. Pada tension clamp dipasang kawat jumper yang menghubungkannya pada tower agar arus petir dapat dibuang ke tanah lewat tower. Untuk keperluan perbaikan mutu pentanahan maka dari kawat jumper ini ditambahkan kawat lagi menuju ketanah yang kemudian dihubungkan dengan kawat pentanahan.Bahan kawat tanah ( ground wire) terbuat dari steel yang sudah digalvanis, maupun sudah dilapisi dengan almunium. Pada SUTET yang dibangun mulai tahun 1990an, didalam ground wire difungsikan fibre optic untuk keperluan telemetri, tele proteksi maupun telekomunikasi yang dikenal dengan OPGW (Optic Ground Wire), sehingga mempunyai beberapa fungsi.Jumlah dan posisi Kawat Tanah. Kawat Tanah paling tidak ada satu buah diatas kawat fasa, namun umumnya di setiap tower dipasang dua buah. Pemasangan yang hanya satu buah untuk dua penghantar akan membuat sudut perlindungan menjadi besar sehingga kawat fasa mudah tersambar petir. Jarak antara ground wire dengan kawat fasa di tower adalah sebesar jarak antar kawat fasa, namun pada daerah tengah gawangan dapat mencapai 120% . gambar di bawah adalah peralatn kelistrikan utama: stop kontak (switch), fuse, MCB, meter daya dsb.

HYPERLINK "http://www.schneider-electric.com/corporate/en/products-services/electrical-distribution/electrical-distribution-intermediate.page?q=NNM1:Bus%2C+Networks+%26+Communication&p_function_id=12"

HYPERLINK "http://www.schneider-electric.com/corporate/en/products-services/electrical-distribution/electrical-distribution-intermediate.page?q=NNM1:Busway+%26+Cable+Management&p_function_id=16"

INCLUDEPICTURE "http://www.schneider-electric.com/images/datasheet/automation-control/tesys-df-ls1-gk1-range01.jpg" \* MERGEFORMATINET

HYPERLINK "http://www.schneider-electric.com/corporate/en/products-services/electrical-distribution/electrical-distribution-intermediate.page?q=NNM1:Interface%2C+Measurement+%26+Control+Relays&p_function_id=7"

HYPERLINK "http://www.schneider-electric.com/corporate/en/products-services/electrical-distribution/electrical-distribution-intermediate.page?q=NNM1:MV+Switchboards+%26+Switchgear&p_function_id=14"

HYPERLINK "http://www.schneider-electric.com/corporate/en/products-services/electrical-distribution/electrical-distribution-intermediate.page?q=NNM1:Power+Monitors&p_function_id=18"

HYPERLINK "http://www.schneider-electric.com/corporate/en/products-services/electrical-distribution/electrical-distribution-intermediate.page?q=NNM1:Protection+Relays+%26+Contactors&p_function_id=15"

Flanagan, William (1993). Handbook of Transformer Design and Applications. McGraw-Hill. ISBN 0-0702-1291-0. [Transformers - Interactive Java Tutorial National High Magnetic Field Laboratory

Inside Transformers from Denver University 3 Phase Transformer Information and Construction The 3 Phase Power Resource Site"http://en.wikipedia.org/wiki/Transformer", 13 October 2009What is the Future Power Delivery System (FRIENDS)?, Last update : January 5, 1998,http://ee30-si.eng.hokudai.ac.jp/friends/Top of Form