BAB IILANDASAN TEORI 2.1 PendahuluanTransformator adalah suatu alat listrik statis yang dapat memindahkan danmengubahenergi listrikarus bolak-balik(AC) dari satuataulebihrangkaianlistrik ke rangkaian listrik yang lain melalui suatu gandengan magnet danberdasarkanprinsipinduksi elektro-magnetik. Transformator digunakansecaraluas baik dalam bidang tenaga listrik maupun elektronika. Penggunaannya dalamsistem tenaga listrik memungkinkan dipilihnya tegangan yang sesuai danekonomis untuktiap-tiapkeperluanmisalnya kebutuhanakantegangantinggidalam pengiriman daya listrik !arak !auh."alambidang tenaga listrik pemakaian transformator dikelompokkanmen!adi #1. Transformator daya.2. Transformator distribusi.$. Transformator pengukuran% yang terdiri dari transformator arus dantransformator tegangan.2.2 Transformator "aya.2.2.1. Prinsip &nduksi.'ukum utama dalam transformator adalahhukum induksi faraday.(enurut hukum ini suatu gaya listrik melalui garis lengkung yang tertutup adalah)berbanding lurus dengan perubahan persatuan *aktu dari pada arus induksi ataufluks yang dilingkari oleh garis lengkung itu (+ihat gambar 2.1. dan 2.2). ,ambar 2.1. Arus magnitisasi secara ,ambar 2.2 Arus magnitasi secara grafis grafis tanpa memperhitungkan rugi-rugi dengan memperhitungkan rugi - rugi besi.besi..elain hukum /araday transformator menggunakan hukum +oren0 seperti terlihatpada gambar 2.$. berikut ini #,ambar 2.$. 'ukum +oren0"asar dari teori transformator adalah sebagai berikut # Arus listrik bolak-balik yang mengalir mengelilingi suatu inti besi maka inti besiitu akan berubah men!adi magnit (seperti gambar 2.1.) dan apabila magnit tersebutdikelilingi oleh suatu belitan maka pada kedua u!ung belitan tersebut akan ter!adibeda tegangan.2 ,ambar 2.1. .uatu arus listrik mengelilingi ,ambar 2.). .uatu lilitan mengelilingiinti besi maka besi itu men!adi magnit.magnit maka akan timbul gaya geraklistrik (,,+)"ari prinsip tersebut di atas dibuat suatu transformator seperti gambar 2.2. di ba*ah ini.,ambar 2.2. Prinsip "asar dari Transformator.3umus tegangan adalah#4 5 111 6 7 f 8 19 - :(aka untuk transformator rumus tersebut sebagai berikut#41 # 42 5 111 6 71 f 18 19 - : # 111 6 72 f2 8 19 - :karena f 1 5 f2maka;41 # 42 5 111 6 71 f 1 8 19-:# 111 6 72 f2 8 19-:41 # 42 5 71# 7241 72 5 42 7142 5 (72 < 71) 8 41dengan #41 5 tegangan primer42 5 tegangan sekunder71 5 belitan primer72 5 belitan sekunder=A primer 5 =A sekunder&1 8 41 5 &1 8 4241< 42 5 &2 < &1&1 5 &2 ( 42< 41)dengan #&1 5 Arus primer&2 5 Arus sekunder41 5 tegangan primer42 5 tegangan sekunder3umus umum men!adi #:2.$ Transformator tenaga adalahsuatuperalatantenagalistrikyangberfungsi untukmenyalurkantenagaleh karena itu transformator harusdipelihara dengan menggunakan sistem dan peralatan yang benar baik dan tepat.?ntuk itu regu pemeliharaan harus mengetahui bagian-bagian transformator danbagian-bagian mana yang perlu dia*asi melebihi bagian yang lainnya.@erdasarkan tegangan operasinya dapat dibedakan men!adi transformator )99n +oad Tap Changer < >+TC)Transformator yang terpasang di gardu induk pada umumnya menggunakan tapchanger yang dapat dioperasikan dalam keadaan trafo berbeban dan dipasang disisiprimer..edangkantransformatorpenaiktegangandipembangkit ataupadatrafokapasitas kecil umumnya menggunakan tapchanger yangdioperasikanhanya pada saat trafo tenaga tanpa beban.>+TC terdiri dari # .elector .*itch "iCerter s*itch dan Transisi resistor.?ntuk mengisolasi dari bodi trafo (tanah) dan meredam panas pada saat prosesperpindahan tap maka >+TC direndam di dalam minyak isolasi yang biasanya21terpisah dengan minyak isolasi utama trafo (ada beberapa trafo yangcompartemennya men!adi satu dengan main tank).Barena pada proses perpindahan hubungan tap di dalam minyak ter!adi fenomenaelektris mekanis kimia dan panas maka minyak isolasi >+TC kualitasnya akancepat menurun. tergantungdari !umlahker!anyadanadanyakelainandidalam>+TC.,ambar 2.1$ Perubah Tap Tegangan Tinggi (>7 +oad) pada transformator tenaga $ phasa )9 '02),ambar 2.11 .kema rangkaian Pengubah Tap untuk pengaturan tegangan2.$.$.$Alat Pernafasan ("ehydrating @reather)Barena pengaruh naik turunnya beban transformator maupun suhu udaraluar maka suhu minyak pun akan berubah-ubah mengikuti keadaan tersebut. @ilasuhu minyak tinggi minyak akan memuai dan mendesak udara di atas permukaanminyak keluar dari tangki sebaliknya apabila suhu minyak turun minyakmenyusut makaudaraluarakanmasukkedalamtangki. Beduaprosesdiatasdisebut pernapasan transformator. Akibat pernapasan transformator tersebut makapermukaan minyak akan selalu bersinggungan dengan udara luar. ?dara luar yanglembabakanmenurunkannilai tegangantembus minyak transformator makauntuk mencegah hal tersebut pada u!ung pipa penghubung udara luar dilengkapidengan alat pernapasan berupa tabung berisi kristal 0at hygroskopis22,ambar 2.1) Alat Pernafasan @erupa tabung berisi Bristal Dat 'ygroskopis2.$.$.1 &ndikator?ntukmenga*asi selamatransformator beroperasi makaperluadanyaindikator padatransformator sebagai berikut# &ndikator suhuminyak(,ambar2.12.) &ndikator permukaan minyak. (,ambar 2.12.) &ndikator sistem pendingin&ndikator kedudukan tap dan sebagainya2;,ambar 2.12 Alat pengukur suhu dan indikator permukaan minyak2.$.1Peralatan Proteksi3ele Proteksi adalah suatu alat pengaman untuk mendeteksi kondisi tidaknormal atau gangguanyang ter!adi dalamsistemtenaga listrik dengancaramengukur suatu besaran tertentu lalu memberikan instruksiC3 dan tanahmasing-masing fasadilengkapi dengan rele arus lebih (>C3).2.$.).13ele ,angguan Tanah Terbatas (3estricted 4arth /ault) 3ele gangguan tanah terbatas digunakan untuk mengamankantransformator terhadap gangguan tanah di dekat titik netral dan proteksi ini hanyamendeteksi gangguantanahyangter!adi didalamtrafodantidakbeker!auntuke8ternal faulth. Proteksi ini memberikan perintah trip tanpa time delay.Prinsip ker!anya yaitu !ika ter!adi gangguan tanah di dalamdaerahproteksi arus akan mengalir menu!u rele dan mengaktifkan rele$),ambar 2.29 3angkaian rele gangguan tanah terbatas2.$.).) 3ele Tangki Tanah 3ele tangki tanah digunakan untuk mengamankan transformator terhadapgangguan hubung singkat antara kumparan fasa dengan tanki transformator (padatransformator yang titik netralnya diketanahkan).Prinsipker!anyayaituakanmengalirarusurutannol danmengaktifkanrele !ika ter!adi gangguan tanah internal atau flash over pada bushing.$2,ambar 2.21 3angkaian rele tanki tanah2.$.).2 3ele @uchol03ele buchol0 adalah alat