transform at or

TRANSFORMATORTRANSFORMATOR(Trafo)(Trafo)

PENDAHULUAN PENDAHULUAN

Apakah transformator itu ?

Transformator merupakan suatu alat magneto-elektrik yang andal dan efisien untuk mengubah

tegangan arus bolak balik dari suatu tingkat ke tingkat yang lain.

Fungsi Trafo:Fungsi Trafo:

Mentransformasikan daya (energi Mentransformasikan daya (energi listrik) dengan prinsip induksi listrik) dengan prinsip induksi elektromagnetik (Hukum Faraday), elektromagnetik (Hukum Faraday), dalam proses ini terjadi perubahan dalam proses ini terjadi perubahan tegangan dan arustegangan dan arus

Prinsip Kerja trafoPrinsip Kerja trafoSaat lilitan primer trafo dihubungkan dengan sumber Saat lilitan primer trafo dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik (arus bolak balik / AC), maka tegangan bolak-balik (arus bolak balik / AC), maka pada lilitan primer tersebut besar dan arah pada lilitan primer tersebut besar dan arah tegangannya berubah-ubah.tegangannya berubah-ubah.Pada lilitan primer akan timbul gaya gerak magnet Pada lilitan primer akan timbul gaya gerak magnet atau mmf sebesar:atau mmf sebesar:

mmf = Ni Iommf = Ni IoDalam inti besi timbul medan magnet yang besar Dalam inti besi timbul medan magnet yang besar dan arahnya berubah-ubah pula. Inti besi dengan dan arahnya berubah-ubah pula. Inti besi dengan rangkaian tertutup mempunyai Reluktan tertentu, rangkaian tertutup mempunyai Reluktan tertentu, sehingga pada inti besi akan mengalir flux magnet sehingga pada inti besi akan mengalir flux magnet ((øø), sebesar: ), sebesar:

øø = mmf / = mmf / Apabila Apabila øø ini mengalir sepanjang inti besi ini mengalir sepanjang inti besi dikarenakan adanya lilitan sekunder Ndikarenakan adanya lilitan sekunder N22, maka pada , maka pada lilitan tersebut akan dibangkitkan tegangan sebesar:lilitan tersebut akan dibangkitkan tegangan sebesar:

EE22 = N = N22 d d øø dtdt

Prinsip Kerja TrafoPrinsip Kerja Trafo

Bekerja berdasarkan induksi Bekerja berdasarkan induksi elektromagnetiselektromagnetis

Digunakan pada sistem tenaga listrik dan Digunakan pada sistem tenaga listrik dan elektronika:elektronika:– Pada sistem tenaga: pengiriman daya listrik Pada sistem tenaga: pengiriman daya listrik

jarak jauhjarak jauh– Pada bidang elektronika: sebagai gandengan Pada bidang elektronika: sebagai gandengan

antara sumber dan beban, untuk antara sumber dan beban, untuk memisahkan rangkaian dengan rangkaian memisahkan rangkaian dengan rangkaian lain, untuk menghambat arus searah dan lain, untuk menghambat arus searah dan melewatkan arus bolak-balikmelewatkan arus bolak-balik

EE11 = E = Epp = EMF (GGL) atau tegangan induksi = EMF (GGL) atau tegangan induksi yang dibangkitkan oleh belitan primer: yang dibangkitkan oleh belitan primer:

– EE11=E=Epp=4,44 x f x N=4,44 x f x Npp x x øømmmm x 10 x 10-8-8 volt volt

atauatau– EE1 1 = E= Ep p = 4,44 x f x N= 4,44 x f x Npp x x øømvmv volt volt

EE2 2 = E= Ess = EMF (GGL) atau tegangan induksi = EMF (GGL) atau tegangan induksi yang dibangkitan pada belitan sekunder:yang dibangkitan pada belitan sekunder:

– EE22=E=Ess=4,44 x f x N=4,44 x f x Nss x x øømmmm x 10 x 10-8-8 volt volt

atauatau– EE22=E=Ess=4,44 x f x N=4,44 x f x Nss x x øømv mv voltvolt

Keterangan rumusKeterangan rumus

NN11 = N = Npp = banyaknya lilitan primer = banyaknya lilitan primer

NN22 = N = Nss = banyaknya lilitan sekunder = banyaknya lilitan sekunder

ØØmmmm = Fluks maksimum dalam besaran Maxwell = Fluks maksimum dalam besaran Maxwell

ØØmv = mv = Fluks maksimum dalam besaran WeberFluks maksimum dalam besaran Weber

f = frekuensi arus dan tegangan sistemf = frekuensi arus dan tegangan sistem

VV11 = V = Vpp = tegangan sumber yang masuk di primer = tegangan sumber yang masuk di primer

VV22 = V = Vss = tegangan sekunder ke beban = tegangan sekunder ke beban

Fluks maksimum dalam besaran Maxwell dan Fluks maksimum dalam besaran Maxwell dan Fluks maksimum dalam besaran Weber akan Fluks maksimum dalam besaran Weber akan mengikuti persamaan berikut:mengikuti persamaan berikut:

øømmmm = = øømvmv = B = Bmm x A x A

dengan:dengan:

BBmm = Kerapatan Fluks maksimum = Kerapatan Fluks maksimum

A = Luas Penampang dari inti dalam mA = Luas Penampang dari inti dalam m22

Pada Transformator idealPada Transformator idealVV1 1 = E= E1 1 = V= Vp p = E= Epp

Dan Dan VV2 2 = E= E2 2 = V= Vs s = E= Ess

KONSTRUKSI TRAFOKONSTRUKSI TRAFO

1.1. INTI BESIINTI BESITerbuat dari plat besi lunak, baja silikonTerbuat dari plat besi lunak, baja silikon

2.2. LILITANLILITANTerdiri dari tembagaTerdiri dari tembaga

3.3. SISTIM PENDINGINSISTIM PENDINGINMengusir panas dari trafoMengusir panas dari trafo

4.4. BUSHINGBUSHING Penghubung trafo dengan rangkaian luar trafoPenghubung trafo dengan rangkaian luar trafo

5.5. MINYAK TRAFOMINYAK TRAFO

Pada umumnya trafo terdiri dari :

Konstruksi berbagai jenis transformatorKonstruksi berbagai jenis transformator Konstruksi berdasarkan letak kumparan Konstruksi berdasarkan letak kumparan

terhadap inti :terhadap inti :1. Shell Type (inti melingkari belitan)1. Shell Type (inti melingkari belitan)

digunakan pada daya dan tegangan rendah (0-digunakan pada daya dan tegangan rendah (0-240 V)240 V)

Sketsanya adalah sebagai berikut :

2. Core Type (lilitan melingkari inti)2. Core Type (lilitan melingkari inti)

digunakan pada daya dan tegangan tinggidigunakan pada daya dan tegangan tinggi

Konstruksi berdasarkan perbandingan Konstruksi berdasarkan perbandingan transformasi transformasi

konstruksi ini didasarkan atas konstruksi ini didasarkan atas perbandingan jumlah lilitan primer dan lilitan perbandingan jumlah lilitan primer dan lilitan sekundersekunder


Konstruksi berdasarkan bentuk inti trafoKonstruksi berdasarkan bentuk inti trafo

bentuk inti trafo ini ada tiga macam yaitu bentuk L, bentuk inti trafo ini ada tiga macam yaitu bentuk L, E ,dan FE ,dan F

Konstruksi berdasarkan jenis fase teganganKonstruksi berdasarkan jenis fase tegangan

jenis fase tegangannya ada dua yaitu satu fase dan jenis fase tegangannya ada dua yaitu satu fase dan tiga fasetiga fase


GAMBAR LILITAN DALAM TRAFO

SYMBOL TRANSFORMATOR

Transformator dengan 2 lilitan dan berinti besi.

Transformator dengan 3 lilitan, tanda titik menunjukkan batasan antar lilitan

Transformator step up dan transformator step down,walaupun perbandingan lilitan tidak sesuai kenyataan

Transformator dengan layar elektrostatik, yang mencegah gaya elektrostatik antar lilitan.

PENDINGINAN TRAFOPENDINGINAN TRAFOPENYEBAB PANAS PADA TRAFOPENYEBAB PANAS PADA TRAFO

Rugi-rugi besi dan rugi-rugi tembaga pada inti Rugi-rugi besi dan rugi-rugi tembaga pada inti besibesi

PENANGANANPENANGANANTrafo dilengkapi dengan sistem pendingin untuk Trafo dilengkapi dengan sistem pendingin untuk menyalurkan panas keluar trafo.menyalurkan panas keluar trafo.

MEDIA PENDINGINMEDIA PENDINGIN1. Udara / gas.1. Udara / gas.2. Minyak.2. Minyak.3. Minyak dan air3. Minyak dan air

ONAN : Oil Natural Air NaturalONAN : Oil Natural Air NaturalONAF : Oil Natural Air FanONAF : Oil Natural Air Fan

Pengaliran pendingin trafo dapat dilakukan dengan caraPengaliran pendingin trafo dapat dilakukan dengan cara• Alamiah (natural)Alamiah (natural)• Tekanan (forced)Tekanan (forced)

MINYAK TRAFOMINYAK TRAFODalam penggunaannya minyak trafo dipakai Dalam penggunaannya minyak trafo dipakai

untuk merendam trafo baik kumparan maupun intinya, untuk merendam trafo baik kumparan maupun intinya, karena minyak trafo ini berfungsi sebagai media karena minyak trafo ini berfungsi sebagai media pemindah panas dan (disirkulasi) dan bersifat pula pemindah panas dan (disirkulasi) dan bersifat pula sebagai isolasi (daya tegangan tembus tinggi).sebagai isolasi (daya tegangan tembus tinggi).

Minyak trafo ini biasanya terbuat dari minyak Minyak trafo ini biasanya terbuat dari minyak nabati.nabati.

Syarat minyak trafo yang baikSyarat minyak trafo yang baik• Kekuatan isolasi tinggiKekuatan isolasi tinggi• Penyalur panas yang baik dan berat Penyalur panas yang baik dan berat

jenis kecil, sehingga partikel-partikel jenis kecil, sehingga partikel-partikel dalam minyak dapat mengendap dalam minyak dapat mengendap dengan cepat.dengan cepat.

• Viskositas yang rendah agar lebih Viskositas yang rendah agar lebih mudah bersirkulasi dan punya mudah bersirkulasi dan punya kemampuan pendinginan lebih baikkemampuan pendinginan lebih baik

• Titik nyala tinggi, tidak mudah menguap Titik nyala tinggi, tidak mudah menguap • Tidak merusak bahan isolasi padatTidak merusak bahan isolasi padat• Sifat kimia stabilSifat kimia stabil

Karaktristik operasi trafoKaraktristik operasi trafo

Operasi trafoOperasi trafo

EE11 = = NN11

EE22 NN22

Untuk transformator ideal, berlaku:Untuk transformator ideal, berlaku:E1 E1 = = V1V1 = N1 = N1E2E2 V2 V2 N2N2

Jika rugi – rugi tidak diperhitungkan dan efisiensi dianggap Jika rugi – rugi tidak diperhitungkan dan efisiensi dianggap 100%100%

maka:maka:

EE1 1 x Ix I1 1 x PFx PF1 1 = E= E2 2 x Ix I2 2 x PFx PF22

Secara praktis, PF1 = PF2 sehingga:Secara praktis, PF1 = PF2 sehingga:

EE1 1 x Ix I1 1 = E= E2 2 x Ix I22

Keterangan gambarKeterangan gambar ØØ11 = Fluks bocor primer = Fluks bocor primer ØØ22 = Fluks bocor sekunder = Fluks bocor sekunder RR11 = Resistens belitan primer = Resistens belitan primer RR22 = Resistans belitan sekunder = Resistans belitan sekunder XX11 = Reaktans bocor induktif dari lilitan primer karena fluks bocor primer = Reaktans bocor induktif dari lilitan primer karena fluks bocor primer

((ØØ11)) XX22 =Reaktans bocor induktif dari lilitan primer karena fluks bocor primer ( =Reaktans bocor induktif dari lilitan primer karena fluks bocor primer (ØØ22))

Impedans belitan primer dinyatakan oleh persamaan:Impedans belitan primer dinyatakan oleh persamaan:– ZZ11 = R = R11 + jX + jX11 = √R = √R11

22 + X + X112 2 < tg< tg-1 -1 XX11

RR11

Impedans belitan sekunder dinyatakan oleh persamaan:Impedans belitan sekunder dinyatakan oleh persamaan:– ZZ22 = R = R22 + jX + jX22 = √R = √R22

22 + X + X222 2 < tg< tg-1 -1 XX22

RR22

Rangkaian ekuifalen trafoRangkaian ekuifalen trafo

Rangkaian listrik dari trafo berbebanRangkaian listrik dari trafo berbeban

Penjelasan gambarPenjelasan gambar

XXoo = E1 dan Ro = E1 = E1 dan Ro = E1

II I I

Untuk membuat perhitungan, rangkaian trafo Untuk membuat perhitungan, rangkaian trafo tersebut harus diubah menjadi rangkaian ekivalen tersebut harus diubah menjadi rangkaian ekivalen atau pengganti trafo, yakni tegangan dan arus serta atau pengganti trafo, yakni tegangan dan arus serta impedans dari kedua sisi disatukan ke salah satu impedans dari kedua sisi disatukan ke salah satu sisi, bisa ke sisi primer atau sekunder.sisi, bisa ke sisi primer atau sekunder.

=> Dapat dilihat pada gambar berikut:=> Dapat dilihat pada gambar berikut:

Rangkaian sekunder trafo ditransformasikan ke primerRangkaian sekunder trafo ditransformasikan ke primer

Antara tegangan sumber VAntara tegangan sumber Vii dan tegangan E dan tegangan E1 1 ada rugi-rugi ada rugi-rugi tegangan yang berbanding lurus dengan Rtegangan yang berbanding lurus dengan R1 1 (rugi-rugi tembaga) (rugi-rugi tembaga) dan Xdan X1 1 (rugi-rugi fluks bocor) dan antara E(rugi-rugi fluks bocor) dan antara E2 2 dan tegangan dan tegangan sekunder Vsekunder V22, ada rugi-rugi R, ada rugi-rugi R2 2 dan Xdan X22

RR22’ = a’ = a22 . R . R22

XX22’ = a’ = a22 . X . X22

II22’ = I’ = I22 / a / a

EE22’ = a . E’ = a . E22

VV22’ = a . V’ = a . V22

ZZLL’ = a’ = a22 . Z . Z

Rangkaian ekivalen yang sebenarnya dari transformatorRangkaian ekivalen yang sebenarnya dari transformator

Dari rangkaian ekivalen sebenarnya tersebut dapat dihitung Dari rangkaian ekivalen sebenarnya tersebut dapat dihitung impedans total:impedans total:

Z total = ZZ total = Z11 + Z + Zoo (Z (Z22’ + Z’ + ZLL’)’)

ZZoo + Z + Z22’ + Z’ + ZLL’’

dengandengan

ZZ11 = R = R1 1 + jX+ jX11 = √R = √R112 2 + X+ X11

22 <tg <tg-1-1 X X11

RR11

ZZ22’ = R’ = R22’ + jX’ + jX22’ = √R’ = √R22’’2 2 + X+ X22’’22 <tg <tg-1-1 X X22’’

RR22’’

ZZoo = 1 dan Yo = 1 – j 1 = 1 dan Yo = 1 – j 1

YYoo RRo o XXoo

Contoh soalContoh soalSuatu trafo 2300 / 230 volt. 50 Hz mempunyai parameter Suatu trafo 2300 / 230 volt. 50 Hz mempunyai parameter sebagai berikut:sebagai berikut:

R1 = 0,286 ohmR1 = 0,286 ohm ; X1 = 0,73 ohm; X1 = 0,73 ohm

R2’ = 0,319 ohmR2’ = 0,319 ohm ; X2’= 0,73 ohm; X2’= 0,73 ohm

Ro = 250 ohmRo = 250 ohm ; Xo = 1250 ohm; Xo = 1250 ohm

Impedans beban sekunder ZL = 0,387 + j 0,29Impedans beban sekunder ZL = 0,387 + j 0,29

Dengan mempergunakan rangkaian ekivalen yang Dengan mempergunakan rangkaian ekivalen yang sebenarnya, hitung:sebenarnya, hitung:

a. Arus primera. Arus primer

b. Arus sekunderb. Arus sekunder

c. Arus beban nolc. Arus beban nol

d. Faktor daya input (masukan)d. Faktor daya input (masukan)

e. Daya input dan daya output e. Daya input dan daya output

f. Rugi tambaga primer, sekunder, dan efisiensif. Rugi tambaga primer, sekunder, dan efisiensi

penyelesaianpenyelesaiana.a. a = 2300 = 10a = 2300 = 10 ; Z; ZLL = 0,387 + j 0,29 = 0,387 + j 0,29

230230

ZZLL’ = a’ = a22 . Z . ZLL = 100 (0,387 + j 0,29) = 38,7 + j 29 = 100 (0,387 + j 0,29) = 38,7 + j 29

= 48,4 <36,8= 48,4 <36,8°°

ZZ22’ = 0,319 + j 0,73’ = 0,319 + j 0,73

ZZ22’+ Z’+ ZLL’ = 0,319 + j 0,73 + 38,7 + j29’ = 0,319 + j 0,73 + 38,7 + j29

= 39,02 + j 29,73 = 49,0 <37,3= 39,02 + j 29,73 = 49,0 <37,3°°

YYoo = (0,004 – j 0,0008) = (0,004 – j 0,0008)

ZZoo = 1/Y = 1/Yoo = 240 + j 48 = 245 <11,3 = 240 + j 48 = 245 <11,3°°

ZZoo + Z + Z22’+ Z’+ ZLL’ = 39,02 + j 29,73 +240 + j 48’ = 39,02 + j 29,73 +240 + j 48

= 290 <15,6= 290 <15,6°°

a.a. II1 1 = V= V1 1 = 2300 <0= 2300 <0°°

ZZtotaltotal 0,286 + j0,73 +41,4 <330,286 + j0,73 +41,4 <33°°

= 54,8 <-33,7= 54,8 <-33,7°°

b.b. II2 2 = I= I1 1 x Zx Zo o == 54,8 <-33,754,8 <-33,7°° x 245 <11,3 x 245 <11,3°°

ZZoo + Z + Z22’ + Z’ + ZLL’’ 290 <15,6 290 <15,6°°

= 46,2 <-38= 46,2 <-38°°

c. Ic. Ioo = I = I1 1 x Zx Z22’ + Z’ + ZLL’’ = 54,8 <-33,7 = 54,8 <-33,7°° x 49 <37,3 x 49 <37,3°°

ZZoo + Z + Z22’ + Z’ + ZLL’’ 290 <15,6 290 <15,6°°

= 9,26 <-12= 9,26 <-12°°

d. Faktor daya input = cos 33,7d. Faktor daya input = cos 33,7°° = 0,832 = 0,832

e. Daya input = Ve. Daya input = V11 . I . I11 cos cos øø11 = 2300 x 54,8 x 0,832 = 2300 x 54,8 x 0,832

= 105 kw= 105 kw

f. Daya output = (46,2)f. Daya output = (46,2)2 2 x 38,7 = 82,7 kwx 38,7 = 82,7 kw

g. Rugi tembaga primer = (54,8)2 x 0,286 = 860 wattg. Rugi tembaga primer = (54,8)2 x 0,286 = 860 watt

rugi tembaga seknder = (46,2)2 x 0,319 = 680 wattrugi tembaga seknder = (46,2)2 x 0,319 = 680 watt

rugi intirugi inti = (9,26)2 x 250 = 20,6 kw = (9,26)2 x 250 = 20,6 kw

efisiensi = 82,7 x 100% = 78,8%efisiensi = 82,7 x 100% = 78,8%

105105

Penyelesaian soal trafo dengan menggunakan rangkaian Penyelesaian soal trafo dengan menggunakan rangkaian ekivalen yang sebenarnya memerlukan ketelitian ekivalen yang sebenarnya memerlukan ketelitian sehingga lebih mudah menggunakan rangkaian ekivalen sehingga lebih mudah menggunakan rangkaian ekivalen pendekatan, dimana rangkaian penguat dipindahkan ke pendekatan, dimana rangkaian penguat dipindahkan ke terminal primer, seperti ditunjukkan pada gambar berikut:terminal primer, seperti ditunjukkan pada gambar berikut:

Rangkaian ekivalen pendekatan dari transformatorRangkaian ekivalen pendekatan dari transformator

Rangkaian ekivalen pendekatan dari trafo dengan mengabaikan arus beban (Io)Rangkaian ekivalen pendekatan dari trafo dengan mengabaikan arus beban (Io)

Macam – macam trafo:Macam – macam trafo:I Transformator dayaI Transformator daya

i. i. Transformator step up (penaik tegangan)Transformator step up (penaik tegangan) cirinya: Vs>Vp ; Ns>Np ; Is<Ipcirinya: Vs>Vp ; Ns>Np ; Is<Ipii. ii. Transformator step down, (penurun tegangan)Transformator step down, (penurun tegangan) cirinya: Vs<Vp ; Ns<Np ; Is>Ipcirinya: Vs<Vp ; Ns<Np ; Is>Ip

II. Transformator DistribusiII. Transformator DistribusiIIII. Transformator Instrumentasi II. Transformator Instrumentasi

i. Trafo arus (menurunkan arus untuk alat i. Trafo arus (menurunkan arus untuk alat ukur) ukur) ii. Trafo tegangan (menurunkan tegangan)ii. Trafo tegangan (menurunkan tegangan)

IIVV. Transformator Audio. Transformator Audio=> Digunakan pada peralatan elektronik (untuk => Digunakan pada peralatan elektronik (untuk menahan arus DC)menahan arus DC)

VV. Auto Trafo. Auto Trafo

JATUH TEGANGAN PADA JATUH TEGANGAN PADA TRANSFORMATORTRANSFORMATOR

1.1. Perkiraan Jatuh Tegangan Total Pada TransformatorPerkiraan Jatuh Tegangan Total Pada Transformator

(cos(cos φφ lagging) lagging)

φ2

V2

I2R02

I2X02

φ2KV1=oV2

C

OG

D

HB

S

•Lagging : I tertinggal terhadap V dengan beda fase sebesar φ2

•Jatuh Tegangan= I2Z02

(I2Z02)2= (I2R02)2 + (I2X02)2

ov2= v2 + I2Z02

•Beri notasi dengan huruf-huruf seperti O ,B ,D ,C ,HGaris tegak lurus ditarik dari titik C,

memiliki sudut=φ2 terhadap CD yang diberi notasi G pada titik tsb.•Garis ditarik dari titik C sehingga SC ┴ BC

Jatuh Tegangan (BC) = BH + HG + GS

•Karena GS sangat kecil maka diabaikan sehingga BC = BH + HG

, dianggap BC ≈ BS

Jatuh tegangan total (BC) = BH + HGJatuh tegangan total (BC) = BH + HG

= I= I22RR0202cos cos φφ22 + I + I22XX0202sin sin φφ22

untuk cos untuk cos φφ22 = 1 = 1 sin sin φφ2 2 = 0 maka = 0 maka

(BC) = (BC) = II22RR0202cos cos φφ22

untuk cos untuk cos φφ22 leading leading sin sin φφ22 bertanda (-) bertanda (-)

(BC) = (BC) = II22RR0202cos cos φφ22 - I - I22XX0202sin sin φφ22

Jadi secara umum Jatuh Tegangan total trafoJadi secara umum Jatuh Tegangan total trafo

berdasarkan sisi sekunder = berdasarkan sisi sekunder = II22RR0202cos cos φφ22 ± I ± I22XX0202sin sin φφ22

Bila dinyatakan dalam %Bila dinyatakan dalam %Jatuh Tegangan Total trafo =Jatuh Tegangan Total trafo =

dimana :dimana :

Persentase jatuh tegangan Persentase jatuh tegangan Persentase jatuh Persentase jatuh tegangantegangan

resistif traforesistif trafo reaktif trafo reaktif trafo

222

222222 sincos%100sin..cos..

xro

oo vvv

XIRI

%100.

2

22 v

RIv

o

or %100

.

2

22 v

XIv

o

ox

2. 2. Jatuh Tegangan Trafo yang sebenarnya (Jatuh Tegangan Trafo yang sebenarnya (lebih telitilebih teliti))

Dari gambar sebelumnya, dan dengan mempertimbangkan Dari gambar sebelumnya, dan dengan mempertimbangkan GS (GS tidak diabaikan) maka diperoleh :GS (GS tidak diabaikan) maka diperoleh :

OCOC2 2 = OG= OG2 2 + GC+ GC22

GCGC2 2 = OC= OC2 2 - OG- OG22

=(OC+OG)(OC-OG)=(OC+OG)(OC-OG)

=(OS + OS - GS)(OS – OS + GS)=(OS + OS - GS)(OS – OS + GS)

=(2OS - GS)GS=(2OS - GS)GS

=2OS.GS - GS=2OS.GS - GS22 ((GSGS22 diabaikandiabaikan))

GCGC22 =2OS.GS =2OS.GS

dan dengandan dengan rumus segitiga rumus segitiga ::

Jatuh Tegangan Total Trafo = BG + GSJatuh Tegangan Total Trafo = BG + GS

OS

GCGS

2

2

2

220222022

2

2

sincos

2 v

RIXI

OC

GFCFGS

o

2

220222022

20222022 2

sincossincos

v

RIXIXIRI

o

Jadi secara umum Jatuh Tegangan Total Trafo yang sebenarnyaJadi secara umum Jatuh Tegangan Total Trafo yang sebenarnya

(dengan catatan : tanda (+) untuk pf (faktor daya=cos (dengan catatan : tanda (+) untuk pf (faktor daya=cos φφ22) ) lagging dan tanda (-) untuk pf leading)lagging dan tanda (-) untuk pf leading)

Bila dinyatakan dalam %Bila dinyatakan dalam %

Jatuh Tegangan Total Trafo yang sebenarnyaJatuh Tegangan Total Trafo yang sebenarnya

==

2

2222222

222222 .2

sin....cos..sin..cos..

v

RIXIXIRI

o

oooo

%100

.2

sin....cos..%100

sin..cos..

2

2222222

2

222222

v

RIXI

v

XIRI

o

oo

o

oo

22222 sin..cos200

1sincos rxxr vvvv

KERJAKERJA PARALEL TRANSFORMATOR PARALEL TRANSFORMATOR SATU FASESATU FASE

Tujuan : untuk memikul adanya penambahan beban yang Tujuan : untuk memikul adanya penambahan beban yang melebihi melebihi kapasitas satu buah transformator agar tidak kapasitas satu buah transformator agar tidak terjadi terjadi pembebanan atau pemanasan berlebih. pembebanan atau pemanasan berlebih.

Kapasitas transformator sebanding dengan kemampuan masing-Kapasitas transformator sebanding dengan kemampuan masing-masing daya transformator (kVA).masing daya transformator (kVA).

E1A E2A

E1B E2B

V2V1

I1A I2A

I1B I2B

I1total I2totalIA

IB

Itotal

RA

RB

XA

XB

V2V1

Syarat-syarat kerja paralel transformator :Syarat-syarat kerja paralel transformator :1.1. Perbandingan tegangan primer dan sekunder dari kedua Perbandingan tegangan primer dan sekunder dari kedua

trafo harus sama:trafo harus sama:

B

B

A

A

V

V

V

V

2

1

2

1 NA ≠ NB (adakalanya NA=NB)

Jika perbandingan kumparan primer dan sekunder masing-masing trafo tidak sama, tegangan induksi yang terjadi pada trafo yang mempunyai perbandingan transformasi yang lebih rendah akan sangat

besar, sehingga terjadi panas yang tinggi.

AZLV1A

V1B V2B

V2A

2.2. Polaritas masing-masing trafo harus samaPolaritas masing-masing trafo harus sama– Utk menentukannya dengan Tes Polaritas Trafo (akan Utk menentukannya dengan Tes Polaritas Trafo (akan

dibahas di belakang)…dibahas di belakang)…– Bila hal ini tidak dipenuhi, akan terjadi panas pada trafo Bila hal ini tidak dipenuhi, akan terjadi panas pada trafo

yang mempunyai polaritas yang searah dengan arah yang mempunyai polaritas yang searah dengan arah arus beban.arus beban.

3.3. Persen impedansi beban penuh harus samaPersen impedansi beban penuh harus sama

BeqAeq

BeqAeqeq ZZ

ZZZ

)()(

).()(

EAEB

ZA

ZB

V2V1

IA=I2A

IB=I2B

I2

BeqAeq

BeqA ZZ

ZII

)()(

)(22

BeqAeq

AeqB ZZ

ZII

)()(

)(22

Dari persamaan sebelumnya, kalikan dengan VDari persamaan sebelumnya, kalikan dengan V22 kedua ruas, kedua ruas, maka didapat :maka didapat :

Terlihat bahwa ITerlihat bahwa I2A2A.V.V22= KVA trafo B= KVA trafo B

Daya total trafo adalah : WDaya total trafo adalah : Wtotaltotal= KVA= KVAtotaltotal= KVA= KVAA A + KVA+ KVABB

4.4. Perbandingan reaktansi ekivalen dan hambatan ekivalen Perbandingan reaktansi ekivalen dan hambatan ekivalen pada masing-masing trafo sama sehingga trafo akan bekerja pada masing-masing trafo sama sehingga trafo akan bekerja pada faktor daya yang sama.pada faktor daya yang sama.

Bila tidak, akan terjadi panas pada trafo yang Bila tidak, akan terjadi panas pada trafo yang mempunyai hambatan ekivalen yang lebih kecilmempunyai hambatan ekivalen yang lebih kecil

5.5. Belitan-belitan primer dari kedua trafo harus cocok dengan Belitan-belitan primer dari kedua trafo harus cocok dengan sistem tegangan dan frekuensi dari sumber.sistem tegangan dan frekuensi dari sumber.

BeqAeq

BeqA ZZ

ZVIVI

)()(

)(.. 2222

BeqAeq

AeqB ZZ

ZVIVI

)()(

)(.. 2222

BeqAeq

BeqtotA ZZ

ZKVAKVA

)()(

)(

BeqAeq

AeqtotB ZZ

ZKVAKVA

)()(

)(

Test Polaritas TrafoTest Polaritas Trafo

Untuk menentukan polaritas trafo, digunakan sebelum Untuk menentukan polaritas trafo, digunakan sebelum melakukan kerja paralel trafo.melakukan kerja paralel trafo.

1.1. Additive PolarityAdditive Polarity

V = VV = V11 + V + V22

2. 2. Substractive PolaritySubstractive Polarity

V = VV = V11 - V - V22

Polaritas trafo menyatakan arah relatif tegangan induksi dan arus Polaritas trafo menyatakan arah relatif tegangan induksi dan arus beban dari dua kumparan trafo.beban dari dua kumparan trafo.

V1 V2

V1 V2

Pengujian TransformatorPengujian Transformator

Pengujian RutinPengujian Rutin

Pengujian JenisPengujian Jenis

Pengujian KhususPengujian Khusus


A. Pengujian RutinA. Pengujian Rutin

pengujian tahanan isolasi pengujian tahanan isolasi pengujian tahanan kumparan pengujian tahanan kumparan pengujian perbandingan belitan pengujian perbandingan belitan Pengujian vector group Pengujian vector group pengujian rugi besi dan arus beban kosong pengujian rugi besi dan arus beban kosong pengujian rugi tembaga dan impedansi pengujian rugi tembaga dan impedansi pengujian tegangan terapan (Withstand pengujian tegangan terapan (Withstand Test) Test) pengujian tegangan induksi (Induce Testpengujian tegangan induksi (Induce Test). ).


Pengukuran tahanan isolasiPengukuran tahanan isolasi

Dilakukan pada awal pengujian untukDilakukan pada awal pengujian untuk

mengetahui secara dini kondisi isolasi trafo.mengetahui secara dini kondisi isolasi trafo.

Pengukuran dilakukan antara: Pengukuran dilakukan antara: – sisi HV - LV sisi HV - LV – sisi HV - Ground sisi HV - Ground – sisi LV- Ground sisi LV- Ground – X1/X2-X3/X4 (trafo 1 fasa) X1/X2-X3/X4 (trafo 1 fasa) – X1-X2 dan X3-X4 )trafo 1 fasa yang X1-X2 dan X3-X4 )trafo 1 fasa yang

dilengkapi dengan circuit breaker. dilengkapi dengan circuit breaker.

Pengujian TransformatorPengujian TransformatorPengukuran tahanan kumparanPengukuran tahanan kumparanuntuk mengetahui berapa nilai tahanan listrik pada untuk mengetahui berapa nilai tahanan listrik pada kumparan yang akan menimbulkan panas bila kumparan kumparan yang akan menimbulkan panas bila kumparan tersebut dialiri arus.tersebut dialiri arus.

Untuk terminal tegangan Untuk terminal tegangan tinggi: tinggi: Untuk sisi tegangan rendah:Untuk sisi tegangan rendah:

a. Trafo 3 fasa a. Trafo 3 fasa

- fasa A - fasa B - fasa A - fasa B - fasa B - fasa C - fasa B - fasa C - fasa C - fasa A - fasa C - fasa A

b. Trafo 1 fasa b. Trafo 1 fasa

- terminal H1-H2 - terminal H1-H2 untuk trafo double bushing untuk trafo double bushing - terminal H1-Ground untuk - terminal H1-Ground untuk trafo single bushingtrafo single bushing

a. Trafo 3 fasa a. Trafo 3 fasa - fasa a - fasa b - fasa a - fasa b - fasa b - fasa c - fasa b - fasa c - fasa c - fasa a- fasa c - fasa a

b. Trafo 1 fasa b. Trafo 1 fasa

- terminal X1-X4 - terminal X1-X4 dengan X2-X3 dihubung dengan X2-X3 dihubung singkat.singkat.


Pengukuran perbandingan belitanPengukuran perbandingan belitan Untuk mengetahui perbandingan jumlahUntuk mengetahui perbandingan jumlah

kumparan sisi tegangan tinggi dan sisi tegangankumparan sisi tegangan tinggi dan sisi teganganrendah pada setiap tapping, sehingga teganganrendah pada setiap tapping, sehingga teganganoutput yang dihasilkan sesuai dengan toleransioutput yang dihasilkan sesuai dengan toleransiyang diijinkan, yaitu:yang diijinkan, yaitu:

a. 0,5 % dari rasio tegangan atau a. 0,5 % dari rasio tegangan atau b. 1/10 dari persentase impedansi pada tapping b. 1/10 dari persentase impedansi pada tapping

nominal. nominal. Pengukuran perbandingan belitan dilakukanPengukuran perbandingan belitan dilakukanpada saat semi assembling yaitu setelah coilpada saat semi assembling yaitu setelah coiltrafo di assembling dengan inti besi dan setelahtrafo di assembling dengan inti besi dan setelahtap changer terpasang.tap changer terpasang.


Pemeriksaan Vector Group.Pemeriksaan Vector Group.Pemeriksaan vector group bertujuan untuk Pemeriksaan vector group bertujuan untuk mengetahui mengetahui apakah polaritas terminal-terminal trafo positif atau apakah polaritas terminal-terminal trafo positif atau negatif. Standar dari notasi yang dipakai adalah negatif. Standar dari notasi yang dipakai adalah ADDITIVE dan SUBTRACTIVE.ADDITIVE dan SUBTRACTIVE.

Pengukuran rugi dan arus beban kosong.Pengukuran rugi dan arus beban kosong.Untuk mengetahui berapa daya yang hilangUntuk mengetahui berapa daya yang hilang yangyangdisebabkan oleh rugi histerisis dan eddy current dari disebabkan oleh rugi histerisis dan eddy current dari intiintibesi (core) dan besarnya arusbesi (core) dan besarnya arus yang ditimbulkan olehyang ditimbulkan olehkerugian tersebut. Pengukuran dilakukan dengankerugian tersebut. Pengukuran dilakukan denganmemberikan tegangan nominal pada salah satu sisi memberikan tegangan nominal pada salah satu sisi dandansisi lainnya dibiarkan terbuka. sisi lainnya dibiarkan terbuka.


Pengukuran rugi tembaga dan impedansiPengukuran rugi tembaga dan impedansi. . Untuk mengetahui besarnya daya yang hilang Untuk mengetahui besarnya daya yang hilang

pada saat trafo beroperasi akibat daripada saat trafo beroperasi akibat dari

tembaga (Wcu) dan strey loss (Ws) trafo tembaga (Wcu) dan strey loss (Ws) trafo yangyang

digunakan. digunakan. Pengukuran dilakukan dengan memberi arus Pengukuran dilakukan dengan memberi arus

nominal pada salah satu sisi dan pada sisi nominal pada salah satu sisi dan pada sisi

yang lain dihubung-singkat, dengan demikian yang lain dihubung-singkat, dengan demikian

akan terbangkit juga arus nominal pada sisi akan terbangkit juga arus nominal pada sisi

tersebut, sehingga trafo seolah-olah tersebut, sehingga trafo seolah-olah dibebani dibebani

penuh. penuh.


Pengujian tegangan terapan (Withstand Pengujian tegangan terapan (Withstand Test).Test).- Pengujian ini dimaksudkan untuk Pengujian ini dimaksudkan untuk

menguji menguji kekuatan isolasi antara kekuatan isolasi antara kumparan dan body kumparan dan body tangki.tangki.

- Pengujian dilakukan dengan memberi Pengujian dilakukan dengan memberi tegangan uji sesuai dengan standar tegangan uji sesuai dengan standar

uji dan uji dan dilakukan pada: dilakukan pada: sisi tegangan tinggi terhadap sisi sisi tegangan tinggi terhadap sisi tegangan rendah dan body yang di ke tegangan rendah dan body yang di ke tanahkantanahkansisi tegangan rendah terhadap sisi sisi tegangan rendah terhadap sisi tegangan tinggi dan body yang digroundtegangan tinggi dan body yang digroundwaktu pengujian 60 detikwaktu pengujian 60 detik


Pengujian tegangan induksi. Pengujian tegangan induksi.

Bertujuan untuk mengetahui kekuatanBertujuan untuk mengetahui kekuatanisolasi antara layer dari tiap-tiap belitan dan isolasi antara layer dari tiap-tiap belitan dan kekuatan isolasi antara belitan trafo. kekuatan isolasi antara belitan trafo.

Pengujian dilakukan dengan memberi Pengujian dilakukan dengan memberi tegangan supply dua kali tegangan nominaltegangan supply dua kali tegangan nominalpada salah satu sisi dan sisi lainnyapada salah satu sisi dan sisi lainnyadibiarkan terbuka. dibiarkan terbuka.

Untuk mengatasi kejenuhan pada inti besi Untuk mengatasi kejenuhan pada inti besi (core) maka frekuensi yang digunakan (core) maka frekuensi yang digunakan harus harus dinaikkan sesuai dengan kebutuhan.dinaikkan sesuai dengan kebutuhan.

waktu pengujian maksimum adalah 60 detikwaktu pengujian maksimum adalah 60 detik. .


Pengujian kebocoran tangki.Pengujian kebocoran tangki.Pengujian dilakukan untuk mengetahui Pengujian dilakukan untuk mengetahui

kekuatan dan kondisi paking dan las kekuatan dan kondisi paking dan las trafo.trafo.

Pengujian dilakukan dengan memberikan Pengujian dilakukan dengan memberikan tekanan nitrogen (N2) sebesar kurang tekanan nitrogen (N2) sebesar kurang lebih 5 psi dan dilakukan pengamatan lebih 5 psi dan dilakukan pengamatan pada bagian-bagian las dan paking pada bagian-bagian las dan paking dengan memberikan cairan sabun pada dengan memberikan cairan sabun pada bagian tersebut.bagian tersebut.

Pengujian dilakukan sekitar 3 jam apakah Pengujian dilakukan sekitar 3 jam apakah terjadi penurunan tekanan. terjadi penurunan tekanan.


B. Pengujian Jenis (Type Test) B. Pengujian Jenis (Type Test) - Pengujian kenaikan suhu Pengujian kenaikan suhu - Pengujian tegangan impulse Pengujian tegangan impulse - Pengujian tegangan tembus oli Pengujian tegangan tembus oli


Pengujian kenaikan suhuPengujian kenaikan suhu untuk mengetahui berapa kenaikan suhu untuk mengetahui berapa kenaikan suhu

oli dan kumparan trafo yang disebabkan oli dan kumparan trafo yang disebabkan oleh rugi-rugi trafo apabila trafo dibebani oleh rugi-rugi trafo apabila trafo dibebani

bertujuan untuk melihat apakah penyebab bertujuan untuk melihat apakah penyebab panas trafo sudah cukup effisien atau panas trafo sudah cukup effisien atau belum. belum.

Pengujian kenaikan suhu sama dengan Pengujian kenaikan suhu sama dengan pengujian beban penuh, pengujian pengujian beban penuh, pengujian dilakukan dengan memberikan arus trafo dilakukan dengan memberikan arus trafo sedemikian hingga membangkitkan rugi-sedemikian hingga membangkitkan rugi-rugi trafo, yaitu rugi beban penuh dan rugi rugi trafo, yaitu rugi beban penuh dan rugi beban kosong. beban kosong.


Pengujian tegangan impulsePengujian tegangan impulse Untuk mengetahui kemampuan Untuk mengetahui kemampuan

dielektrik dari sistem isolasi trafo dielektrik dari sistem isolasi trafo terhadap tegangan surja petir. terhadap tegangan surja petir.

Digunakan memberi tegangan lebih Digunakan memberi tegangan lebih sesaat dengan bentuk gelombang sesaat dengan bentuk gelombang tertentu. Bila trafo mengalami tegangan tertentu. Bila trafo mengalami tegangan lebih, maka tegangan tersebut hampir lebih, maka tegangan tersebut hampir didistribusikan melalui effek kapasitansi didistribusikan melalui effek kapasitansi yang terdapat pada : yang terdapat pada :

- antar lilitan trafo - antar lilitan trafo - antar layer trafo - antar layer trafo - antara coil dengan ground - antara coil dengan ground


Pengujian tegangan tembus oliPengujian tegangan tembus oli untuk mengetahui kemampuan dielektrik untuk mengetahui kemampuan dielektrik

oli. Hal ini dilakukan karena selain oli. Hal ini dilakukan karena selain berfungsi sebagai pendingin dari trafo, oli berfungsi sebagai pendingin dari trafo, oli juga berfungsi sebagai isolasi. juga berfungsi sebagai isolasi.

Persyaratan yang ditentukan adalah sesuai Persyaratan yang ditentukan adalah sesuai denga standart SPLN 49 - 1 : 1982, IEC 158 denga standart SPLN 49 - 1 : 1982, IEC 158 dan IEC 296 yaitu: dan IEC 296 yaitu:

- > = 30 KV/2,5 mm sebelum purifying - > = 30 KV/2,5 mm sebelum purifying

- > = 50 KV/2,5 mm setelah purifying - > = 50 KV/2,5 mm setelah purifying

transform at or

Documents