BAB I

PEMBAHASAN

1.1. Pengujian Tegangan Tinggi pada Isolator dan Bushing

1.1.1. Pengujian Tegangan Tinggi pada Isolator

a. Pengujian Mutu Isolasi

1. Pengujian Mutu Isolasi pada arus bolak-balik

Pengujian dengan arus bolak-balik mempunyai dua permasalahan penting

yaitu :

a) Karena prosentasi besar arus isolasi kedua-duanya antara isolasi baik

isolasi marginal sama-sama bersifat kapasitif

b) Isolasi yang baik akan mempunyai nilai yang mendekati atau

mempunyai nilai yang sama pada waktu pengukuran AC pada isolasi

yang buruk. Oleh karena itu, tidak memungkinkan untuk mengevalusai

mutu dari isolasi dengan pengkuran AC. Sebagai catatan bahwa jika

isolasi sangat tidak baik maka akan sangat jelas perbedaan yang sangat

tinggi sehingga bisa diidentifikasi.

Tes dengan pengukuran ini memerlukan arus yang besar sehingga

memerukan suatu instrumen tes yang besar juga. Ini menyebabkan tes dengan

arus bolak-balik menjadi semakin sulit dibandingkan pengujian DC.

1

Meskipun adanya permasalahan ini, banyak pabrikan menggunakan

pengukuran AC untuk menguji peralatan mereka.

2. Pengujian Mutu Isolasi pada arus DC

Beberapa studi sudah menunjukkan bahwa pengujian DC pada

tegangan yang sangat tinggi akan menyebabkan kerusakan isolasi

dengan melihat dua pertimbangan:

a) Lonjakan tegangan yang sangat tinggi akan (menciptakan dVdt

yang sangat besar) menyebabkan suatu tekanan (stress) yang

abnormal dan tinggi.

b) Jika suatu tegangan lebih (over voltage) besar diberikan pada

sistem isolasi, ini akan menyebabkan dalam struktur isolasi

terdapat rongga udara dan retakan maka distribusi tegangan

akan berubah dan pada tegangan tertentu udara akan terionisir.

Ini akan menyebabkan isolasi tertekan dan umurnya relatif

menjadi lebih pendek.

b. Pengujian AC Tegangan Tinggi (Over Potensial-Test)

Pada pengujian ini tegangan AC tinggi diberikan pada isolasi. Biasanya

dua kali atau lebih pengujian dilakukan. Konsep dari pengujian ini adalah

ekuivalen/setara dengan pembebanan lebih (overload) pada jaringan.

Pengujian dilakukan dengan cara kabel direndam di dalam air dengan

2

waktu tertentu kemudian dialiri tegangan dan pastikan tidak terjadi

tegangn tembus. Jika isolasi dalam keadaan baik tidak akan terjadi

kegagalan pengujian.

c. Pengujian Faktor Daya

Pendekatan ini mengevaluasi perbandingan dari arus resistif terhadap

arus total ir¿ power faktor atau perbandingan arus resitif terhadap arus

kapasitif iric

atau disebut faktor disipasi. Jika arus resistif sangat kecil

maka rasio perbandingan akan menjadi sangat kecil. Rasio perbandingan

ini jika dalam keadaan yang ideal nilai Ir = 0. Untuk melaksanakan test ini

peralatan test harus secara relatif canggih yang mampu membedakan di

antara ke tiga jenis arus yang berbeda ( resistif, kapasitif, dan total). Isolasi

yang tidak baik akan mempunyai suatu faktor disipasi atau power faktor

yang sangat tinggi. Faktor disipasi merupakan kerugian daya dielektris,

kerugian ini dalam struktur isolasi dapat dihubungkan dengan osilasi

molekul kutub yang berusaha menyesuaikan arah sendiri terhadap medan

listrik bolak-balik.

d. Test Hertz

Test jenis ini menggunakan pengujian sinyal dengan frekwensi yang

sangat rendah. Karena kapasitor bersifat impedansi yang sangat tinggi dan

3

frekwensi sangat rendah, sistem isolasi digambarkan sebagai arus yang

sangat kecil atau bisa dikatakan arus resistif atau arus bocor.

Tes hertz sedikitnya mempunyai dua keuntungan besar dibandingkan

pengujian lain :

1. Karena isolasi digambarkan arus yang relatif rendah, Test hertz di-

set jauh lebih kecil dari 60 Hz frekuensi fundamentalnya

2. Tes hertz cenderung tidak bersifat merusak dibanding pengujian

dengan menggunakan tegangan. Karena alasan ini banyak personil

test cenderung lebih memilih Tes Hertz daripada pengujian DC

over-potential .

e. Efek Temperatur dan Kelembaban

Temperatur akan merubah tahanan isolasi yang terukur. Manakala

temperatur naik maka tahanan isolasi akan turun dan sebaliknya. Tabel

faktor-koreksi tersedia untuk melakukan koreksi untuk variasi temperatur.

Jika tidak tersedia referensi koreksi maka sebagai patokan tahanan isolasi

akan menjadi dua kali lipat dari tiap penurunan temperatur tiap 10°C dan

akan menjadi setengahnya dari kenaikan temperatur tiap 10°C.

Kelembaban tidak mempunyai banyak efek pada tahanan isolasi kecuali

jika temperatur adalah sangat dekat dengan titik embun dan pemadatan

terbentuk dalam isolasi tersebut.

f. Capacitive Canceling (Resonant) System

4

Metode ini secara normal diterapkan pada sistem Tegangan sangat

tinggi 230 kV dan yang lebih tinggi. Test ini di-set dengan melakukan

penyesuaian induktansi internal sendiri yang secara efektif akan

mereduksi kapasitansi isolasi. Sehingga hanya arus bocor dari sistem yang

terbaca.

Tiga sistem test diatas ( Faktor daya, tes Hertz, dan canceling (resonant)

system Kapasitif) secara relatif merupakan sistem yang khusus dan

memerlukan latihan khusus untuk tes personel. Dan kadang-kadang hasil

pengukuran lebih rumit dan komplek untuk menganalisisnya. Meskipun

adanya faktor ini, pengujian DC secara mayoritas digunakan untuk

pengujian isolasi.

1.1.2. Pengujian Tegangan Tinggi pada bushing

Pengujian yang dilakukan terhadap suatu bushing meliputi : pengukuran

Tg δ, pengukuran peluahan parsial, pengujian ketahanan AC, pengujian

peluahan terlihat, pengujian ketahanan impuls penuh, pengujian ketahanan

impuls terpotong dan surja hubung.

a. Pengukuran Tg φ

Pengukuran Tg δ merupakan pengujian rutin. Alat ukur yang

digunakan adalah jembatan Schering. Tg δ diukur dengan bushing tetap

terpasang pada peralatan atau dicelupkan dalam minyak. Konduktornya

dihubungkan ke terminal tegangan tinggi trafo uji sedang tangki atau

5

badan dihubungkan ke terminal detektor jembatan Schering. Tegangan

pengujian dinaikkan secara bertahap, kemudian diturunkan secara

bertahap juga. Kapasitansi dan Tg δ pada setiap tahap tegangan diukur.

Kemudian kurva yang menyatakan hubungan tegangan dengan

kapasitansi dan Tg δ digambar.

b. Pengukuran Peluahan Parsial

Pengukuran ini merupakan pengujian rutin yang bertujuan untuk

menemukan adanya deteriorasi atau kegagalan isolasi karena terjadinya

peluahan muatan sebagian dalam isolator bushing. Pengukuran dilakukan

dengan detektor peluahan parsial. Pengukuran dilakukan untuk berbagai

tegangan sehingga diperoleh kurva yang menyatakan hubungan besaran

peluahan dengan tegangan.

c. Pengujian Ketahanan AC

Rangkaian dan prosedur pengujiannya sama dengan pengujian

isolator. Lama pengujian adalah satu menit. Pengujian dilakukan pada

kondisi kering dan basah. Bushing dinyatakan baik jika selama pengujian

tidak terjadi lompatan api.

d. Pengujian Peluahan Terlihat

Pengujian ini dimaksudkan untuk menentukan apakah bushing

menimbulkan interferensi radio saat bekerja. Peluahan terlihat dengan

6

mata adalah peluahan yang terjadi pada cincin perata (grading ring) dan

tanduk pelindung (arching horn). Alat penguji sama dengan alat penguji

ketahanan AC, hanya dilakukan dalam ruang gelap.

e. Pengujian Ketahanan Impuls Penuh

Pengujian ketahanan impuls penuh dilakukan dalam dua keadaan,

yaitu dalam keadaan bushing terpasang sebagaimana di lapangan dan

dalam keadaan dicelup dalam minyak. Tegangan pengujian adalah

tegangan impuls penuh standar, dengan polaritas yang sesuai dengan

spesifikasi. Tegangan impuls diberikan lima kali. Jika terjadi dua kali

lompatan api, maka bushing dinyatakan gagal uji. Jika lompatan api

terjadi satu kali, maka diadakan pengujian tambahan 10 kali lagi. Jika

tidak terjadi lompatan api, maka bushing dinyatakan lulus uji.

Jika bushing dicelupkan dalam minyak isolasi, maka pengujian

dilakukan dengan tegangan impuls standar, gelombang penuh dan 15 %

lebih tinggi dari tegangan pengujian bushing di udara. Tegangan impuls

diberikan lima kali. Bushing dinyatakan lulus uji jika tidak terjadi

lompatan api.

f. Pengujian Ketahanan Impuls Terpotong dan Surja Hubung

Adakalanya bushing diuji dengan tegangan tinggi impuls terpotong.

Pengujian ini biasanya dilakukan terhadap bushing bertegangan di atas

220 kV. Saat ini dilakukan juga pengujian peluahan surja hubung

7

terhadap bushing tegangan tinggi. Pengujian dilakukan seperti halnya

pengujian ketahanan impuls penuh di atas.

1.2. Pengujian Tegangan Tinggi pada Transormator

Pengujian transformator dilakukan melalui tiga macam menurut SPLN’50-

1982, sebagaimana diuraikan dalam IEC 76(1976), yaitu:

1.2.1. Pengujian Rutin

a. Pengujian Tahanan Isolasi

Pengukuran tahanan isolasi dilakukan pada awal pengujian

dimaksudkan untuk mengetahui secara dini kondisi isolasi trafo, untuk

menghindari kegagalan yang fatal dan pengujian selanjutnya, pengukuran

dilakukan antara:

sisi HV-LV, sisi HV-Ground, sisi LV-Ground, X1/X2-X3/X4 (trafo 1

fasa), X1-X2 dan X3-X4 trafo 1 fasa yang dilengkapi dengan circuit

breaker.

Pengukuran dilakukan dengan menggunakan megger, lebih baik yang

menggunakan baterai karena dapat membangkitkan tegangan tinggi yang

lebih stabil. Harga tahanan isolasi ini digunakan untuk kriteria kering

tidaknya trafo, juga untuk mengetahui apakah ada bagian-bagian yang

terhubung singkat.

8

b. Pengujian Tahanan kumparan

Pengukuran tahanan kumparan adalah untuk mengetahui berapa nilai

tahanan listrik pada kumparan yang akan menimbulkan panas bila

kumparan tersebut dialiri arus. Nilai tahanan belitan dipakai untuk

perhitungan rugi-rugi tembaga trafo Pada saat melakukan pengukuran

yang perlu diperhatikan adalah suhu belitan pada saat pengukuran yang

diusahakan sama dengan suhu udara sekitar, oleh karenanya diusahakan

arus pengukuran kecil.

Peralatan yang digunakan untuk pengukuran tahanan di atas 1 ohm adalah

Wheatstone Bridge, sedangkan untuk tahanan yang lebih kecil dari 1 ohm

digunakan Precition Double Bridge.

Pengukuran dilakukan pada setiap fasa trafo, yaitu antara terminal:

a) Untuk Terminal Tegangan Tinggi

1) Trafo 3 fasa

- Fasa A – fasa B

- Fasa B – fasa C

- Fasa C – fasa A

2) Trafo 1 fasa

- Terminal H1-H2 untuktrouble bushing

- Terminal HI-ground untuk trafo single bushing.

b) Untuk Terminal Tegangan Rendah

1) Trafo 3 fasa

9

- Fasa A – fasa B

- Fasa B – fasa C

- Fasa C – fasa A

2) Trafo 1 fasa

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

c. Pengujian perbandingan Belitan

Pengukuran perbandingan belitan adalah untuk mengetahui

perbandingan jumlah kumparan sisi tegangan tinggi dan sisi tegangan

rendah pada setiap tapping, sehingga tegangan output yang dihasilkan oleh

trafo sesuai dengan yang dikehendaki. Toleransi yang diijinkan adalah:

a) 0,5% dari rasio tegangan.

b) 1/10 dari presentase impedansi pada tapping nominal.

Pengukuran perbandingan belitan dilakukan pada saat semi

assembling yaitu setelah coil trafo di assembling dengan inti besi dan

setelah tap changer terpasang, pengujian kedua ini bertujuan untuk

mengetahui apakah posisi tap trafo telah terpasang secara benar dan juga

untuk pemeriksaan vector group trafo. Pengukuran dapat dilakukan

dengan menggunakan Transformer Turn Ratio Test (TTR), misalnya

merk James G. Biddle Co Cat No.55005 atau Cat No.550100-47.

10

d. Pengujian Vektor group

Pengujian vector group bertujuan untuk mengetahui apakah polaritas

terminal-terminal trafo positif atau negative. Standar dari notasi yang

dipakai adalah additive dan subtractive.

e. Pengujian Rugi Besi dan Beban Kosong

Pengukuran ini untuk mengetahui berapa daya yang hilang yang

disebabkan oleh rugi histerisis dan eddy current dari inti besi (core) dan

besarnya arus yang ditimbulkan oleh kerugian tersebut. Pengukuran

dilakukan dengan memberikan tegangan nominal pada salah satu sisi dan

sisi lainnya dibiarkan terbuka.

f. Pengujian Rugi Tembaga dan Rugi Besi

Pengukuran ini bertujuan untuk mengetahui besarnya daya yang

hilang pada saat trafo beroperasi akibat dari tembaga (Wcu) dan strey loss

(Ws) trafo yang digunakan. Pengukuran dilakukan dengan memberi arus

nominal pada salah satu sisi dan pada sisi yang lain dihubung-singkat,

dengan demikian akan terbangkit juga arus nominal pada sisi tersebut,

sehingga trafo seolah-olah dibebani penuh. Perhitungan rugi beban penuh

(Wcu) dan impedansi (Iz), dimana pada waktu pengukuran tahanan belitan

(R), Wcu dan Iz dilakukan pada saat suhu rendah (udara sekitar (t)), maka

Wcu dan Iz perlu dikoreksi terhadap suhu acuan 75ºC, dimana factor

koreksi adalah (a).

11

g. Pengujian Tegangan Terapan (Withstand Test)

Pengujian ini dimaksudkan untuk menguji kekuatan isolasi antara

kumparan dan body tangki. Pengujian dilakukan dengan memberi

tegangan uji sesuai dengan standar uji dan dilakukan pada:

• sisi tegangan tinggi terhadap sisi tegangan rendah dan body yang di ke

tanahkan.

• sisi tegangan rendah terhadap sisi tegangan tinggi dan body yang di ke

tanahkan. Waktu pengujian 60 detik.

h. Pengujian Tegangan Induksi (Induce Test)

Pengujian tegangan induksi bertujuan untuk mengetahui kekuatan

isolasi antara layer dari tiap-tiap belitan dan kekuatan isolasi antara belitan

trafo. Pengujian dilakukan dengan memberi tegangan supply dua kali

tegangan nominal pada salah satu sisi dan sisi lainnya dibiarkan terbuka.

Untuk mengatasi kejenuhan pada inti besi (core) maka frekwensi yang

digunakan harus dinaikkan sesuai dengan kebutuhan. Lama pengujian

tergantung pada besarnya frekuensi pengujian.Waktu pengujian

maksimum 60 detik.

i. Pengujian kebocoran Tangki

Pengujian kebocoran tangki dilakukan setelah semua komponen trafo

terpasang. Pengujian dilakukan untuk mengetahui kekuatan dan kondisi

paking dan las trafo. Pengujian dilakukan dengan memberikan tekanan

12

nitrogen (N2) sebesar kurang lebih 5 psi dan dilakukan pengamatan pada

bagian-bagian las dan paking dengan memberikan cairan sabun pada

bagian tersebut. Pengujian dilakukan sekitar 3 jam apakah terjadi

penurunan tekanan.

1.2.2. Pengujian Jenis

Pengujian jenis adalah pengujian yang dilaksanakan terhadap sebuah trafo

yang mewakili trafo-trafo lainnya yang sejenis, guna menunjukkan bahwa

semua trafo jenis memenuhi persyaratan yang belum dilakukan dengan

pengujian rutin. Pengujian jenis meliputi :

a. Pengujian Kenaikan Suhu

Pengujian kenaikan suhu dimaksudkan untuk mengetahui berapa

kenaikan suhu oli dan kumparan trafo yang disebabkan oleh rugi-rugi

trafo apabila trafo dibebani. Pengujian ini juga bertujuan untuk melihat

apakah penyebab panas trafo sudah cukup effisien atau belum. Pada trafo

dengan tapping tegangan di atas 5% pengujian kenaikan suhu dilakukan

pada tappng tegangan terendah (arus tertinggi), pada trafo dengan tapping

maksimum 5% pengujian dilakukan pada tapping nominal. Pengujian

kenaikan suhu sama dengan pengujian beban penuh, pengujian dilakukan

dengan memberikan arus trafo sedemikian hingga membangkitkan rugi-

rugi trafo, yaitu rugi beban penuh dan rugi beban kosong.

Suhu kumparan dihitung berdasarkan rumus sebagai berikut:

13

tf = rfri

x (234,5+ti )−234,5

Dimana:

ti = initial temperature

tf = final temperature

ri = initial resistance

rf = final resistance

b. Pengujian Tegangan Tinggi atau Impedansi

Pengujian impuls ini dimaksudkan untuk mengetahui kemampuan

dielektrik dari sistem isolasi trafo terhadap tegangan surya petir. Pengujian

impuls adalah pengujian dengan memberi tegangan lebih sesaat dengan

bentuk gelombang tertentu. Bila trafo mengalami tegangan lebih, maka

tegangan tersebut hampir didistribusikan melalui efek kapasitansi yang

terdapat pada:

• antar lilitan trafo.

• antar layer trafo.

• antara coil dengan ground.

c. Pengujian Tegangan Tembus oli

Pengujian tegangan tembus oli dimaksudkan untuk mengetahui

kemampuan dielektrik oli. Hal ini dilakukan karena selain berfungsi

sebagai pendingin dari Trafo, oli juga berfungsi sebagai isolasi.

14

Persyaratan yang ditentukan adalah sesuai denga standart SPLN 49 - 1 :

1982, IEC 158 dan IEC 296 yaitu:

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

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

Peralatan yang dapat digunakan misalnya merk Hipotronics type

EP600CD. Cara pengujian:

• bersihkan tempat sample oli dari kotoran dengan mencucinya dengan oli

sampai bersih.

• ambil contoh/sample oli yang akan diuji, usahakan pada saat

pengambilan sample oli tidak tersentuh tangan atau terlalu lama terkena

udara luar karena oli ini sangat sensitive.

1.2.3. Pengujian Khusus

Pengujian khusus adalah pengujian yang lain dari pengujian rutin dan

pengujian jenis dilaksanakan atas persetujuan pabrik dengan pembeli dan

hanya dilaksanakan terhadap satu atau lebih trafo dari sejumlah trafo yang

dipesan dalam sebuah kontrak.

Pengujian khusus meliputi:

1. Pengujian Dielektrik

2. Pengujian Impedansi urutan nol pada trafo tiga phasa

3. Pengujian Hubung Singkat

4. Pengujian Harmonik pada arus beban kosong

15

5. Pengujian tingkat bunyi akuistik

6. Pengukuran Daya yang diambil oleh motor-motor kipas dan pompa minyak

Untuk menentukan baik dan tidaknya transformator layak dioperasikan,

harus melalui beberapa tahapan pengujian antara lain :

1. Uji transformator tegangan (frequency 50 Hz)

2. Uji transformator tegangan (frequency 400 Hz)

3. Uji Beban penuh (Hubungan singkat)

4. Uji Beban Kosong

5. Uji Tahanan Isolasi Kumparan (Megger 10.000 volt)

6. Uji Tegangan DC (50 kV)

7. Uji Tegangan tembus minyak trafo (SPLN 49-1 : 1982)

Dapat melayani perbaikan transformator mulai dari Daya 10 kVA s/d 2500

kVA (1 phasa maupun 3 phasa).

1.3. Pengujian Tegangan Tinggi pada Kawat Dan Kabel

Pengujian dilakukan oleh produsen untuk melihat ketahanan dan mutu dari

kabel yang dihasilkannya.

Pengujian dapat dilakukan dengan 3 cara pengujian, yaitu

1. Uji Jenis (J) adalah pengujian lengkap untuk menentukan apakah hasil produksi

telah memenuhi persyaratan-persyaratan yang ditentukan dalam standar ini.

Pengujian ini bila telah dilakukan dengan hasil baik, pada prinsipnya tidak perlu

16

diulang, kecuali bila ada perubahan bahan atau konstruksi kawat berisolasi yang

kemungkinan dapat merubah karakteristiknya.

2. Uji Rutin (R) adalah pengujian yang dilakukan secara rutin pada setiap hasil

produksi, untuk memisahkan produk yang tidak memenuhi standar ini. Pengujian

ini harus dilakukan oleh produsen dalam rangka pengendalian mutu produksi.

3. Uji Contoh (C) adalah pengujian yang dilakukan terhadap contoh-contoh yang

diambil dari satu kelompok barang untuk menentukan apakah kelompok tersebut

mempunyai karakteristik yang mewakili contoh tersebut.

Ada beberapa ketentuan-ketentuan pengujian, yaitu:

1. Pengujian tegangan

Pengujian tegangan sesuai SII. 0216 -78, dengan ketentuan sebagai berikut :

Tegangan pengujian : 2,5 kV arus bolak balik

Lama pengujian : 5 menit

Suhu air : (25 ± 5)°C

Perendaman dalam air : 2 jam

2. Pengujian daya tahan isolasi terhadap arus searah selama direndam dalam air.

Pengujian daya tahan sesuai SII. 0216 - 78, dengan ketentuan sebagai berikut.

a) Pengujian tegangan tinggi

Tegangan pengujian : 1,2 kV arus bolak balik

Lama pengujian : 5 menit

Suhu air : (25 ± 5) ° C

Perendaman dalam air : 4 jam

17

b) Daya tahan isolasi terhadap arus searah (pengujian utama)

Tegangan pengujian : (220 ± 10) V arus searah

Lama pengujian : 10 x 24 menit

Suhu air : (25 ± 5)°C

1.4. Pengujian Tegangan Tinggi pada Mesin-Mesin Listrik

Pengujian motor induksi dapat disamakan dengan pengujian short circuit dan

open circuit pada transformator. Pengujian harus menunjukkan dengan tepat

keadaan pengaturan, mulai dari perubahan tahanan (resistansi) terhadap

temperature dan tahanan rotor juga berubah-ubah terhadap frekuensi rotor. Untuk

18

perincian sebenarnya bagaimana tiap pengujian motor induksi harus menunjukkan

pencapaian hasil yang akurat sesuai standar IEEE.

1.4.1. Pengujian Beban Nol

Pengujian beban nol motor induksi dilakukan pengukuran rugi-rugi

perputaran motor dan menghasilkan informasi tentang arus magnetisasi.

Pengujian rangkaian ini ditunjukkan pada gambar 1a. Dua Wattmeter, satu

Voltmeter dan tiga Ammeter dihubungkan ke motor induksi yang berputar

dengan bebas. Beban motor hanya pada rugi gesek dan celah udara, sehingga

semua Pconv pada motor ini dikonsumsi oleh rugi-rugi mekanik, dan slip

motor sangat kecil (sama dengan 0,001 atau lebih kecil). Rangkaian ekivalen

motor ini ditunjukkan pada gambar 1b. Dengan slip yang sangat kecil, tahanan

pada Pconv (power converter), R2(1-s)/s, lebih besar daripada tahanan rugi

tembaga rotor R2 dan reaktansi rotor X2. Pada bagian ini, rangkaian ekivalen

berkurang kira-kira seperti rangkian terakhir pada gambar1b. Dimana tahanan

output parallel dengan reaktansi magnetisasi Xm dan rugi-rugi inti Rc.

Pada kondisi motor tidak berbeban ini, daya input diukur dengan alat

pengukur harus sama dengan rugi-rugi pada motor. Rugi tembaga rotor dapat

diabaikan karena arus I2 sangat kecil sekali [karena resistansi beban besar

R2(1-s)/s], sehingga dapat diabaikan. Rugi tembaga stator dapat dirumuskan

sebagai berikut:

PSCL = 3I2R1

19

Gambar 1.

Pengujian beban nol motor induksi: (a) pengujian rangkaian; (b) rangkaian

ekivalen motor. Sebagai catatan impedansi motor beban nol berdasarkan

konbinasi seri dari R1, jX1, dan jXM.

Sehingga daya input harus sama dengan

Pin = Pscl +Pcore + PF&W +Pmisc

= 3I2R1 + Prot

20

dimana Prot adalah rugi-rugi perputaran motor:

Prot = Pcore + PF&W +Pmisc

Dengan demikian, memberikan daya input yang ke motor, rugi-rugi perputarn

mesin kemungkinan dapat ditentukan. Rangkaian ekivalen menggambarkan

motor beroperasi pada kondisi ini terdiri dari resistor Rc dan R2 (1-s)/s

parallel dengan reaktansi magnetisasi. Arus yang dibutuhkan untuk membuat

medan magnet sangat besar pada motor induksi, karena reluktansi yang tinggi

pada celah udaranya, sehingga reaktansi Xm akan sangat kecil. Dengan besar

arus lagging (tertinggal), kebanyakan penurunan tegangan akan melewati

komponen induktif pada rangkaian. Ekivalen impedansi input ditunjukkan

sebagai berikut:

| Zeq | = Vɸ

I 1 , nl≈ X1 + XM

Dan jika X1 dapat ditemukan pada bagian yang lain, impedansi magnetisasi

Xm akan dapat diketahui untuk motor.

1.4.2. Pengujian DC untuk Resistansi Stator

Resistansi rotor R2 beroperasi dengan perbedaan role yang kritis pada

motor induksi. Diantaranya, R2 menentukan bentuk kurva dari torsi –

kecepatan, penentuan kecepatan yang disebabkan adanya torsi. Pengujian

motor standar disebut pengujian rotor terkunci dapat digunakan menentukan

21

resistansi total rangkaian motor. Bagaimanapun, pengujian ini hanya mencari

resistansi total. Untuk mencari resistansi rotor R2 dengan akurat, ini

dibutuhkan untuk mengetahui R1 sehingga dapat dikurangi dari resistansi

total.

Pengujian untuk R1 terdiri sendiri dari R2, X1 dan X2. Pengujian ini

disebut pengujian dc. Pada dasarnya tegangan dc digunakan pada kumparan

stator motor induksi. Karena arus dc, maka tidak ada tegangan induksi pada

rangkaian rotor dan tidak ada aliran arus rotor. Juga, reaktansi motor nol pada

arus searah ini. Oleh karena itu arus mengalir pada resistansi stator motor, dan

resistansi ini dapat ditentukan.

Rangkaian dasar untuk pengujian dc ditunjukkan pada gambar 2. Pada

gambar ditunjukkan power supply dc yang dihubungkan dengan dua dari tiga

terminal hubungan Y motor induksi. Untuk menunjukkan pengujian, arus

pada kumparan stator diatur nilainya, dan tegangan antara dua terminal

diukur. Arus pada kumparan stator diatur nilainya pada percobaan untuk

memanaskan kumparan pada temperature yang sama seperti pada waktu

pengoperasian normal.

Arus pada gambar 2 mengalir pada dua kumparan, sehingga resistansi total

pada garis arus adalah 2R1. Sehingga

2R1 = VdcIdc

22

R1 = Vdc2 Idc

Gambar 2. Rangkaian uji untuk pengujian resistansi dc

Dengan nilai R1 rugi-rugi tembaga stator tidak berbeban dapat ditentukan, dan

rugi perputaran kemungkinan dapat ditemukan berbeda antara daya input

tidak berbeban dan rugi-rugi tembaga stator.

1.4.3. Pengujian Rotor Terkunci

Pada pengujian ketiga ini dapat ditunjukkan motor induksi yang

penentuan rangkaian parameternya disebut pengujian rotor terkunci.

Pengujian ini berhubungan dengan pengujian hubung singkat pada

transformator. Pada pengujian ini, rotor dikunci atau diblok sehingga tidak

dapat berputar, tegangan dimasukkan pada motor dan tegangan, arus dan daya

diukur.

Pada gambar 3a ditunjukkan hubungan untuk pengujian rotor terkunci.

Untuk menunjukkan pengujian rotor terkunci, tegangan ac dimasukkan pada

23

stator, dan arus mengalir diatur mencapai nilai pada beban penuh. Ketika arus

mencapai nilai pada beban penuh, tegangan, arus, dan daya yang mengalir

pada motor diukur. Rangkaian ekivalen untuk pengujian ini ditunjukkan pada

gambar 3b. Sebagai catatan rotor tidak berputar, slip s = 1, resistansi rotor

R2/s adalah sama dengan R2 (nilai sangat kecil). R2 dan X2 juga kecil,

hampir semua input arus akan mengalir pada R2 dan X2, yang menimbulkan

reaktansi magnetisasi Xm yang besar. Oleh karenaitu, rangkaian pada kondisi

ini seperti rangkaian kombinasi seri X1, R1, X2 dan R2.

Ada banyak problem dengan pengujian ini. Pada opersi normal, frekuensi

stator adalah sama dengan frekuensi line pada power system (50 atau 60 Hz).

24

Pada kondisi start, frekuensi rotor juga sama dengan frekuensi line. Oleh karena

itu, pada operasi normal, slip dari kebanyakan motor hanya 2-4 persen, dan

frekuensi rotor mempunyai range1 sampai 3 Hz. Ini menciptakan masalah pada

frekuensi line tidak sesuai dengan kondisi opearasi normal rotor. Pengaruh

resistansi rotor sangat kuat pada fungsi frekuensi untuk desain motor kelas B dan

kelas C, ketidaktepatan frekuensi rotor dapat terjadi kesalahan fatal pada

pengujian ini. Jenis yang diperbolehkan adalah frekuensi sebesar 25 % atau lebih

dari frekuensi rata-rata. Dengan pendekatan yang dapat diterima untuk keperluan

resistansi rotor yang konstan (desain kelas Adan D), ini meninggalkan banyak

keinginan ketika satu percobaan menemukan resistansi rotor normal dari

perubahan resistansi rotor. Karena ini dan masalah yang sama, peraturan yang

baik harus menggunakan hasil pengukuran pada pengukian ini.

Setelah pengujian tegangan dan frekuensi telah dilakukan, arus yang

mengalir pada motor diatur dengan cepat pada nilai rata-rata, dan daya input,

tegangan dan arus diukur sebelum rotor menjadi lebih panas.

25

DAFTAR PUSTAKA

http://www.xnetbug.sitesled.com/tutorial/mesin2_bergerak.pdf diakses pada tanggal 23 April 2012

http://www.xnetbug.sitesled.com/tutorial/pengujian_isolasi.pdf diakses pada tanggal 23 April 2012

http://www.xnetbug.sitesled.com/tutorial/pengujian_transformator_tegangan.pdf dikases pada tanggal 22 April 2012

http://www.xnetbug.sitesled.com/tutorial/uji_kabel.pdf dikases pada tanggal 22 April 2012

26