transformator daya dan cara pengujiannya.docx

7/25/2019 Transformator Daya dan Cara Pengujiannya.docx

1/10

Transformator Daya dan Cara Pengujiannya

Posted by Taufan Hatta

Transformator tenaga adalah suatu peralatan tenaga listrik yang berfungsi untuk menyalurkantenaga/daya listrik dari tegangan tinggi ke tegangan rendah atau sebaliknya (mentransformasikantegangan). Dalam operasi umumnya, trafo-trafo tenaga ditanahkan pada titik netralnya sesuai dengankebutuhan untuk sistem pengamanan/proteksi, sebagai contoh transformator 15/! k" ditanahkansecara langsung di sisi netral 15 k", dan transformator !/# k" ditanahkan dengan tahanan di sisinetral # k" nya. Transformator yang telah diproduksi terlebih dahulu melalui pengu$ian sesuai standaryang telah ditetapkan.

Klasifikasi

Transformator tenaga dapat di klasifikasikan menurut%

& 'asangan%

'asangan dalam

'asanga luar

& 'endinginan

enurut cara pendinginannya dapat dibedakan sebagai berikut% (lihat Tabel 1)

& ungsi/'emakaian

Transformator mesin

Transformator *ardu +nduk

Transformato


2/10

r Distribusi & apasitas dan Tegangan

ntuk mempermudah pengaasan dalam operasi trafo dapat dibagi men$adi% Trafo besar, Trafo sedang,Trafo kecil.

Cara Kerja dan Fungsi Tiap-tiap Bagian

uatu transformator terdiri atas beberapa bagian yang mempunyai fungsi masing-masing%

& 0agian utama

- +nti besi

+nti besi berfungsi untuk mempermudah $alan fluksi, yang ditimbulkan oleh arus listrik yang melaluikumparan. Dibuat dari lempengan-lempengan besi tipis yang berisolasi, untuk mengurangi panas(sebagai rugi-rugi besi) yang ditimbulkan oleh 2ddy 3urrent4.

- umparan trafo

0eberapa lilitan kaat berisolasi membentuk suatu kumparan. umparan tersebut diisolasi baikterhadap inti besi maupun terhadap kumparan lain dengan isolasi padat seperti karton, pertina danlain-lain.

mumnya pada trafo terdapat kumparan primer dan sekunder. 0ila kumparan primer dihubungkandengan tegangan/arus bolak-balik maka pada kumparan tersebut timbul fluksi yang menginduksikantegangan, bila pada rangkaian sekunder ditutup (rangkaian beban) maka akan mengalir arus padakumparan ini. 6adi kumparan sebagai alat transformasi tegangan dan arus.

- umparan tertier

umparan tertier diperlukan untuk memperoleh tegangan tertier atau untuk kebutuhan lain. ntukkedua keperluan tersebut, kumparan tertier selalu dihubungkan delta. umparan tertier seringdipergunakan $uga untuk penyambungan peralatan bantu seperti kondensator synchrone, kapasitorshunt dan reactor shunt, namun demikian tidak semua trafo daya mempunyai kumparan tertier.

- inyak trafo

ebagian besar trafo tenaga kumparan-kumparan dan intinya direndam dalam minyak-trafo, terutamatrafo-trafo tenaga yang berkapasitas besar, karena minyak trafo mempunyai sifat sebagai mediapemindah panas (disirkulasi) dan bersifat pula sebagai isolasi (daya tegangan tembus tinggi) sehinggaberfungsi sebagai media pendingin dan isolasi. ntuk itu minyak trafo harus memenuhi persyaratansebagai berikut%

kekuatan isolasi tinggi

penyalur panas yang baikberat $enis yang kecil, sehingga partikel-partikel dalam minyak dapat

mengendap dengan cepat

7iskositas yang rendah agar lebih mudah bersirkulasi dan kemampuan pendinginan men$adi

lebih baik


3/10

titik nyala yang tinggi, tidak mudah menguap yang dapat membahayakan

tidak merusak bahan isolasi padat

sifat kimia y

ang stabil.

- 0ushing

8ubungan antara kumparan trafo ke $aringan luar melalui sebuah busing yaitu sebuah konduktor yangdiselubungi oleh isolator, yang sekaligus berfungsi sebagai penyekat antara konduktor tersebut dengatangki trafo.

- Tangki dan onser7ator

'ada umumnya bagian-bagian dari trafo yang terendam minyak trafo berada (ditempatkan) dalam

tangki. ntuk menampung pemuaian minyak trafo, tangki dilengkapi dengan konser7ator.

& 'eralatan 0antu

- 'endingin

'ada inti besi dan kumparan-kumparan akan timbul panas akibat rugi-rugi besi dan rugi-rugi tembaga.0ila panas tersebut mengakibatkan kenaikan suhu yang berlebihan, akan merusak isolasi di dalam trafo,maka untuk mengurangi kenaikan suhu yang berlebihan tersebut trafo perlu dilengkapi dengan sistempendingin untuk menyalurkan panas keluar trafo.

edia yang digunakan pada sistem pendingin dapat berupa% dara/gas, minyak dan air. 'engalirannya

(sirkulasi) dapat dengan cara %

9lamiah (natural)

Tekanan/paksaan (forced).

acam-macam dan sistem pendingin trafo berdasarkan media dan cara pengalirannya dapatdiklasifikasikan seperti pada Tabel 1.

- Tap 3hanger (perubah tap)

Tap 3hanger adalah perubah perbandingan transformator untuk mendapatkan tegangan operasi

sekunder sesuai yang diinginkan dari tegangan $aringan/primer yang berubah-ubah. Tap changer dapatdilakukan baik dalam keadaan berbeban (on-load) atau dalam keadaan tak berbeban (off load),tergantung $enisnya.

- 9lat pernapasan

arena pengaruh naik turunnya beban trafo maupun suhu udara luar, maka suhu minyakpun akanberubah-ubah mengikuti keadaan tersebut. 0ila suhu minyak tinggi, minyak akan memuai dan


4/10

mendesak udara di atas permukaan minyak keluar dari dalam tangki, sebaliknya bila suhu minyakturun, minyak menyusut maka udara luar akan masuk ke dalam tangki.

edua proses di atas disebut pernapasan trafo. 'ermukaan minyak trafo akan selalu bersinggungandengan udara luar yang menurunkan nilai tegangan tembus minyak trafo, maka untuk mencegah haltersebut, pada u$ung pipa penghubung udara luar dilengkapi tabung berisi kristal :at hygroskopis.

- +ndikator

ntuk mengaasi selama trafo beroperasi, maka perlu adanya indicator pada trafo sebagai berikut%

indikator suhu minyak

indikator permukaan minyak

indikator sistem pendingin

indikator kedudukan tap

dan sebagainya.

& 'eralatan 'roteksi

- ;ele 0uchol:

;ele 0uchol: adalah rele alat/rele untuk mendeteksi dan mengamankan terhadap gangguan di dalamtrafo yang menimbulkan gas.

*as yang timbul diakibatkan oleh%

a. 8ubung singkat antar lilitan pada/dalam phasab. 8ubung singkat antar phasac. 8ubung singkat antar phasa ke tanahd. 0usur api listrik antar laminasie. 0usur api listrik karena kontak yang kurang baik.

- 'engaman tekanan lebih

9lat ini berupa membran yang dibuat dari kaca, plastik, tembaga atau katup berpegas, berfungsisebagai pengaman tangki trafo terhadap kenaikan tekan gas yang timbul di dalam tangki yang akanpecah pada tekanan tertentu dan kekuatannya lebih rendah dari kakuatan tangi trafo.

- ;ele tekanan lebih

;ele ini berfungsi hampir sama seperti rele 0uchol:, yakni mengamankan terhadap gangguan di dalamtrafo. 0edanya rele ini hanya beker$a oleh kenaikan tekanan gas yang tiba-tiba dan langsungmentripkan '..T.

- ;ele Diferensial


5/10

0erfungsi mengamankan trafo dari gangguan di dalam trafo antara lain flash o7er antara kumparandengan kumparan atau kumparan dengan tangki atau belitan dengan belitan di dalam kumparanataupun beda kumparan.

- ;ele 9rus lebih

0efungsi mengamankan trafo arus yang melebihi dari arus yang diperkenankan leat dari trafo terseutdan arus lebih ini dapat ter$adi oleh karena beban lebih atau gangguan hubung singkat.

- ;ele Tangki tanah

0erfungsi untuk mengamankan trafo bila ada hubung singkat antara bagian yang bertegangan denganbagian yang tidak bertegangan pada trafo.

- ;ele 8ubung tanah

0erfungsi untuk mengamankan trafo bila ter$adi gangguan hubung singkat satu phasa ke tanah.

- ;ele Termis

0erfungsi untuk mencegah/mengamankan trafo dari kerusakan isolasi kumparan, akibat adanya panaslebih yang ditimbulkan oleh arus lebih. 0esaran yang diukur di dalam rele ini adalah kenaikantemperatur.

Pengujian Transformator

'engu$ian transformator dilaksanakan menurut '5-1?@# dengan melalui tiga macam pengu$ian,sebagaimana diuraikan $uga dalam +23 !A (1?!A), yaitu %

- 'engu$ian ;utin

'engu$ian rutin adalah pengu$ian yang dilakukan terhadap setiap transformator, meliputi%

pengu$ian tahanan isolasi

pengu$ian tahanan kumparan

pengu$ian perbandingan belitan 'engu$ian 7ector group

pengu$ian rugi besi dan arus beban kosong

pengu$ian rugi tembaga dan impedansi

pengu$ian tegangan terapan (Bithstand Test)

pengu$ian tegangan induksi (+nduce Test).

- 'engu$ian $enis


6/10

'engu$ian $enis adalah pengu$ian yang dilaksanakan terhadap sebuah trafo yang meakili trafo lainnyayang se$enis, guna menun$ukkan baha semua trafo $enis ini memenuhi persyaratan yang belum diliputoleh pengu$ian rutin. 'engu$ian $enis meliputi%

pengu$ian kenaikan suhu

pengu$ian impedansi

- 'engu$ian khusus

'engu$ian khusus adalah pengu$ian yang lain dari u$i rutin dan $enis, dilaksanakan atas persetu$uanpabrik denga pmbeli dan hanya dilaksanakan terhadap satu atau lebih trafo dari se$umlah trafo yangdipesan dalam suatu kontrak. 'engu$ian khusus meliputi %

pengu$ian dielektrik

pengu$ian impedansi urutan nol pada trafo tiga phasa

pengu$ian hubung singkat

pengu$ian harmonik pada arus beban kosong

pengu$ian tingkat bunyi akuistik

pengukuran daya yang diambil oleh motor-motor kipas dan pompa minyak.

& 'engu$ian ;utin

- 'engukuran tahanan isolasi

'engukuran tahanan isolasi dilakukan pada aal pengu$ian dimaksudkan untuk mengetahui secara dinikondisi isolasi trafo, untuk menghindari kegagalan yang fatal dan pengu$ian selan$utnya, pengukurandilakukan antara%

sisi 8" -


7/10

- 'engukuran tahanan kumparan

'engukuran tahanan kumparan adalah untuk mengetahui berapa nilai tahanan listrik pada kumparanyang akan menimbulkan panas bila kumparan tersebut dialiri arus.

=ilai tahanan belitan dipakai untuk perhitungan rugi-rugi tembaga trafo.

'ada saat melakukan pengukuran yang perlu diperhatikan adalah suhu belitan pada saat pengukuranyang diusahakan sama dengan suhu udara sekitar, oleh karenanya diusahakan arus pengukuran kecil.

'eralatan yang digunakan untuk pengukuran tahanan di atas 1 ohm adalah Bheatstone 0ridge,sedangkan untuk tahanan yang lebih kecil dari 1 ohm digunakan 'recition Double 0ridge.

'engukuran dilakukan pada setiap fasa trafo, yaitu antara terminal%

ntuk terminal tegangan tinggi%

a. Trafo fasa

- fasa 9 - fasa 0- fasa 0 - fasa 3- fasa 3 - fasa 9

b. Trafi 1 fasa- terminal 81-8# untuk trafo double bushing- terminal 81-*round untuk trafo single bushing

ntuk sisi tegangan rendah

a. Trafo fasa

- fasa a - fasa b- fasa b - fasa c

- fasa c - fasa ab. Trafo 1 fasa

- terminal C1-CE dengan C#-C dihubung singkat.

'engukuran dengan Bheatstone bridge digunakan untuk tahanan di atas 1 ohm. ;angkaian pengukurandapat dilihat pada *ambar 1. 'ada keadaan seimbang berlaku rumus%

; adalah hagra tahanan belitan yang diukur F factor pengali. 'engukuran dengan 'recition doublebridge digunakan untuk tahanan yang lebih kecil dar 1 ohm. ;angkaian pengukuran seperti *ambar #.Tahanan yang diukur ; dapat dihitung dengan menggunakan rumus%

- 'engukuran perbandingan belitan

'engukuran perbandingan belitan adalah untuk mengetahui perbandingan $umlah kumparan sisitegangan tinggi dan sisi tegangan rendah pada setiap tapping, sehingga tegangan output yangdihasilkan oleh trafo sesuai dengan yang dikehendaki. toleransi yang dii$inkan adalah%

a. ,5 G dari rasio tegangan atau b. 1/1 dari persentase impedansi pada tapping nominal.


8/10

'engukuran perbandingan belitan dilakukan pada saat semi assembling yaitu setelah coil trafo diassembling dengan inti besi dan setelah tap changer terpasang, pengu$ian kedua ini bertu$uan untukmengetahui apakah posisi tap trafo telah terpasang secara benar dan $uga untuk pemeriksaan 7ectorgroup trafo.

'engukuran dapat dilakukan dengan menggunakan Transformer Turn ;atio Test (TT;), misalnya merk

6emes *. 0iddle 3o 3at. =o.555 atau 3at. =o. 551-E!.

- 'emeriksaan "ector *roup

'emeriksaan 7ector group bertu$uan untuk mengetahui apakah polaritas terminal-terminal trafo positifatau negatif. tandar dari notasi yang dipakai adalah 9DD+T+"2 dan 0T;93T+"2.

- 'engukuran rugi dan arus beban kosong

'engukuran ini untuk mengetahui berapa daya yang hilang yang disebabkan oleh rugi histerisis dan eddycurrent dari inti besi (core) dan besarnya arus yang ditimbulkan oleh kerugian tersebut. 'engukurandilakukan dengan memberikan tegangan nominal pada salah satu sisi dan sisi lainnya dibiarkan terbuka.

- 'engukuran rugi tembaga dan impedansi

'engukuran ini bertu$uan untum mengetahui besarnya daya yang hilang pada saat trafo beroperasiakibat dari tembaga (Bcu) dan strey loss (Bs) trafo yang digunakan.

'engukuran dilakukan dengan memberi arus nominal pada salah satu sisi dan pada sisi yang laindihubung-singkat, dengan demikian akan terbangkit $uga arus nominal pada sisi tersebut, sehingga trafoseolah-olah dibebani penuh.

'erhitungan rugi beban penuh (Bcu) dan impedansi (+:), dimana pada aktu pengukuran tahananbelitan (;), Bcu dan +: dilakukan pada saat suhu rendah (udara sekitar (t)), maka Bcu dan +: perludikoreksi terhadap suhu acuan !5H3, dimana factor koreksi (a) adalah %

- 'engu$ian tegangan terapan (Bithstand Test)

'engu$ian ini dimaksudkan untuk mengu$i kekuatan isolasi antara kumparan dan body tangki.

'engu$ian dilakukan dengan memberi tegangan u$i sesuai denga standar u$i 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.- aktu pengu$ian A detik.

- 'engu$ian tegangan induksi

'engu$ian tegangan induksi bertu$uan untuk mengetahui kekuatan isolasi antara layer dari tiap-tiapbelitan dan kekuatan isolasi antara belitan trafo. 'engu$ian dilakukan dengan memberi tegangan supplydua kali tegangan nominal pada salah satu sisi dan sisi lainnya dibiarkan terbuka. ntuk mengatasike$enuhan pada inti besi (core) maka frekensi yang digunakan harus dinaikkan sesuai dengakebutuhan.


9/10

'engu$ian kebocoran tangki dilakukan setelah semua komponen trafo terpasang. 'engu$ian dilakukanuntuk mengetahui kekuatan dan kondisi paking dan las trafo. 'engu$ian dilakukan dengan memberikantekanan nitrogen (=#) sebesar kurang lebih 5 psi dan dilakukan pengamatan pada bagian-bagian las danpaking dengan memberikan cairan sabun pada bagian tersebut. 'engu$ian dilakukan sekitar $amapakah ter$adi penurunan tekanan.

& 'engu$ian 6enis (Type Test)

- 'engu$ian kenaikan suhu

'engu$ian kenaikan suhu dimaksudkan untuk mengetahui berapa kenaikan suhu oli dan kumparan trafoyang disebabkan oleh rugi-rugi trafo apabila trafo dibebani. 'engu$ian ini $uga bertu$uan untuk melihatapakah penyebab panas trafo sudah cukup effisien atau belum.

'ada trafo dengan tapping tegangan di atas 5G pengu$ian kenaikan suhu dilakukan pada tappngtegangan terendah (arus tertinggi), pada trafo dengan tapping maksimum 5G pengu$ian dilakukan padatapping nominal.

'engu$ian kenaikan suhu sama dengan pengu$ian beban penuh, pengu$ian dilakukan denganmemberikan arus trafo sedemikian hingga membangkitkan rugi-rugi trafo, yaitu rugi beban penuh danrugi beban kosong.

uhu kumparan dihitung berdasarkan rumus sebagai berikut%

t adalah suhu sekitar pada saat akhir pengu$ian.

- 'engu$ian tegangan impulse

'engu$ian impulse ini dimaksudkan untuk mengetahui kemampuan dielektrik dari sistem isolasi trafoterhadap tegangan sur$a petir.

'engu$ian impuls adalah pengu$ian dengan memberi tegangan lebih sesaat dengan bentuk gelombangtertentu. 0ila trafo mengalami tegangan lebih, maka tegangan tersebut hampir didistribusikan melaluieffek kapasitansi yang terdapat pada %

- antar lilitan trafo- antar layer trafo- antara coil denga ground.

- 'engu$ian tegangan tembus oli

'engu$ian tegangan tembus oli dimaksudkan untuk mengetahui kemampuan dielektrik oli. 8al inidilakukan karena selain berfungsi sebagai pendingin dari trafo, oli $uga berfungsi sebagai isolasi.

'ersyaratan yang ditentukan adalah sesuai denga standart '


10/10

- bersihkan tempat sample oli dari kotoran dengan mencucinya dengan oli sampai bersih.- ambil contoh/sample oli yang akan diu$i, usahakan pada saat pengambilan sample oli tidak tersentuhtangan atau terlalu lama terkena udara luar karena oli ini sanga sensiti7e.- tempatkan sample oli padaalat tetes.- nyalakan poer alat tetes.- tekan tombol start dan counter akan mencatat secara otomatis se$auh mana kemampuan dielektrik

oli tersebut. etelah counter berhenti dan tombol reset menyala, tekan tombol reset untukmengembalikan ke posisi semula.- hasil pengu$ian tegangan tembus diambil rata-ratanya setelah dilakukan 5 (lima) kali dengan selangaktu # menit.

Kesimpulan

1. elayakan operasi dari suatu transformator daya dapat ditetapkan setelah melalui tahapan-tahapan pengu$ian berdasarkan standar yang berlaku.

#. etelitian dari proses pengu$ian transformator daya sangan dipengaruhi oleh temperatur ruangserta ketepatan aktu pelaksanaannya.

. eandalan transformator selama masa operasi, sangat ditentukan oleh cara pemeliharaannya,sehingga $adal aktu pemeliharaan perlu dika$i lebih lan$ut. J

transformator daya dan cara pengujiannya.docx

Documents