Transformer
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×
 

Transformer

on

  • 17,918 views

transformer and the instruments

transformer and the instruments

Statistics

Views

Total Views
17,918
Views on SlideShare
17,918
Embed Views
0

Actions

Likes
6
Downloads
709
Comments
3

0 Embeds 0

No embeds

Accessibility

Categories

Upload Details

Uploaded via as Microsoft PowerPoint

Usage Rights

© All Rights Reserved

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Processing…
Post Comment
Edit your comment

Transformer Transformer Presentation Transcript

  • TRANSFORMER
    Kelompok 5
    Aditya Prayoga (0806365412)
    Benson M. S. (0806365551)
    Edison M. S. (0806365702)
    M. Nahar (0806366150)
    Departemen Teknik Elektro
    Universitas Indonesia
    Teknik Tenaga Listrik – Ekstensi 2010
  • Pokok Pembahasan:
    Introduksi Transformer
    Transformer Praktis
    Transformer 3 (Tiga) Fasa
  • Introduksi Transformer
    Sejarah
    Macam-macam Transformer
    Simbol
    Prinsip Kerja
  • Transformer
    Transformer adalah suatu alat listrik yang dapat memindahkan dan mengubah energi listrik dari satu atau lebih rangkaian listrik ke rangkaian listrik yang lain, melalui suatu gandengan magnet dan berdasarkan prinsip induksi-elektromagnet.
    ENERGY
    MEKANIK
    GENERATOR
    GENERATOR
    MOTOR
    MOTOR
    TRANSFORMER
    ENERGY
    LISTRIK
    ENERGY
    LISTRIK
    TRANSFORMER
  • MENGAPA TRANSFORMER
    Beberapa alasan digunakannya transformer,
    antara lain:
    1. Tegangan yang dihasilkan sumber tidak
    sesuai dengan tegangan pemakai
    2. Biasanya sumber jauh dari pemakai sehingga perlu tegangan tinggi (Pada jaringan transmisi)
    3. Kebutuhan pemakai / beban memerlukan tegangan yang bervariasi
  • Sejarah
    1831, Michael Faraday mendemonstrasikan sebuah koil dapat menghasilkan tegangan dari koil lain.
    1832, Joseph Henry menemukan bahwa perubahan flux yang cepat dapat menghasilkan tegangan koil yang cukup tinggi
    1836, Nicholas Callan memodifikasi penemuan Henry dengan dua koil.
    • 1850 – 1884, era penemuan generator AC dan penggunaan listrik AC
    • 1885, Georges Westinghouse & William Stanley mengembangkan transformer berdasarkan generator AC.
    • 1889, Mikhail Dolivo-Dobrovolski mengembangkan transformer 3 fasa pertama
  • Sejarah (2)
    • Milestones
    AREVA,Power Transformer Fundamental (2008)
  • Macam-macam Transformer
    Berdasarkan fungsinya, trafo dibagi menjadi :
    Trafo Radio
    Trafo Pengukuran
    Potential Transformer (PT)
    Current Transformer (CT)
    Trafo Daya
  • PENGGUNAAN POWER TRANSFORMER PADA JARINGAN DISTRIBUSI
    AREVA,Power Transformer Fundamental (2008)
  • Simbol Transformer
    Transformer 1 fasa
    Transformer 3 fasa
  • Simbol Transformer (2)
    Transformer Pengukuran
    Current Transformer
    Potential Transformer
  • Prinsip Kerja
    Prinsip dasar suatu transformator adalah induksi bersama
    (mutual induction) antara dua rangkaian yang dihubungkan oleh fluks magnet. Dalam bentuk yang sederhana, transformator terdiri dari dua buah kumparan induksi yang secara listrik terpisah tetapi secara magnet dihubungkan oleh suatu path yang mempunyai relaktansi yang rendah. Kedua kumparan tersebut mempunyai mutual induction yang tinggi. Jika salah satu kumparan dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik, fluks bolak-balik timbul di dalam inti besi yang dihubungkan dengan kumparan yang lain menyebabkan atau menimbulkan ggl (gaya gerak listrik) induksi ( sesuai dengan induksi elektromagnet) dari hukum faraday, Bila arus bolak balik mengalir pada induktor, maka akan timbul gaya gerak listrik (ggl) .
  • Prinsip Kerja (con’t)
    INTI BESI
    Trafo dihubungkan dengan sumber tegangan V1.
    Mengalir arus a(iex / -90o)
    Iex membangkitkan arus gaya maknit (ф / sefasa dengan iex )
    фMembangkitkan tegangan tentang (e1/ -90o terhadap ф)
    Ф Membangkitkan tegangan
    Sekunder (e2 / -90o terhadap ф)
    Ф
    Karena trafo tersebut tidak
    berbeban, maka v2 = e2
    PRIMER
    SEKUNDER
    Iex
    Ф
    E1
    E2
    V1
    V2
    ~
    Ф
    E1
    Iex
    V1
    , E1
    E2
    Iex
    E2
    V1
    2
    O

    /2
    (3/2)
  • Ideal Transformer
    I1
    I2
    V1
    V2
    Daya pada rangkaian primer = daya pada rangkaian sekunder
    P1 = P2
    I1.V1 = I2.V2
    I2 : I1 = V1 : V2
    = a
    = Ratio Trafo
    I1.N1 = I2.N2
    N1 : N2 = I2 : I1
    = V1 : V2
    = a
    = Ratio Trafo
    P1 = Daya Primer V1 = Tegangan Primer
    P2 = Daya Sekunder V2 = Tegangan Sekunder
    I1 = Arus Primer N1 = Jumlah Lilitan Primer
    I2 = Arus Sekunder N2 = Jumlah Lilitan Sekunder
  • RANGKAIAN EQUIVALENT TRAFO
    V2
    V1
    V1
    Untuk mempermudah analisis dalam pengujian, rangkaian primer dan
    sekunder dibuat menjadi sebuah rangkaian yang disebut rangkaian
    Equivalent.
    Rugi tembaga sekunder dilihat
    dari primer = I22 x R2
    = I12 (I22/I12) x R2
    = I12 (I2/I1)2 x R2
    = I12 x a2 x R2
    Dari sini maka resistan sekunder
    dilihat dari primer (R2’) = a2 R2
    Dan reaktan sekunder dilihat
    dari primer (X2’) = a2 X2
    RANGKAIAN PRIMER
    RANGKAIAN
    SEKUNDER
    R1
    X1
    R2
    X2
    I1
    I2
    R1
    X1
    R2’
    X2’
    I1
    E1
    E2
  • Contoh Soal
    Sebuah trafo ideal mempunyai 90 lilitan disisi primer dan 2250 lilitan di sisi sekunder terhubung pada sumber tegangan 120V 60Hz
    Hitung:
    Tegangan efektif yang melalui terminal sekunder
    Tegangan peak yang melalui terminal sekunder
    Tegangan sesaat yang melalui sisi sekunder ketika tegangan sesaat yang melalui sisi primer adalah 37 V
    • Jawab:
    • A. E1/E2 = N1/N2
    120/E2 = 90/2250
    E2 = 3000 V
    • B. E2peak = √2 E2
    = 1,414 x 3000
    = 4242 V
    • C. Ketika e1 = 37 V maka
    • N2/N1 = 2250/90
    = 25 (rasio)
    • e2 = 25 x 37
    = 925 V
  • Transformer Praktis
    Kerugian pada Transformer
    Rangkaian Ekuivalen
  • Kerugian pada Transformer
    Rugi-rugi inti:
    Rugi-rugi arus pusar / eddy current
    Rugi-rugi hysterisis
    Rugi-rugi tembaga
  • RugiArusPusar
    EDDY CURRENT
    INTI BERLAPIS
    DAN DISEKAT
    Rugi arus eddy adalah terjadinya arus pusar yang arahnya ber-putar didalam inti trafo. Arus ini menimbulkan panas didalam inti trafo.
    Untuk mengurangi rugi arus eddy, inti trafo
    dibuat berlapis-lapis masing-masing
    lapisan disekat, sehingga arah pusaran
    arus dipependek.
  • Rugi Hysterisis
    RUGI HYSTERISIS
    Iex

    • Rugi hysterisis memperbesar Iex
    • Untuk mengurangi rugi hysterisis, inti trafo dibuat dari besi lunak
    • Rugi hysterisis dan arus pusar tetap, tidak tergantung besar beban
  • Rugi-rugi tembaga
    R = Tahanan (Ohm)
    ρ = Tahanan jenis (Ohm.m)
    l = Panjang (m)
    A = Luas penampang (m2)
  • Rugi tembaga adalah rugi-rugi lilitan primer dan sekunder lilitan primer dan sekunder terdiri dari kawat tembaga yang mempunyai panjang dan penampang
    RUGI TEMBAGA PRIMER = IP2.RP (Watt)
    RUGI TEMBAGA SEKUNDER = IS2.RS (Watt)
    RP & RS= Tahanan Primer & Sekunder ()
    IP & IS = Arus Primer & Sekunder (Ampere)
    Karena rugi tembaga tergantung dari arus primer dan sekunder, maka rugi tembaga bersifat tidak tetap tergantung beban trafo
    Rugi-rugi tembaga(2)
  • RANGKAIAN EQUIVALENT TRAFO
    V2
    V1
    R1
    Xf1
    R2
    Xf2
    I1
    I2
    E1
    E2
    Xm
    Rm
    Pada rangkaian praktis, terdapat rugi inti yang dinyatakan dengan Xm dan Rm
  • Contoh Soal
    Kumparan sekunder dari sebuah transformer mempunyai 180 lilitan. Ketika trafo dalam kondisi terbebani arus sekundernya mempunyai nilai efektif 18 A 60 Hz. Flux mutual mempunyai nilai peak 20 mWb, flux bocor disisi sekunder mempunyai nilai peak 3 mWb.
    Hitung :
    A. Tegangan induksi di kumparan sekunder yang disebabkan oleh flux bocor.
    B. Nilai reaktansi bocor disisi sekunder.
    C. Nilai dari E2 induksi yang disebabkan oleh flux mutual.
  • Contoh Soal (2)
    Jawab :
    A.
    Ef2 = 4,44 f N2Φf2
    = 4,44 x 60 x 180 x 0,003
    = 143,9 V
    B.
    Xf2 = Ef2 / I2
    = 143,9 / 18
    = 8 Ω
    C.
    E2 = 4,44 f N2Φm
    = 4,44 x 60 x 180 x 0,02
    = 959 V
  • Three Phase Transformer
    Konstruksi
    Perhitungan
    Jenis-jenis Pendinginan
    Sistem Proteksi
  • S
    R
    T
    r
    s
    t
    Three Phase Transformer
    Konstruksi trafo tiga fasa terdiri dari rangaian tiga buah trafo satufasa
  • FORMULASI TRANSFORMER TIGA FASA
    ILine
    R
    ILine = IFasa
    VRS = VR – VS
    = VR.√3.
    R
    Vrs
    IFasa
    VLL
    N
    VR
    N
    T
    Vrs
    -VS
    S
    T
    VLN
    S
    N
    VS
    VT
    Bila rangkaian primer atau sekunder trafo terhubung bintang
    VRS = VLL = Voltage line to line
    VR = VS = VT = VLN
    = Voltage line to netral
    P3 Fasa = Daya Trafo Tiga Fasa
    VLL = VLN. 3 Maka VLN = VLL / 3
    P3 Fasa = 3.I.VLN
    = 3.I.(VLL/ 3)
    = I.VLL. 3
  • con’t
    Bila rangkaian primer atau sekunder trafo terhubung delta
    T
    VLine = VFasa
    IR = Ir – It
    = Ir.√3.
    It
    Is
    VLine = VFasa
    S
    Ir
    R
    IR
    It
    Is
    Ir
    - It
    IR
    IR = IS = IT = ILine = Arus Line
    Ir = Is = It = IFasa = Arus Fasa
    VRS = VST = VTR
    = Tegangan Line
    P3 Fasa = Daya Trafo Tiga Fasa
    ILine = IFasa. 3 Maka IFasa = ILine / 3
    P3 Fasa = 3.IFasa.V = 3.(Iline / 3).V
    = ILine.V. 3
  • AREVA,Power Transformer Fundamental (2008)
  • AREVA,Power Transformer Fundamental (2008)
  • Jenis-jenis Pendingin
    Tipe Kering:
    AA : Pendingin udara natural
    AFA : Pendinginan udara terpompa
    Tipe Basah :
    ONAN : Oil Natural Air Natural
    ONAF : Oil Natural Air Forced
    OFAF : Oil Forced Air Forced
  • Sistem Proteksi Transformer
    Proteksi Eksternal:
    Over Current Relay
    Ground Fault Relay
    Proteksi Internal:
    Differensial Relay
    Bucholz Relay
    Sudden Pressure Relay
  • Over Current Relay
    Memproteksi trafo dari arus berlebih
    Arus berlebih adalah arus yang melebihi arus nominal dalam jangka waktu tertentu
  • Ground Fault Relay
    Memproteksi trafo dari kesalahan/gangguan grounding
    Berlaku hanya untuk trafo yang titik netralnya di hubungkan ke ground
    Prinsip kerja mirip over current relay
  • Differential Relay
    • Ip = Arus primer
    • Is = Arus sekunder
    • Id = Arus diferensial
    • ACT = Auxilliary CT
    Memproteksi terhadap kebocoran arus
    Prinsipnya pada perbedaan arus masuk dan keluar trafo
  • Bucholz Relay
    Memproteksi trafo dari loncatan listrik di dalam trafo
    Memanfaatkan sifat kimiawi
  • Sudden Pressure Relay
    Memproteksi dari tekanan berlebih sesaat
    Tidak bereaksi pada tekanan berlebih, hal ini telah ditangani oleh relief vent
  • Referensi
    Utomo, Heri Budi.(2002).Overhaul Trafo Tenaga Tegangan Tinggi & Extra Tinggi.
    AREVA T&D. (2008). Power Transformers (Vol. 1 Fundamentals). Paris: Areva T&D.