Transformator adalah alat listrik yang dapat memindahkan energi listrik dengan merubah tingkat tegangan melalui prinsip induksi magnetik tanpa merubah frekuensi. Ia bekerja dengan mengubah medan magnet pada kumparan primer yang menginduksi ggl pada kumparan sekunder. Transformator memiliki inti besi dan kumparan serta minyak untuk pendinginan dan isolasi. Ada dua jenis transformator yaitu step-up untuk meningkatkan tegangan dan step-down untuk

1. TRANSFORMATOR
Oleh : Michael Albertianus Sinulingga (200402095)

2. Pengertian Transformator
Alat listrik yang dapat memindahkan energi
listrik dengan merubah tingkat tegangan dari
suatu rangkaian listrik ke rangkaian listrik lain
melalui prinsip induksi magnetik tanpa
merubah frekuensi.

3. Prinsip Kerja Transformator
Arus bolak-balik menyebabkan
terjadinya perubahan medan
magnet pada kumparan primer.
Perubahan medan magnetik pada
kumparan sekunder menghasilkan
ggl induksi.
Perubahan medan magnet pada
kumparan primer diteruskan oleh inti
besi lunak ke kumparan sekunder.

4. Bagian Utama Transformator
a) Inti Besi
Inti besi berfungsi untuk
mempermudah jalan fluksi, yang
ditimbulkan oleh arus listrik yang
melalui kumparan.
Pada transformator, inti
besi dibuat dari lempengan-
lempengan besi tipis yang
berisolasi, untuk mengurangi
panas (sebagai rugi-rugi besi)
yang ditimbulkan oleh “Eddy
Current”

5. Bagian Utama Transformator
b) Kumparan
Beberapa lilitan kawat
berisolasi akan membentuk
suatu kumparan. Kumparan
tersebut di-isolasi, baik terhadap
inti besi maupun terhadap
kumparan lain disebelahnya
dengan isolasi padat, seperti
karton, pertinax.

6. Bagian Utama Transformator
c) Minyak Transformator
Sebagian besar trafo tenaga,
kumparan-kumparan dan intinya
direndam dalam minyak trafo,
terutama trafo-trafo tenaga yang
berkapasitas besar, karena minyak
trafo mempunyai sifat sebagai media
pemindah panas (di sirkulasi), dan
bersifat sebagai isolasi (daya tegangan
tembus tinggi), sehingga minyak trafo
tersebut berfungsi sebagai media
pendingin dan isolasi.

7. Bagian Utama Transformator
d) Tangki
Pada umumnya bagian-bagian
dari trafo yang terendam
minyak trafo berada
(ditempatkan) dalam tangki.
Untuk menampung pemuaian
minyak trafo, tangki dilengkapi
dengan konservator.

8. Bagian Utama Transformator
e) Bushing
Hubungan antara kumparan
trafo ke jaringan luar melalui
sebuah bushing, yaitu
sebuah konduktor yang
diselubungi oleh isolator,
yang sekaligus berfungsi
sebagai penyekat antara
konduktor tersebut dengan
tangki trafo.

9. Bagian Utama Transformator
Peralatan Bantu
PENDINGIN
ALAT PERNAPASAN
PENGAMAN

10. Transformator Arus
Berfungsi mentransformasikan harga arus (dari
harga yang besar ke harga yang diinginkan), untuk
keperlluan pengukuran dan pendeteksian.
 Memperkecil bahaya resiko adanya arus yang
besar, baik untuk peralatan terlebih orang.
 Memperkecil rating/dimensi alat ukur
 Proses pemgukuran dapat dilakukan secara
langsung.
 Hasil deteksi/pengukuran lebih mendekati
ketelitian yang tepat/akurat.

11. Transformator Tegangan
Bekerja sama seperti trafo arus tetapi
mentransformasikan harga tegangan (dari harga yang
tinggi ke harga yang rendah), untuk keperluan
pengukuran dan pendeteksian.
 Memperkecil bahaya resiko adanya tegangan yang besar,
baik untuk peralatan terlebih orang.
 Memperkecil rating/dimensi alat ukur
 Proses pemgukuran dapat dilakukan secara langsung.
 Hasil deteksi/pengukuran lebih mendekati ketelitian yang
tepat/akurat.
Trafo arus dan tegangan biasanya digabung
dalam satu koordinasi kerja, misalnya untuk
pengukuran daya, sistem pengaman, dan sebagainya.

12. Jenis Transformator Tegangan
Trafo ada dua jenis, yaitu:
Trafo Step-Up dan
Trafo Step-Down
a)Trafo Step-Up
digunakan untuk menaikan
tegangan listrik
b)Trafo Step-Down
digunakan untuk
menurunkan tegangan
listrik

13. Step-Up Transformator
Trafo ini memiliki ciri :
a) Lilitan kumparan primer
lebih sedikit dari pada
lilitan kumparan sekunder
b) Tegangan primer lebih
kecil dari tegangan
sekunder

14. Step-Down Transformator
Trafo ini memiliki Ciri:
a) Lilitan kumparan primer
lebih banyak dari lilitan
kumparan sekunder
b)Tegangan primer lebih
tinggi dari tegangan
sekunder

15. Contoh Step-Up dan Step Down Transformator Pada
Praktikum Distribusi dan Proteksi Sistem Tenaga Listrik
Step-Up Step-Down

16. Rangkaian Ekivalen Trafo
Rangkaian ekivalent dari sebuah mesin atau perangkat
elektronik hanya merupakan interpretasi dari persamaan yang
menggabungkan resistor tetap / resistor variabel dan reaktansi,
yang secara tepat mensimulasikan atau menggambarkan
perilaku lengkap mesin.
Secara umum, masalah yang berkaitan dengan tegangan dan
arus transformator dapat diselesaikan dengan menggunakan
diagram fasor. Namun, untuk memudahkan perhitungannya,
jauh lebih mudah dengan menggunakan rangkaian ekivalen
transformator.
Dengan menerapkan teori rangkaian langsung ke rangkaian
ekivalen transformator ini, maka kita dapat dengan mudah
mengetahui arus dan tegangan pada sebuah transformator.

17. Gambar di atas menunjukkan rangkaian ekivalen dari sebuah transformator di mana kita dapat membayangkan bahwa
tahanan dan reaktansi dari belitan primer dan sekunder adalah eksternal (ditunjukkan secara terpisah) terhadap
belitan.
Arus tanpa beban, Io adalah kombinasi komponen Iu yang menarik dan komponen aktif Iw.
Maka dari itu, efek arus magnetisasi dinyatakan sebagai Xo dan efek pada komponen aktif atau komponen non inti
(core loss component) diwakili oleh Ro resistif non induktif.
Ro dan Xo keduanya terhubung melalui belitan primer seperti yang ditunjukkan pada gambar. Kombinasi paralel ini
disebut sebagai rangkaian ekivalen transofmator pada kondisi tanpa beban.
Ketika beban terhubung ke sekunder, arus I2 saat ini mulai mengalir melalui sirkuit sekunder dan menyebabkan
penurunan tegangan melewati X2 dan R2.
Seperti yang telah dijelaskan, karena arus I2 sekunder, maka arus utama akan menarik lebih banyak arus. Jadi arus
utama I1 menyebabkan penurunan yang cukup besar pada R1 dan X1.

18. Untuk perhitungannya sederhana, maka rangkaian ekuivalen transformator selanjutnya
disederhanakan dengan mentransferresistansi dan reaktansi sekunder ke sisi primer sehingga
rasio E2 / E1 tidak terpengaruh dalam fase maupun besarannya.
Ekivalen primer dari EMF sekunder yaitu
E2’ = E2/K
Dimana K adalah rasio perubahan
Sama halnya dengan ekivalen primer dari tegangan terminal sekunder yaitu
V2’ = V2/K
Maka ekivalen primer dari arus sekunder adalah
I2’ = I2/K
Kita biarkan R2’ adalah hambatan yang akan ditransfer ke sisi primer yang menghasilkan
penurunan primer sama seperti yang dihasilkan di sekunder.
Jadi I2’R2’ adalah jatuh tegangan primer oleh R2’. Sehingga ditemukan bahwa rasio I2’R2’ dan I2R2
harus sama dengan N1 / N2 (rasio berubah).
Maka,R1’ = K2R1
X1’= K2X1
Dengan menggunakan cara yang sama, maka resistensi dan reaktansi beban juga dapatditransfer
ke sisi primer, dengan mentransfer semua nilai ini, rangkaian ekivalen yang tepat dari
transformator ditunjukkan di bawah ini.

20. SEKIAN DAN TERIMA KASIH