Tugas Pertemuan 2 Teknik Tegangan Tinggi Dosen : Prof.Ir. Syamsir Abduh , MM, Ph.D Disusun Oleh : Addo Suryo 062.13.027 Andrew Jussac 062.13.029 Rio Afdhala 062.13.019 Thesar Pramanda 062.13.033

1. SUMBER TEGANGAN TINGGI ARUS AC
TEKNIK TEGANGAN TINGGI
Addo Suryo 062.13.027
Andrew Jussac 062.13.029
Rio Afdhala 062.13.019
Thesar Pramanda 062.13.033
78

2. CIRI CIRI TRANSFORMATOR UJI
• Perbandingan lilitan besar
• Kapasitas kVA kecil
• Satu phasa (kecuali keperluan khusus perlu 3 Phasa)
• Salah satu ujung lilitan di ketanahkan
• Perencanaan isolasi hanya diperhitungkan sampai
tegangan uji maksimum. (Tidak diharapkan menerima
OverVoltage)
• Konstruksi sedemikian sehingga gradien tegangan
(dV/dt) seragam dan osilasi dapat diabaikan

3. KONSTRUKSI TRANSFORMATOR
UJI
• Pengoperasian singkat
 tidak ada masalah pendinginan trafo
• Sistem Isolasi Minyak
• Inti umumnya Core Type
• Lilitan berbentuk (50-60 kV
- “Polylayer Polyline Wound Disc Winding”
Lilitan Primer digulung di Inti, sedangkan lilitan sekundernya
digulung di luar lilitan primernya. Distribusi tegangan tidak
linier, jadi ditambahkan perisai statis)

4. KONSTRUKSI TRANSFORMATOR
UJI
• Fortesque (100 kV)
Untuk mendapatkan isolasi yang ekonomis dan gradien tegangan yang
seragam maka dililit cara Fortesque. Primer di dekat inti, lilitan sekunder
menjauh membentuk kerucut.
• Fischer
Gulungan primer dililitkan dekat inti, sedangkan gulungan sekunder dililtkan
berturut2 diluarnya sehingg tegang tertinggi yang terjauh dari inti.
(A) Fortesque (B) Fischer

5. KARATERISTIK TRANSFORMATOR
UJI
• Karena lilitan banyak  Perbandingan kumparan besar  Distributed
Capacitance besar  Arus pemuat (excitasi) besar  Arus Leading 
Tegangan menjadi naik/tinggi  Tidak sesuai perbandingan lilitan.
Mengatasi : Membuat sela udara di dalam inti dan membesarkan arus
• Distributed Capacitance besar  Reaktansi besar  Resonansi (Lihat
Tabel)
Jika bentuk gelombang tidak sempurna  Distorsi.
Mengatasi :
- Pembangkit gelombang sinus
- Meredam resonansi atau dengan filter

6. TABEL FREKUENSI RESONANSI
Tegangan
Sekunder
Pada
Transformator
(kV)
Kapasitas
(kVA)
Frekuensi
Resonansi
(Hertz)
Catatan
500 300 315
255
Sebuah terminal dibumikan
dengan 6 buah isolator gantung
paralel
150 2 340
220
Kedua terminal tidak dibumikan
Sebuah terminal dibumikan
77(P.T.) 0.2 1250
750
Kedua terminal tidak dibumikan
Sebuah terminal dibumikan
40 4 1000 Edua terminal tidak dibumikan

7. Pengujian yang lengkap, meliputi kondisi :
Pengujian ketahanan dalam udara
Pengujian ketahanan dalam minyak
Pengujian ketahanan tiap lapisan isolator
Pengujian lompatan (api) suasana kering
Pengujian lompatan (api) suasana basah
Pengujian kegagalan (breakdown)
POKOK-POKOK PENGUJIAN

8. Pokok pengujian umumnya diterapkan pada alat-alat
konvensional :
1. Mesin
2. Trafo
3. Isolator
4. Kawat dan Kabel
5. Pemisah (DS - Disconnecting Switch)
6. Dll.
Alat-alat khusus memerlukan pengujian khusus juga.

9. FAKTOR KOREKSI SITUASI UDARA
• Kondisi udara saat diuji tidak standar
• Tabel normalisasi selalu dinyatakan dalam standar kondisi tertentu.
(JIS, JEC, IEC, VDE, BS, IEEE, etc)
• Perlu koreksi agar dapat dibandingkan.

10. KONDISI UDARA STANDAR
Menurut JIS C3801 dan JEC Standard 106 Kondisi Standar adalah:
• Tekanan Barometer : 760 mm Hg (1013 mbar)
• Suhu Keliling : 20 C
• Kelembaban Mutlak : 11 gram/m3

11. PEMBANGKIT TEGANGAN TINGGI
AC

12. TRAFO CASCADE

13. • Alasan : Tegangan Maksimum ekonomis adalah 1600 kV
• Transformator dipasangkan secara seri.
• Mempunyai 3 Lilitan
- Primer (tegangan rendah)
- Sekunder (tegangan tinggi)
- Tersier (tegangan rendah dengan diatas tegangan tinggi, untuk supply
ke trafo tingkat berikutnya)
TRAFO CASCADE

14. TRAFO CASCADE (2)
1
3
V
1
3
V
V
2
3
V
T3
Isolasi
T2
T1
2
3
V
Untuk 3 tingkat :
- Trafo I : Daya 300%
- Trafo II: Daya 200%
- Trafo III: Daya 100 %

15. • Faktor Isolasi
Isolasi yg dibutuhkan lebih rendah dan murah
• Faktor Pemeliharaan
Jika terjadi kerusakan, masih ada backup
• Fleksibilitas
Memungkinkan memvariasi tegangan
• Faktor Mobilitas
Mudah dipindahkan
• Faktor rugi-rugi korona
Korona pada trafo yang lebih besar, memiliki rugi yang lebih besar
KENAPA CASCADE?

16. KONFIGURASI CASCADE

17. • Pemilihan kapasitas ditentukan oleh alat yang hendak diuji dan besar
tegangan uji yang diperlukan
• Kekuatan isolasi suatu bahan berbanding lurus dengan nilai kapasitansi dari
bahan tersebut
MENENTUKAN KAPASITAS TRAFO
UJI

18. Berdasarkan rumus daya, maka :
MENENTUKAN BESAR
TEGANGAN UJI

19. ALAT PENGUJI DAN SIRKUIT
PENGUJIAN
• Trafo Uji (400V – 100kV; 20 kVA, 30 menit)
Terdapat kumparan tersier pengukuran 100 V
• Induction Voltage Regulator 220 V, 20 kVA
• Pemutus Beban
• Tahanan Pelindung
tahanan : 1 /Volt (100 kV  100 k)
jarak : 0.7 – 1.1 cm/kV (100kV  1 meter)

20. V1
SPESMEN
YANGDIUJI
R
GULUNGAN
TERSIER
P.T.
60/0,1 Kv
KELAS 0,2
V2
SELA BOLA
TRAFO
PENGUJIAN
0,4/100 Kv 20 Kv a
PEMUTUSAN
BEBAN
ROTOR STATOR
I. V. R
V3
Gambar-8 (a)
ALAT PENGUJI DAN SIRKUIT
PENGUJIAN

21. A
V
C
I V
V
C
V
Cs
V
C
V
Cs
V
CO
..................
C
CCC
vV
..........................
C
CC
vV
...............................
πfC2
I
V
oS
S





V : tegangan yang diukur oleh (static)
Voltmeter
CS : Kapasitasi dari voltmeter  harganya
berubah bila penunjukan meter berubah
Gambar-9
(a) (b) (c)
Pers. 10
Pers. 11
Pers. 9
PENGUKURAN TEGANGAN
TINGGI BOLAK BALIK
1. Pembagi Kapasitor

22. 2. Pembagi Tahanan
• Konstruksi : Seperti Pembagi Kapasitor
• Kelemahan :
o Punya batas kemapuan membawa arus
o Mempunyai kapasitansi sasar (stray cap)
o Mempunyai induktansi sasar (stray ind)
(Perlu dipertimbangkan pada frekuensi tertentu)
• v=V(R1/(R1+R2))
3. Voltmeter Elektrostatik
• Voltmeter yang lazim dipakai untuk pengukuran Tegangan Tinggi
• Prinsip : Kapasitor Plat sejajar, 1 tetap dan 1 bergerak.

23. Voltmeter Elektrostatik
V1
V2
Plat tetap
Plat bergerak
F
    ....
2
V2V1A
V2V1C
2
1
W
2
2



εo
.......
A
C

o

meter.....Newton
dQ
dC
V1/2
dQ
dW
T
.....
A
F
105x4,745
A
2F
VVV
2
)V(VA
d1
dW
F
2
21
2
2
21






εo
εo
Gambar-10
Pers. 12
Pers. 13
Pers. 15
Pers. 14

24. PEMBANGKITAN TEGANGAN
TINGGI RANGKAIAN RESONANSI
SERI
• Latar Belakang :
- Bahan Isolator yang diuji bersifat Capacitive (terutama
pada pengukuran kabel)
- Transformator uji bersifat inductive
- Pada suatu saat rangkaian uji dan beban akan beresonansi
(umumnya terjadi saat arus mencapai limitasi maksimum
pada tegangan rendah)
• Akibat :
- Tegangan resonansi akan naik 20 kali .
- Rangkaian akan meledak

25. Solusi : Seri Resonan Sirkuit
• Dibuat rangkaian uji yang bisa diatur besar induktansinya agar
terjadi resonansi dengan beban yang bersifat kapasitip
• Tegangan saat resonansi yang dipakai sebagai tegangan uji, jadi
tegangan supply harus dikecilkan 20 kali
Rangkaian :
La Lb C
Tr
Rn Ln Cn

26. Keuntungan:
• Gelombang output dapat dipertahankan dalam bentuk sinus
murni
• Daya yang suplai sangat kecil, antara 5% - 10% dari daya
pengujian
• Tidak terjadi arus surja saat alat yang diuji mengalami
breakdown, karena saat breakdown, kapasitansi benda uji
berubah, dan sistem tidak lagi dalam resonansi, tegangan drop
menjadi tegangan suplai
• Dapat di kaskade-kan untuk tegangan lebih tinggi
• Susunan sederhana dan kokoh

27. Tali penggantung
Elektroda (plat)
bergerak 1 - 3 mm
Elektroda (plat) tetapCincin penjaga
(guard ring)
Elektroda
bergerak
Elektroda tetap
O
M
Gambar-11 Gambar-12

28. d. Voltmeter puncak
V
PenyearahC1
C1
C2
~
V

29. IKHTISAR PENGUKURAN
TEGANGAN TINGGI AC
Alat yang
dipakai
Cara Pengukuran Gambar Rumus
Sela – bola Langsung V2 pada Gbr. 8 (a)
Voltmeter
langsung
Dengan voltmeter
elektrostatik
Gbr. 10
Gbr. 11
Tidak
langsung
Dengan trafo V1 pada Gbr. 8 (a)
Dengan P.T. V3 pada Gbr. 8
Dengan pembagi C Gbr. 9 (b) dan (c)
Pers. 10
Pers. 11
Dengan pembagi R -
Ampermeter
Tidak
langsung
Dengan pembagi C Gbr. 9 Pers. 9

30.  Unknown. (21 Maret 2016). TEKNIK TEGANGAN TINGGI [online]. Akses :
http://bennyelektro-rooms.blogspot.co.id/2014/04/materi-teknik- tegangan-
tinggi.html (URL)
• Unknown. (21 Maret 2016). PEMBANGKITAN TEGANGAN TINGGI
[online]. Akses :
http://lazuardiinggil.blogspot.co.id/2013/10/pembangkitan-tegangan-tinggi-dc-
hvdc.html (URL)
• Unknown. (21 Maret 2016). TEKNIK PEMBANGKITAN DAN PENGUJIAN
DENGAN TEGANGAN TINGGI BOLAK-BALIK [online]. Akses :
https://www.google.co.id/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=3&ved
=0ahUKEwitgMrw6fTLAhVXB44KHQgNCNIQFggsMAI&url=http%3A%2F%
2Ffaculty.petra.ac.id%2Fsteph%2FGMT8.ppt&usg=AFQjCNHP6yhfOnw_Z6HS
4zmx1GPKkmahPw&bvm=bv.118443451,d.c2E&cad=rja (URL)
DAFTAR PUSTAKA