Laporan PKL PT Badak NGL

1
LAPORAN KULIAH KERJA NYATA-PRAKTIK (KKN-P)
MAINTENANCE DEPARTEMENT – ELECTRICAL SECTION
PT BADAK NGL BONTANG
MAULANI CANDRA (0910630076)
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
Daftar Isi
B A B I ................................................................................................................. 6
PENDAHULUAN................................................................................................. 6
1.1 Latar Belakang ...................................................................................... 6
1.2 Tujuan Penulisan ................................................................................... 8
1.3 Batasan Masalah.................................................................................... 8
1.4 Metode Penulisan .................................................................................. 8
1.5 Sistematika Penulisan............................................................................ 9
B A B II .............................................................................................................. 11
TINJAUAN PUSTAKA...................................................................................... 11
2.1 Sistem Distribusi Tenaga Listrik......................................................... 11
2.1.1 Umum .............................................................................................. 11
2.1.2 Jaringan Distribusi menurut Susunan Rangkaian............................ 11
2.1.2.1 Sistem Radial ................................................................................ 12
2.2 Transformator ...................................................................................... 16
2.2.1 Pengertian Transformator................................................................ 16
2.2.2 Jenis-Jenis Transformator ............................................................... 17
2.2.3 Prinsip Transformator ..................................................................... 22
2.2.3.1 Hubungan Tegangan..................................................................... 28
2.2.3.2 Hubungan Arus............................................................................. 28
2.2.3.3 Hubungan Impedansi .................................................................... 28
2.2.4 Pemeliharaan Preventif Transformator ........................................... 30
2.2.5 Transformator Tipe Kering ............................................................. 32
2.2.6 Transformator Tipe Basah............................................................... 39
2.2.7 Pengujian Transformator ................................................................. 49

2.3 Reaktor ................................................................................................ 58
2.3.1 Definisi ............................................................................................ 58
2.3.2 Tipe dari Reaktor Seri Dry-type air-core ........................................ 59
2.3.3 Aplikasi dari Reaktor Seri ............................................................... 59
2.3.4 Posisi Reaktor pada Bus Bar ........................................................... 60
2.3.5 Pengujian Rutin, Desain, dan Pengujian lain untuk Reaktor Seri ... 64
B A B III............................................................................................................. 68
ANALISA DAN PEMBAHASAN ..................................................................... 68
3.1 Analisa Pengaruh Transformator dan Reaktor Seri pada Ring Bus .... 68
3.1.1 Analisa Pengaruh Transformator .................................................... 69
3.1.2 Analisa Pengaruh Reaktor Seri ....................................................... 72
3.2 Analisa Kondisi Transformator 34.5 kV/13.8 kV/13.8 kV ................. 74
3.2.1 Insulation Resistance (IR) Test ....................................................... 76
3.2.2. Time-Resistance Readings (Dielectric Absorbtion) ....................... 78
3.2.3 Polarization Index (PI) Test ............................................................ 85
3.2.4 Power Factor (PF) Test .................................................................. 87
3.2.5 Oil Dielectric Breakdown Voltage Test .......................................... 89
3.3 Analisa Kondisi Reaktor Seri Dry-type air-core................................. 91
3.3.1 Insulation Resistance (IR) Test ....................................................... 95
3.3.2 Time-Resistance Readings (Dielectric Absorbtion) ........................ 96
3.3.3 Polarization Index (PI) Test ............................................................ 98
3.3.4 Power Factor (PF) Test ................................................................. 100
3.4 Analisis .............................................................................................. 100
3.4 Upaya ................................................................................................ 102
3.4.1 Transformator 34.5 kV/13.8 kV/13.8 kV ...................................... 102
3.4.2 Reaktor Seri Dry-type air-core ..................................................... 103
2

B A B IV .......................................................................................................... 104
PENUTUP ......................................................................................................... 104
4.1 Kesimpulan........................................................................................ 104
4.2 Saran .................................................................................................. 104
3

4
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1: Jaringan Distribusi Sistem Radial ........................................................... 12
Gambar 2.2: Jaringan Distribusi Sistem Loop ............................................................. 13
Gambar 2.3: Jaringan Distribusi Sistem Tertutup/Ring ............................................... 14
Gambar 2.4: Jaringan Distribusi Sistem Spindel.......................................................... 15
Gambar 2.5: Jaringan Distribusi Sistem Cluster .......................................................... 16
Gambar 2.6: Konstruksi inti tiga fasa........................................................................... 19
Gambar 2.7: Konstruksi Tipe Cangkang dari Transformator Satu-Fasa dan Tiga-Fasa. `
................................................................................................................. 21
Gambar 2.8: Diagram Rangkaian dan Koneksi dari Transformator Sederhana ........... 23
Gambar 2.9: Diagram Ekivalen Transformator............................................................ 26
Gambar 2.10: (a) Diagram Ekivalen yang Telah Disederhanakan dan (b) Diagram
Vektor yang Telah Disederhanakan dari Transformator ................................................ 27
Gambar 2.11: Representasi Grafis dari Transformator Daya..................................... 27
Gambar 2.12: Diagram Rangkaian Ekivalen dari persentase dasar. .......................... 30
Gambar 2.13: Transformator Tipe Kering Berventilasi dengan Penutup Depan untuk
memperlihatkan perakitan lilitan- inti. ............................................................................. 33
Gambar 2.14: Transformator Basah Tiga Fasa .......................................................... 39
Gambar 2.15: TTR testers: (a) hand-crank TTR; (b) handheld electronic TTR; and (c)
three-phase electronic TTR. (Courtesy of Megger Inc., Valley Forge, PA.) .................. 52
Gambar 2.16: IR tester (megohmmeter). (Courtesy of Megger Inc., Valley Forge,
PA.) 56
Gambar 2.17: (a) Prinsip Rangkaian Pengukuran tegangan recovery dari Waktu tc;
(b) Siklus Pengukuran RVM dan kuantitas perekaman selama satu siklus; dan (c)
tegangan recovery V sebagai fungsi waktu tc. ................................................................ 58
Gambar 2.18: Bus Coupling....................................................................................... 61
Gambar 2.19: Terpasang seri dengan incoming feeder .............................................. 62

Gambar 2.20: Terpasang seri dengan outgoing feeder............................................... 62
Gambar 3.1: Diagram Satu Garis Sistem Distribusi 34.4/13.8 kV PT Badak NGL
Bontang ................................................................................................................... 6
Gambar 3.2: Simulasi Ring Bus dengan Menggunakan ETAP ................................... 69
Gambar 3.1: Simulasi Aliran Daya pada Ring Bus jika Semua Transformator In-service
................................................................................................................. 70
Gambar 3.2: Simulasi Aliran Daya pada Ring Bus jika Transformator 30-PT-202 Out-service
................................................................................................................. 71
Gambar 3.3: Simulasi Aliran Daya pada Ring Bus jika Salah Satu Kaki Transformator
30-PT-202 Tidak Dioperasikan. ...................................................................................... 72
Gambar 3.4: Simulasi jika ring bus tidak dipasang Reaktor Seri tiga fasa Dry-type
Air-core ............................................................................................................. 73
Gambar 3.5: Simulasi ring bus setelah dipasang Reaktor Seri tiga fasa Dry-type Air-core
................................................................................................................. 74
Gambar 3.6: Konstruksi Reaktor seri dry-type air-core 30-PLR-101 dan 30 PLR 102 ..
5
92

6
B A B I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Dalam upaya menjaga kehandalan sistem pembangkit, PT. Badak NGL
menggunakan sistem ring bus 34,5 kV yang menghubungkan seluruh generator di
Module-I dan Module-II. Sehingga jika salah satu atau beberapa generator di Module-I
maupun Module-II tidak bisa menyuplai daya, pengalihan beban dapat dilakukan dan
proses produksi masih tetap bisa terlaksana. Reaktor seri 30-PLR-101 dan 30-PLR-102
menghubungkan Module I dan Module II. Fungsi dari reaktor adalah untuk membatasi
arus antar module yang berlebihan diakibatkan starting motor cooling water pump dan
arus hubung singkat yang dapat mengalir dari Module I dan Module II dan sebaliknya.
Gambar 3.1: Diagram Satu Garis Sistem Distribusi 34.4/13.8 kV PT Badak NGL
Bontang

Seperti yang dapat kita lihat pada gambar di atas, sistem ring bus terletak di
posisi paling atas. Tegangan yang dihasilkan oleh setiap generator sebesar 13,8 kV di
naikkan dengan menggunakan transformator tiga belitan (Three winding Transformer)
sampai 34,5 kV dan dikirim ke dalam ring bus. Generator di PT. Badak NGL terdiri
dari 15 generator dengan rincian 12 generator turbin uap, 2 generator turbin gas, 1
generator turbin diesel.
Pada gambar dapat dilihat bahwa dalam satu modul terhubung dengan 4
transformator tiga belitan (Three winding Transformer). Yaitu Module I yang terhubung
dengan 30-PT-101, 30-PT-102, 30-PT-103, dan 30-PT-104 sedangkan Module II
terhubung dengan 30-PT-201, 30-PT-202, 30-PT-203, dan 30-PT-204. Antara Module I
dan Module II dihubungkan dengan reaktor yaitu Three-phase Dry-type Air-core Series
Reactor.
Ring bus terhubung langsung dengan transformator dan reaktor seri. Sehingga
kondisi dari ring bus dapat ditentukan melaui kondisi dari 8 transformator tiga belitan
(Three winding Transformer) dan 2 Reaktor Seri Tiga Fasa Tipe-Kering Inti-udara
(Three-phase Dry-type Air-core Series Reactor). Jika salah satu dari peralatan tersebut
tidak baik (mengalami kerusakan) maka dapat diambil kesimpulan bahwa kondisi dari
ring bus juga tidak baik dan begitu pula sebaliknya. Untuk melihat kondisi peralatan
tersebut, kita dapat mengetahui dari hasil pengujian yang dilakukan dalam
pemeliharaan. Pemeliharaan yang dilakukan di PT Badak NGL yaitu:
Tulisan ini bertujuan untuk menganalisis keadaan dari ring bus 34,5 kV
berdasarkan keadaan dari transformator tiga belitan (Three winding Transformer) dan
reaktor seri tiga fasa tipe-kering inti-udara (Three-phase Dry-type Air-core Series
Reactor) dari data yang diperoleh dari pengujian yang dilakukan saat preventive
maintenance. Selain itu, tulisan ini juga bertujuan untuk membrikan rekomendasi
7
1. Predictive Maintenance (Conditional Maintenance).
2. Preventive Maintenace (Time Base Maintenance).
3. Corrective Maintenance.

mengenai upaya-upaya yang harus dilakukan PT Badak NGL untuk menjaga kondisi
dari ring bus tetap dalam keadaan baik.
8
1.2 Tujuan Penulisan
Tujuan dari penulisan laporan ini adalah:
1. Menganalisis pengaruh dari transformator tiga belitan (Three winding
Transformer) dan reaktor seri tiga fasa tipe-kering inti-udara (Three-phase
Dry-type Air-core Series Reactor) terhadap ring bus 34,5 kV.
2. Menganalisis kondisi 8 transformator tiga belitan (Three winding
Transformer).
3. Menganalisis kondisi reaktor seri tiga fasa tipe-kering inti-udara (Three-phase
Dry-type Air-core Series Reactor).
1.3 Batasan Masalah
1. Kondisi pemeliharaan transformator dan reaktor yang dianalisis hanya
dilakukan pada pengujian terakhir.
2. Analisis transformator hanya dilakukan pada transformator tiga belitan
berdasarkan pengujian Insulation Resistance (IR) test, Polarization Index
(PI) test, Power Factor (PF) loss test, dielectric breakdown voltage test .
Sedangkan analisis berdasarkan pengujian Dissolve Gas Analysis (DGA)
test tidak dilakukan.
3. Analisis reaktor hanya berdasarkan pengujian Insulation Resistance (IR)
test, Polarization Index (PI) test, dan Power Factor (PF) loss test.
1.4 Metode Penulisan
Dalam pengerjaan laporan ini dilakukan beberapa metode, antara lain:
1. Studi literatur
2. Kunjungan langsung ke lapangan
3. Wawancara dengan karyawan PT. Badak NGL

9
1.5 Sistematika Penulisan
Sistematika penyusunan laporan adalah sebagai berikut,
BAB 1 PENDAHULUAN
Berisi latar belakang, tujuan, batasan
masalah, metode penelitian dan
sistematika penulisan tugas khusus laporan
praktik kerja lapangan di PT. Badak NGL
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
Berisi penjelasan tentang sistem distribusi
tenaga listrik, transformator dan cara
pengujiannya, dan reaktor dan pengujian
yang dilakukan.
BAB 3 ANALISA DAN PEMBAHASAN
Analisa Pengaruh Transformator dan Reaktor
Seri pada Ring Bus, Analisa Kondisi
Transformator 34.5 kV/13.8 kV/13.8 kV, dan
Analisa Kondisi Reaktor Seri Dry-type air-core,
dan upaya-upaya yang harus dilakukan
untuk menjaga kondisi ring bus.
BAB 4 PENUTUP
Berisi kesimpulan dan saran yang diberikan
penulis

10

11
B A B II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Sistem Distribusi Tenaga Listrik
2.1.1 Umum
Penyaluran daya dalam sistem distribusi dapat melalui saluran udara atau
saluran bawah tanah. Pemilihan saluran udara dan saluran bawah tanah tergantung pada
beberapa faktor yang berlainan. Yaitu faktor kontinuitas pelayanan, arah perkembangan
daerah, biaya pemeliharaan tahunan, biaya modal, segi estetis, dan umur manfaat sistem
tersebut. Gabungan kedua saluran ini sering kali diperlukan.
Baik buruknya suatu sistem distribusi dinilai dari beberapa faktor, yaitu :
1. Regulasi tegangan (Jatuh Tegangan)
2. Kontinuitas pelayanan
3. Efisiensi
4. Harga sistem
Suatu sistem distribusi harus memenuhi beberapa persyaratan sebagai berikut :
1. Regulasi tegangan tidak terlalu besar
2. Gangguan terhadap pelayanana tidak boleh terlalu lama
3. Biaya sistem tidak terlalu mahal
2.1.2 Jaringan Distribusi menurut Susunan Rangkaian
Susunan Rangakain Sistem jaringan distribusi ada beberapa macam, yaitu :
1. Sistem Radial
2. Sistem Loop
3. Sistem Tertutup/Ring
4. Sistem Spindel
5. Sistem Cluster
6. Sistem Grid/Network

12
2.1.2.1 Sistem Radial
Gambar 2.1: Jaringan Distribusi Sistem Radial
Sistem radial ini merupakan suatu sistem distribusi tegangan menengah yang paling
sederhana, murah, banyak digunakan terutama untuk sistem yang kecil, kawasan
pedesaan. Proteksi yang digunakan tidak rumit dan keandalannya paling rendah.
Keuntungan / Kerugian :
1. Mudah mengoperasikannya
2. Mudah mencari tegangan
3. Cocok untuk sistem yang sederhana
4. Tidak dapat dimanipulasi bila terjadi gangguan.

13
2.1.2.1 Sistem Loop
Pada sistem loop terbuka, bagian-bagian penyulang tersambung melalui alat
pemisah (disconnectors), dan kedua ujung penyulang tersambung pada sumber energi.
Pada suatu tempat tertentu pada penyulang, alat pemisah sengaja dibiarkan dalam
keadaan terbuka. Pada asasnya, sistem ini terdiri atas dua penyulang yang dipisahkan
oleh suatu pemisah, yang dapat berupa sekring, alat pemisah, saklar daya. Terlihat pada
Gambar 2.6 bila terjadi gangguan, bagian saluran dari penyulang yang terganggu dapat
dilepas dan menyambungnya pada penyulang yang tidak terganggu. Sistem demikian
biasanya dioperasikan secara manual dan dipakai pada jaringan yang relatif kecil.
Gambar 2.2: Jaringan Distribusi Sistem Loop
Keuntungan/Kerugian :
1. Secara teknis lebih baik dari sistem radial
2. Biaya sedikit lebih mahal karena harus dibangun dua penyulang pada jalur yang
sama
3. Bisa dimanipulasi bila terjadi gangguan

14
2.1.2.3 Sistem Tertutup/Ring
Gambar 2.3: Jaringan Distribusi Sistem Tertutup/Ring
Keuntungan/Kerugian :
1. Jumlah konsumen yang besar bisa dijangkau
2. Gangguan salah satu sisi penghantar harus sanggup menampung seluruh beban
yang terpasang pada sistem, disini erat hubungannya dengan rugi tegangan.
3. Mudah operasi

15
2.1.2.4 Sistem Spindel
Gambar 2.4: Jaringan Distribusi Sistem Spindel
Sistem Spindle merupakan sistem yang relatif handal karena disediakan satu
buah express feeder yang merupakan feeder/penyulang tanpa beban dari gardu induk
sampai gardu hubung / GH refleksi, banyak digunakan pada jaringan SKTM. Sistem ini
relatif mahal karena biasanya dalam pembangunannya sekaligus untuk mengatasi
perkembangan beban dimasa yang akan datang. Proteksinya relatif sederhana hampir
sama dengan sistem open loop. Biasanya ditiap-tiap feeder dalam sistem spindel
disediakan gardu tengah (middle point) yang berfungsi untuk titik manufer apabila
terjadi gangguan pada jaringan tersebut.

16
2.2.2.5 Sistem Cluster
Gambar 2.5: Jaringan Distribusi Sistem Cluster
Sistem clutser ini hampir mirip dengan sistem spindel. Dalam sistem cluster
tersedia satu express feeder yang merupakan feeder atau penyulang tanpa beban yang
digunakan sebagai titik menufer beban oleh feeder atau penyulang lain dalam sistem
cluster tersebut. Proteksi yang diperlukan untuk sistem yang relatif sama dengan sistem
open loop atau sistem spindle.
2.2 Transformator
2.2.1 Pengertian Transformator
Transformator atau lebih dikenal dengan nama “transformer” atau
“transformator” sejatinya adalah suatu peralatan listrik yang mengubah daya listrik AC
pada satu level tegangan yang satu ke level tegangan berdasarkan prinsip induksi
elektromagnetik tanpa merubah frekuensinya. Tranformator biasa digunakan untuk
mentransformasikan tegangan (menaikkan atau menurunkan tegangan AC). Selain itu,
transformator juga dapat digunakan untuk sampling tegangan, sampling arus, dan juga
mentransformasi impedansi. Transformator terdiri dari dua atau lebih kumparan yang
membungkus inti besi feromagnetik.
Transformer adalah peralatan yang sangat handal dan dapat menyediakan
pelayanan dalam jangka panjang bila pemeliharaan dan perbaikan dilakukan secara

teratur. Kerusakan transformer, ketika mereka terjadi, biasanya yang bersifat sangat
serius, yang mungkin memerlukan perbaikan mahal dan waktu yang lama. Jaminan
terbaik untuk mengatasinya adalah memastikan bahwa transformator terpasang dengan
benar dan dipelihara.
17
2.2.2 Jenis-Jenis Transformator
Untuk pertimbangan kebutuhan pemeliharaan, transformator dapat dibagi
menjadi kategori berikut:
1. Medium isolasi
2. Konstruksi
3. Aplikasi dan penggunaan
2.2.2.1 Medium Isolasi
Media transformator isolasi dapat dibagi lagi menjadi dua jenis :
1. Tipe Kering
Transformator tipe kering pada umumnya menggunakan pendinginan udara
dengan isolasi lilitan dengan kelas A, B, C, atau H. Transformator tipe kering dapat
pendinginan sendiri atau pendinginan udara yang dipaksa.
Pendinginan Sendiri : Transformator pendinginan sendiri didinginkan dengan
sirkulasi alami dari udara melalui kotak transformator. Desain kelas pendinginan untuk
transformator ini Adalah AA.
Pendinginan udara dipaksa: transformator didinginkan dengan udara yang
dipaksa dari tipe kering didinginkan dari sirkulasi udara yang dipaksa melalui kotak.
Transformator dari tipe ini memiliki peralatan penghembus udara dari semacam kipas.
Transformator ini memiliki rating 133% dari rating transformator tipe kering
pendinginan sendiri. Kelas desain pendinginan untuk transformator ini adalah FA.
Transformator tipe kering dapat diperoleh dengan keduanya yaitu pendinginan sendiri
maupun pendinginan dipaksa. Desain dari transformator adalah AA/FA. Transformator

tipe kering dapat juga didinginkan oleh gas selain udara. Untuk transformator seperti itu
dibutuhkan tangki yang disegel.
2. Tipe Basah
Pada transformator tipe ini, lilitan dan inti direndam secara keseluruhan pada
cairan yang dimasukkan pada tangki transformator. Tangki dilengkapi dengan sirip
pendingin untuk sirkulasi dari cairan transformator. Cairan transformator memberikan
isolasi medium untuk gulungan sebaik mungkin untuk disipasi panas. Dua cairan sudah
digunakan secara luda untuk transformator: oli mineral dan polychlorinated biphenyls
(PCB), yang pada umumnya dikenal sebagai askarel. Askarel secara luas digunakan
pada transformator untuk aplikasi dalam ruangan karena itu adalah cairan isolasi sintesis
yang tidak mudah terbakar. Askarel adalah nonbiodegradable dan beracun.
Environmental Protection Agency (EPA) melarang penggunaan dari askarel pada
transformator dan peralatan elektrik lainnya, dan kemampuannya untu digunakan
kembali pada aplikasi baru hampir tidak ada. Cairan yang lebih baru telah diperkenalkan
seperti silikon, Rtemp, Wecosal, dan Alpha 1 untuk pengganti dari askarel. Yang lain
masih dalam tahap pengembangan. Tanpa menghirauan apa cairan baru yang ada dalam
pasaran untuk aplikasi transformator, mereka harus tetap dipelihara dan diuji untuk
menjamin integritas dari transformator.
18
Metode pendingina yang digunakan untuk transformator yang berisi cairan.
a. ONAN : Oil Natural Air Natural
Transformator pendinginan sendiri menggunakan sirkulasi alami dari
cairan isolasi. Panas pada tangki transformator dihilangkan dengan konveksi
arus yang telah diatur pada cairan, yang bersirkulasi melalui tangki dan sirip
pendingin.
b. ONAF : Oil Natural Air Forced
Pada tipe ini oli akan bersirkulasi dengan alami namun saat oli melalui
radiator oli akan didinginkan dibantu dengan kipas/fan.
c. OFAF : Oil Forced Air Forced
Pada tipe ini oli akan didinginkan dengan bantuan pompa agar sirkulasi
semakin cepat dan juga dibantu kipas/fan pada radiatornya

d. Pendinginan Air: Transformator ini menggunakan air selain udara untuk
menghasilkan pendinginan. Sistem pendinginan ini meliputi penukar panas dari
air yang dipopa melalui gulungan pipa yang dipasang didalam atau diluar dari
tangki transformator. Kelas desain pendinginan untuk transformator ini adalah
FOW.
Khusus jenis transformator tenaga tipe basah, kumparan-kumparan dan intinya
direndam dalam minyak-transformator, terutama transformator-transformator tenaga
yang berkapasitas besar, karena minyak transformator mempunyai sifat sebagai media
pemindah panas dan bersifat pula sebagai isolasi ( tegangan tembus tinggi ) sehingga
berfungsi sebagai media pendingin dan isolasi.
19
2.2.2.2 Konstruksi
Transformator dapat diklasifikasikan dari konstruksi tangki dan konstruksi inti.
Gambar 2.6: Konstruksi inti tiga fasa
Konstruksi tangki

Konstruksi beberapa tipe dari tangki transformator digunakan untuk mencegah
20
terbukanya cairan ke atmosfir. Tipe adalah:
Free breathing : tipe ini untuk membuka ke atmosfer (contoh: pembatas udara
ditas cairan pada tekanan atmosfir). Transformator bernafas sebagai perubahan tekanan
udara dan temperatur diluar tangki. Beberapa dari transformator dapat dilengkapi
dengan komponen dehidrasi pada breather.
Konservator atau tangki ekspansi : transformator ini dilengkapi dengan tangki
ekspansi diatas tangki transformator. Tangki transformator dilengkapi dengan oli, dan
transformator bernafas dengan tangki kecil ini, pada umumnya melewati komponen
dehidrasi. Tujuan dari tangki kecil ini adalah untuk menyegel cairran transformator dari
atmosfir dan untuk mengurangi oksidasi dan formasi dari sludge.
Sealed Tank: transformator ini dilengkapi dengan gas inert, seperti nitrogen yang
berada di bawah tekanan diatas cairan yang berada pada atas tangki transformator. Pada
umumnya, range tekanan dari tipe transformator ini adalah -8 sampai 8lb/in2.
Gas-oil sealed: transformator ini memiliki tangki tambahan untuk secara
menyeluruh menyegel tangki interior, meliputi cairan transformator, dari atmosfer.
Vaporization: Transformator tipe ini menggunakan cairan isolasi spesial yang
tidak mudah terbakar, seperti florocarbon (General Electric R-113), yang tidak mudah
terbakar, dan kondenser spesial yang dirakit las pada atas dari tangki transformator.
Ujung tabung pendingin yang diacu dan diatas header tabung. Transformator ini
menggunakan teknik dari cairan yang disemprot pada inti dan gulungan yang dirakit.
Tujuan dari kondenser adalah untuk mendinginkan uap udara menjadi cari untuk
sirkulasi belanjut pada cairan.
Konstruksi Inti
Berdasarkan konstruksi corenya, tranformator dapat dibedakan menjadi tipe core
dan shell.
1. Tipe Core

Pada tipe ini, kumparan transformator mengelilingi inti yang terlaminasi.
21
Sebagian besar transformator distribusi kecil menggunakan konstruksi ini.
2. Tipe Shell
Pada tipe ini, Inti magnetik mengelilingi kumparan. Satu keuntungan dari
jenis shell adalah bahwa ia menawarkan jalur terpisah untuk arus urutan nol melalui
inti, dibandingkan dengan jenis core di mana jalan-urutan nol ada hanya melalui
tangki transformator dan akhir sambungan.
2.2.2.3 Aplikasi dan Penggunaan
Transformator yang digunakan untuk mengkonversikan energi dapat
diklasifikasikan ke dalam 5 kategori berdasarkan aplikasi dan penngunaanya.
1. Transformator Distribusi
Sebuah transformator distribusi memiliki rating 3-500 kVA. Ada berbagai
jenis transformator distribusi, tergantung pada media pendingin dan isolasi,
layanan aplikasi, dan metode pemasangan. Hampir semua transformator distribusi
dengan pendinginan sendiri.
Gambar 2.7: Konstruksi Tipe Cangkang dari Transformator Satu-Fasa dan Tiga-Fasa.
2. Transformer Jaringan

Transformator ini memiliki karakteristik serupa dengan transformator distribusi.
Namun, penerapannya berbeda. Memiliki persyaratan yang khusus untuk layanan
jaringan, seperti ventilasi, ukuran lemari besi, kemampuan perendaman, dan persyaratan
hubung singkat. Transformer Jaringan dapat memiliki peringkat kVA lebih dari 500
kVA dan tegangan primer sampai dengan 23 kV.
3. Transformator Arc-Furnace
Transformator Arc-Furnace adalah transformator tujuan khusus yang digunakan
dalam proses industri. Ini adalah transformator tegangan rendah dan ampere tinggi dan
khusus bersiap untuk menahan tekanan mekanis yang disebabkan oleh fluktuasi arus
yang telah ditentukan. Karena gelombang terdistorsi karena busur, ia memiliki tambahan
isolasi kumparan.
4. Transformator Penyearah
Transformer ini digunakan dalam penyearahan AC ke DC dalam proses di
Industri. Transformer ini sepsial dirancang untuk tahan tehadap tekanan mekanis akibat
arus yang tinggi.
5. Transformator Daya
Transformator ini memiliki rating lebih dari 500 kVA dan terutama
digunakan dalam mengubah energi dari stasiun pembangkit ke jaringan transmisi, dari
jalur transmisi untuk gardu distribusi, atau dari jalur layanan utilitas untuk pembangkit
gardu distribusi.
22
2.2.3 Prinsip Transformator
Transformer ditemukan pada tahun 1886 oleh William Stanley dan merupakan
peralatan yang sangat berguna. Sebuah transformator dapat dibagi dalam 3 bagian:
Kumparan Primer, Kumparan Sekunder dan Inti (Core). Kumparan Primer dan
Sekunder dihubungkan oleh fluk yang diproduksi dalam inti besi.

23
Gambar 2.8: Diagram Rangkaian dan Koneksi dari Transformator Sederhana
Sisi Primer:
Vp adalah tegangan primer
Np adalah lilitan primer
Zps adalah impedansi bocor
Ip adalah arus primer
Sisi Sekunder:
Vs adalah tegangan sekunder
Ns adalah lilitan sekunder
Zps adalah impedansi bocor
Is adalah arus sekunder
Diasumsikan bahwa lilitan primer dicatu dengan menghubungkan dengan
sumber tegangan AC, Vp. Hal ini membuat arus primer, yang menghasilkan medan
magnet bolak-balik pada inti besi yang secara terus menerus pada arah positif dan
negatif. Tegangan induksi seketika pada lilitan primer dapat dilihat melalui Hukum
Faraday yaitu:

24
푒푝 = −푁푝
푑∅
푑푡
× 10−8푉
Dimana =max=sin t dan max= fluksi maksimum seketika pada inti. Nilai rms
dari tegangan dapat diekspresikan sebagai:
푒푝 = 4,44푓푁푝퐴퐵푚푎푥 × 10−8푉
Dimana:
F adalah frekuensi
Np adalah jumlah lilitan pada lilitan primer
A adalah luas penampang inti
Bmax adalah kerapatan fluksi maksimum
Fluksi bolak-balik yang dihasilkan oleh lilitan primer pada inti menginduksi
lilitan sekunder dan menghasilkan tegangan bolak-balik pada lilitan sekunder yang dapat
ditunjukkan oleh persamaan:
푒푠 = 4,44푓푁푝퐴퐵푚푎푥 × 10−8푉
Dimana es adalah tegangan sekunder
Diasumsikan bahwa lilitan sekunder terbuka (kondisi tanpa beban, Is=0) dan
transformator dicatu dari sisi primer, arus kecil, In, akan mengalir pada lilitan primer.
Arus ini disebut arus eksitasi dan menghasilkan fluksi bolak-balik meliputi:
 Fluksi bersama yang melalui inti.
 Fluksi bocor yang melalui udara.
Dalam transformer daya komersial, fluks bocor sangat kecil dan sering
diabaikan. Fluks bolak-balik dalam inti besi menginduksi tegangan di kumparan primer
dan sekunder. Tegangan induksi dalam sekunder menghasilkan gaya electromotive
karena induktansi sendiri. Menurut hukum Lenz, back emf sama dengan tegangan yang

diberikan ke kumparan primer di bawah kondisi tanpa beban. Tegangan yang digunakan
dapat dinyatakan sebagai berikut:
Tegangan yang digunakan = total tegangan induksi – drop resistansi pada
25
kumparan primer
Karena drop resistansi pada kumparan primer diabaikan, kita dapat menulis
tegangan yang digunakan = tegangan terinduksi
Ketika beban diberikan pada kumparan sekunder, arus primer yang
proporsional akan mengalir bersesuaian dengan arus sekunder. Akibat pemberian beban
pada transformator, perbandingan tegangan transformator akan menyimpang dari
perbandingan jumlah lilitan kumparan primer dan sekunder. Kesalahan kecil dapat
secara umum diabaikan pada transformator daya. Selain drop tegangan di gulungan
primer dan sekunder, kerugian akibat arus eksitasi dan arus beban harus
dipertimbangkan. Rugi-rugi transformator dapat dibagi dalam dua jenis:
Rugi-rugi tembaga (I2R): Ini adalah rugi daya dalam resistansi dari kumparan
primer dan sekunder karena arus beban dan magnetisasi dari transformer.
Rugi Inti: Rugi daya ini dala transformer inti dan dikarenakan oleh arus eksitasi.
Rugi inti dapat dibagi menjadi rugi-rugi arus eddy dan histerisis. Rugi-rugi arus eddy
dikarenakan arus eddy dan arus sirkulasi kecil dalam inti, sedangkan rugi-rugi histerisis
dikarenakan oleh ekergi yang dibutuhkan untuk meluruskan luasan dalam material inti
magnetik. Rugi inti terus berlanjut selama transformer digunakan.
Transformator daya dua lilitan dapat direpresentasikan sebagai diagram
rangkaian seperti yang ditunjukkan pada gambar 2.9. Arus eksitasi pada transformator
direpresentasikan oleh In, diperlihatkan sebagai arus yang mengalir untuk transformator
daya pada umumnya dari 3%-6%. Untuk mnyederhanakan rangkaian ekivalen, arus
eksitasi dapat diabaikan. Selanjutnya, diagram rangkaian ekivalen berdasarkan tegangan
primer dan sekunder. Gambar 2.10 memberlihatkan diagram rangkaian ekivalen dari

transformator berdasarkan sisi sekunder. Beberapa kali diinginkan untuk
merepresentasikan transformator berdasarkan vektor diagram. Vektor diagram
diperlihatkan pada gambar 2.10 (b) berdasarkan diagram rangkaian ekivalen pada
gambar 2.10 (a).
26
Gambar 2.9: Diagram Ekivalen Transformator

27
Gambar 2.10: (a) Diagram Ekivalen yang Telah Disederhanakan
dan (b) Diagram Vektor yang Telah Disederhanakan
dari Transformator
Gambar 2.11: Representasi Grafis dari Transformator Daya
Penting untuk mengetahui hubungan antara tegangan transformator dan arus
sebagai energi yang ditransformasikan dari satu level tegangan ke lainnya. Berdasarkan

transformator yang diperlihatkan pada gambar 2.11. Tegangan, arus, dan impedansi
diekspresikan sevagai berikut:
28
2.2.3.1 Hubungan Tegangan
Berdasarkan Hukum Faraday
2.2.3.2 Hubungan Arus
Daya masuk = Daya keluar (transformator ideal)
2.2.3.3 Hubungan Impedansi
Zps didefinisikan sebagai impedansi bocor antara lilitan primer dan sekunder
yang diukur dalam ohm dan pada lilitan primer dan sekunder dihubung singkat. Nilai
dari Zps diberikan melalui persamaan

Zsp didefinisikan sebagai impedansi bocor antara lilitan sekunder dan primer
yang diukur dalam ohm pada lilitan sekunder dengan lilitan sekunder dihubung singkat.
Nilai dari Zsp diberikan melalui persamaan:
Persamaan tegangan, arus, dan impedansi untuk transformator dapat ditulis ulang
29
sebagai:
atau
dan
Dan sebaliknya:
Pada umumnya, untuk transformator daya impedansi dispesifikasikan sebagai
persentasi dibandingkan ohm sebenarnya. Persentasi impedansi dari transformator dapat
diekspresikan sebagai:
Persentase dari impedansi dapat diperlihatkan secara terpisah dari tegangan
tegangan terminal dan didasarkan pada rating KVA dari transformator diagram
rangkaian ekivalent dari persentase dasar diperlihatkan pada gambar 2.12.

30
Gambar 2.12: Diagram Rangkaian Ekivalen dari persentase dasar.
2.2.4 Pemeliharaan Preventif Transformator
Maksud dari bagian ini adalah untuk menjelaskan prosedur praktik dari
pemeliharaan preventif transformator. Prosedur yang direkomendasikan ditentukan
dalam bab ini. Banyak tugas yang dilakukan selama pemeliharaan rutin dan perbaikan
besar dari transformator. Praktek pemeliharaan yang dibahas dalam bagian ini berlaku
untuk transformator yang belum mencapai kerusakan yang parah. Selain itu,
rekomendasi dari prosedur pemeliharaan preventif transformator ini ditulis untuk
kondisi rata-rata dimana transformator diperlukan pemeliharaan selama beroperasi. Hal
yang lebih lanjut menjelaskan bahwa semua bagian yang terkait dengan pemeliharaan
yang sesuai dengan pengalaman dalam pemeliharaan transformator.
Praktek yang direkomendasikan dikemukakan dalam bagian ini dan sama dengan
rekomendasi dari perusahaan peralatan untuk lebih detailnya diperlukan pembelajaran
dan konsultasi dengan produsen. Pemeliharaan preventif transformator melibatkan
pemeriksaan rutin, penyetelan, pengujian, perbaikan kecil, dan petunjuk penanganan
khusus. Selain itu, Pengoprasian yang bebas dari masalah pada peralatan selama masa
pakai tergantung pada instalasi yang tepat, operasi, dan pemeliharaan, yang akan
dibahas dalam Bagian 2.2.7.
2.2.4.1 Instalasi Transformator dan Perawatan
Kehandalan operasi dari transformator tergantung pada instalasi yang benar,
pemuatan, dan pemeliharaan, serta pada desain yang tepat dan konstruksinya.

Sebagaimana dengan semua peralatan listrik, bila mengabaikan salah satu dari
persyaratan dasar peralatan listrik dapat menyebabkan masalah serius. Tujuan dari
pemeliharaan transformator dapat digambarkan sebagai berikut:
31
2.2.4.2 Perawatan Biasa
Prinsipnya melakukan perawatan berupa melakukan perbaikan, pengaturan alat,
dan penggantian komponen yang diperlukan.
2.2.4.3 Perawatan
Prinsipnya adalah melakukan pemeliharaan preventif, pemeliharaan prediktif,
dan pemeliharaan korektif. Pemeliharaan preventif berupa pemeliharaan secara
terjadwal dan pengujian secara teratur. Pemeliharaan prediktif berupa pemeliharaan
dengan cara pemantauan alat dan pengujian, sedangkan pemeliharaan korektif berupa
pemeliharaan dengan memperbaiki dan memulihkan kondisi sebuah transformator ke
kondisi aslinya ketika kondisi mengalami penurunan.
Tujuan pemeliharaan pelindung transformator adalah untuk mengontrol dan
mencegah kerusakan isolasi pada minyak dan belitan transformator. Kandungan mineral
pada minyak dan isolasi kertas pada belitan transformator dipengaruhi oleh kelembaban,
oksigen, suhu, dan unsur katalitik lainnya seperti tembaga, besi, stres listrik, dan
sebagainya. Hasil akhirnya adalah bahwa oksidasi terjadi dalam minyak yang
menyebabkan sludging dari transformator. Dalam tempat yang disegel masuknya uap air
melalui kebocoran udara harus dicegah, karena kelembaban akan mengurangi kekuatan
dielektrik dari a minyak dan sistem isolasi pada belitan. Selain itu, pemanasan yang
berlebihan dari transformator akan menyebabkan isolasi kertas rusak yang menghasilkan
kelembaban (yaitu, memecah serat selulosa yang digunakan dalam membebaskan atom
hidrogen dan oksigen yang bergabung untuk membentuk H2O). Peningkatan
kelembaban pada isolasi kertas tidak hanya mengurangi kekuatan isolasi, tetapi juga
mengakibatkan peningkatan suhu dan penurunan kekuatan dielektrik.
Langkah pertama adalah membangun desain transformator untuk menjaga
kelembaban dan oksigen diluar transformator, Langkah berikutnya adalah dengan

mengoperasikan transformator pada rating temperaturnya. Selain itu, tingkat kerusakan
harus dikontrol dengan memonitor dan menguji sistem isolasi transformator secara
berkala, dan mengambil tindakan korektif untuk mengembalikan transformator ke
kondisi aslinya. Prinsipnya dapat diringkas sebagai berikut:
32
1. Pengontrolan suhu dari transformator
2. Memeriksa dan memelihara transformator dengan peralatan tambahan
3. Menguji dan memelihara sistem isolasi transformator
4. Menjaga isolasi bushing transformator
5. Menjaga lapisan pelindung transformator
2.2.5 Transformator Tipe Kering
2.2.5.1 Pemasangan
Faktor-faktor yang harus dingat-ingat dalam menemukan transformator tipe
kering adalah aksesibilitas, ventilasi, dan kondisi udara. Transformator tipe kering
(Gambar 2.13) biasanya didesain untuk aplikasi dalam ruangan di tempat yang kering.
Transformator tipe kering akan beroperasi dengan handal di mana kelembaban mungkin
tinggi, tetapi di bawah kondisi tersebut mungkin perlu mengambil tindakan preventif
untuk menjaga transformator tetap kering apabila transformator ditutup untuk waktu
yang cukup lama. Lokasi di mana ada air menetes harus dihindari, Jika tidak
memungkinkan, maka perlindungan yang sesuai harus disediakan untuk mencegah air
memasuki tarfo. Harus dilakukan tindakan preventif untuk menjaga terhadap tetesan air,
seperti yang mungkin terjadi bila jendela yang terbuka. Celah udara yang cukup sangat
penting untuk pendinginan transformator. Udara yang disaring dapat mengurangi
perawatan jika lokasi ini terdapat masalah tertentu. Ketika transformator dipasang pada
ruang terbatas, celah udara yang cukup harus disediakan untuk menahan suhu udara
dalam batas yang ditentukan ketika diukur. Hal tersebut biasanya akan memerlukan
minimal 100 ft3 udara/menit/(kW) dari rugi-rugi transformator. Luas celah udara yang
diperlukan tergantung pada tinggi dari lemari besi. Untuk pendinginan dari
transformator, luas efektif yang diperlukan harus minimal 1 ft untuk setiap inlet dan

outlet per 100 kVA dari kapasitas rating transformator, setelah dikurangi daerah yang
ditempati oleh layar, kisi-kisi, atau louver.
33
Gambar 2.13: Transformator Tipe Kering Berventilasi dengan Penutup Depan untuk
memperlihatkan perakitan lilitan-inti.
2.2.5.2 Pemeriksaan
Pada transformator yang baru seharusnya dilakukan pemeriksaan untuk
memastikan bila terjadi kerusakan selama pengiriman. Pemeriksaan harus dilakukan
sebelum mengeluarkan transformator dari mobil atau truk, dan apabila terdapat indikasi
kecacatan pada transformator maka kita seharusnya meminta ganti rugi dan
memberitahu produsen transformator.
Selanjutnya menghilangkan penutup pada transformator, dan memeriksa koneksi
yang kendor, keretakan porselin pada isolasi, kotoran dan benda asing, maupun
kelembapan. Tindakan korektif harus diambil bila diperlukan. Sebelum dipindahkan
atau apabila transformator disimpan dan belum dipasang pada instalasi, maka proses
pengecekan ini dilakukan berulang-ulang.
Setelah melakukan semua prosedur pengecekan, transformator harus diperiksa
secara menyeluruh. Sebelum dipasang pada instalasi, motor, relay suhu, dan perangkat
tambahan lainnya harus diperiksa. Semua koneksi penghubung harus diperiksa bila ada
yang kendur, dan bila ada koneksi yang kendur maka harus dikencangkan sebelung

transformator dioperasikan. Body dan inti dari transformator seharusnya bersifat tetap
dan diketanahkan.
34
2.2.5.3 Pengujian yang Dianjurkan
Setelah transformator dipasang pada instalasi listrik, tes-tes yang dianjurkan
berikut yang harusnya dilakukan :
Tes isolasi resistance (IR), tes ini bertujuan untuk membandingkan nilai isolasi
yang diinginkan dan menentukan kesesuaian transformator dalam memberikan energy
dan penerapan tes tegangan tinggi. Tes IR harus dilakukan segera sebelum transformator
dioperasikan.
Nilai-nilai tes IR, pada suhu pabrik 20°C sekitar 1000 MOhm, atau sama dengan
atau lebih besar dari nilai yang ditampilkan dalam Tabel 5.4. Rumus berikut dapat
digunakan untuk menghitung nilai IR pada transformator satu fasa atau tiga fasa :
Dimana :
C = bernilai 30 pada suhupengukuran 20°C
E= rating tegangan dari belitan yang diuji
kVA = kapasitas rating daya pada belitan
Tabel 2.1: Nilai IR dari Tranformator Tipe Kering

Tes Indeks Polaritas (PI) Tas ini merupakan pengembangan tes IR dimana dalam
tes ini, dua kali dilakukan pengukuran IR, pertama pada 1 menit dan kedua pada 10
menit. Kemudian dihitung rasio keduanya dari pengujian 10 menit dan 1 menit. Tes ini
untuk memberikan nilai penyerapan dielektrik. Seharusnya ditentukan tes PI untuk
belitan-belitan dan belitan-ground. Nilai tes PI dibawah 2 merupakan indikasi dari
kerusakan isolasi.
Tes Tegangan Tinggi AC (dielektrik): Tes dielektrik ini memberikan tekanan
pada isolasi karena tegangan uji dielektrik lebih tinggi dari tegangan operasi normal.
Sebelumnya tes IR harus berhasil sebelum melakukan tes dielektrik untuk mencegah
kemungkinan kegagalan transformator akibat kelembaban. Besar tegangan uji tidak
boleh melebihi 75% dari nilai tes pabrik. Seting nilai tes teganggan tinggi harus dibuat
ber-variable untuk mencegah kemungkinan terjadinya perubahan tegangan uji. Nilai-nilai
35
Tes dielektrik ditunjukkan pada Tabel 2.5.

Tabel 2.2: Nilai Pengujian Dielektrik yang Diterima dan Pemeliharaan Periodik dari
Tes Rasio Belitan Transformator (TTR) : Tes TTR digunakan untuk menentukan
rasio belitan transformator. Tes ini mengukur jumlah lilitan dari belitan primer terhadap
jumlah putaran belitan sekunder. Nilai-nilai yang dapat diterima dari tes TTR harus
tidak lebih besar dari 0,5% dibandingkan dengan nilai-nilai dihitung.
Tes Isolasi Faktor Daya (PF) : Tes ini mengukur lossesrugi-rugi daya dalam
isolasi yang diuji. Tes ini berhubungan masalah korona. Tes ini dapat dilakukan sebagai
tes tip-up PF untuk transformator tipe kering untuk membedakan penyebab losses
sebagai akibat antara kelembaban atau karbonisasi.
36
Transformator Tipe Kering.
2.2.5.4 Perawatan
Seperti peralatan listrik yang lain, transformator juga membutuhkan perawatan
secara berkala untuk menjamin kehandalannya. Pengecekan harus dilakukan secara
berkala dan perlu dilakukan tindakan untuk menjamin kehandalan operasi dari
transformator. Rentang pengecekan transformator tergantung pada kondisi operasinya.
Untuk keadaan normal, pengecekan dilakukan sekali dalam setahun atau dalam jangka
waktu yang lama. Namun untuk transformator yang tercemar debu dan unsur kimia,
pengecekan dilakukan 3 atau 6 bulan. Biasanya, setelah pengecekan pertama, jadwal
pengecekan yang tetap dapat diatur tergantung kondisi transformator.

Pengecekan terhadap bahan pengotor pada permukaan isolasi harus dilakukan
begitu juga keadaan berkarat, korosi, dan cat harus diperiksa dan bila perlu diambil
tindakan perbaikan. Kipas, motor, dan perangkat tambahan lainnya harus diperiksa dan
diservis.
Pembersihan: Jika jumlah kotoran pada belitan transformator atau isolasi
bertambah banyak perlu dilakukan pembersihan, untuk menjaga sirkulasi udara dan
menjaga isolasi dari kerusakan. Belitan transformator dapat dibersihkan dengan vacuum
cleaner, blower, atau dengan udara terkompresi. Penggunaan vacuum cleaner dilakukan
sebagai langkah pertama dalam membersihkan belitan, kemudian dilanjutkan dengan
penggunaan kompresi udara atau nitrogen. Penggunaan pembersih cair tidak dianjurkan
karena dapat merusak bahan isolasi.
Tes untuk pemeliharaan rutin: Berikut ini adalah tes yang dilakukan untuk
37
pemeliharaan rutin dari transformator tipe kering :
 Tes IR pada winding-to-winding dan winding-to-ground.
 Tes penyerapan dielektrik harus dibuat winding-to-winding dan winding-to-ground
selama 10 menit. Batas dari nilai PI yang diijinkan harus di atas 2.0.
 Tes rasio putaran (TTR) harus dilakukan sama seperti tes yang dianjurkan.
 Tes teganggan lebih AC harus dilakukan pada semua range tegangan windings-to-
ground. Tes ini untuk pengujian perawatan rutin. Nilai yang direkomendasikan
dari tes tegangan ditunjukkan pada Tabel 5.4.
 Tes Isolasi PF dilakukan untuk hubungan winding-to-ground dan winding-to-winding..
Nilai yang direkomendasikan kurang dari 3%.
2.2.5.5 Metode Drying-Out
Untuk tujuan pengeringan (drying out), tranfo dapat dianggap peralatan yang
terdiri dari inti dan kumparan. Bila diperlukan pengeringan transformator sebelum
diopresikan atau setelah lama tidak operasikan sehingga transformator dalam kondisi

kelembaban yang relatif tinggi, sehingga salah satu metode pengeringan transformator
berikut dapat digunakan.
38
• External heat
• Internal heat
• External and internal heat
Pengeringan dengan External heat : External heat dapat diterapkan pada
transformator dengan metode berikut:
 Dengan mengarahkan udara panas ke dalam celah udara yang berada di bawah
case transformator.
 Dengan menempatkan inti dan kumparan dalam kotak tidak mudah terbakar dan
terdapat celah lubang diatas dan dibawah untuk masuknya udara panas.
 Dengan meletakkan lampu pijar di dekat transformator
Pengeringan dengan Internal heat: Metode ini relatif lambat dan dijadikan
alternatif jika dua metode yang lain tidak mengatasi. Transformator harus diletakkan
pada posisi dimana memungkinkan sirkulasi bebas dari udara dapat mengair melalui
kumparan dari bagian bawah ke bagian atas transformator. Salah satu belitan harus di
hubung singkatkan, dan diberi tegangan yang cukup pada frekuensi normal pada belitan
kumparan yang lain untuk pendekatan arus normal.
Pengeringan dengan External dan Internal heat : metode Ini merupakan
kombinasi dari kedua metode-metode yang telah dijelaskan sebelumnya dan sejauh ini
merupakan metode yang tercepat. Inti dari transformator dan belitan kumparan harus
diletakkan dalam box yang tidak mudah terbakar, External heat diberikan pada
transformator seperti yang dijelaskan pada metode pertama, dan arus sirkulasi beredar
melalui kumparan seperti yang dijelaskan dalam metode kedua. Disarankan bahwa suhu
pemanas tidak melebihi yang disebutkan dalam dua metode sebelumnya. Waktu
pengeringan tergantung pada kondisi transformator, ukuran, tegangan, jumlah uap air
yang diserap, dan metode pengeringan yang digunakan.

39
2.2.6 Transformator Tipe Basah
2.2.6.1 Pemasangan
Transformator harus dipasang sesuai dengan rekomendasi dari National Fire
Protection Association (NFPA) Dokumen 70, NEC Pasal 450. Karena larangan askarel
dalam penggunaan cairan sebagai isolasi pada transformator seperti silikon, RTemp, dan
lainnya. Cairan ini baru memiliki titik api tidak kurang dari 300 ° C dan NEC telah
mengklasifikasikan sebagai cairan ini mudah terbakar. Minyak yang mengisi
transformator, dan jika transformator sudah terpasang dalam ruangan harus dimasukkan
dalam lemari besi yang tahan api sesuai dengan NEC Pasal 450. Bila transformator
terletak di luar ruangan, transformator biasanya dipasang dengan lubang minyak dan
diisi dengan kerikil atau batu untuk menahan minyak jika terjadi tumpahan. Kerikil dan
batu dapat digunakan untuk menghambat minyak untuk mencegah kebakaran pada case
transformator (lihat Gambar 2.14). Jadi ketika kita memasang transformator yang berisi
cairan isolasi harus memperhatikan peraturan dan NEC .
Gambar 2.14: Transformator Basah Tiga Fasa

40
2.2.6.2 Pengecekan
Pada transformator yang baru seharusnya dilakukan pemeriksaan untuk
memastikan bila terjadi kerusakan selama pengiriman. Pemeriksaan harus dilakukan
sebelum mengeluarkan transformator dari mobil atau truk pengiriman, untuk melihat.
Selanjutnya pengecekan secara internal dilakukan dengan menghilangkan penutup pada
transformator, dan memeriksa koneksi yang kendor, keretakan porselin pada isolasi,
kotoran dan benda asing, maupun kelembapan. Jika minyak atau cairan transformator
sudah dipasang di pabriknya, maka sebaiknya kita memeriksa transformator dari
kebocoran. Selain itu pemeriksaan tekanan gas positif dilakukan jika transformator
dilengkapi dengan gas inert. Pengecekan harus mencakup pemeriksaan case
transformator, bushing, jangkar dan, kabel grounding, saluran air, penutup
transformator, katup, dan peralatan lainnya yang dikirim bersama transformator. Apabila
pemeriksaan internal transformator selesai. pastikan terdapat saluran celah udara pada
tangki transformator sebelum tangki terpasang pada transformator. Perlu perhatian
penting bahwa harus ada kandungan oksigen paling sedikit 16% sebelum cairan
dimasukkan pada tangki transformator. Penutup tidak boleh dibuka dalam keadaan
basah, karena cairan transformator tidak boleh terkontaminasi dengan udara di atmosfer
ketika kelembaban relatif di atas 65%.
2.2.6.3 Pengujian yang Dianjurkan
Sebelum transformator dipasang pada instalasi listrik, tes-tes yang dianjurkan
berikut yang harusnya dilakukan :
Tes IR : Tes IR bertujuan untuk menentukan apakah transformator dalam kondisi
baik dan juga dijadikan acuan untuk tes transformator kedepannya. Nilai-nilai IR yang
diukur merupakan fungsi temperatur, apakah kumparan direndam dalam cairan
transformator atau tidak, atau apakah belitan dalam kondisi dingin atau panas. Nilai
yang diukur harus dikoreksi sampai 20 ° C dengan mengalikannya dengan faktor
koreksi. Dalam melakukan tes IR menggunakan alat megohmmeter yang biasa disebut
Megger, dimana nilai IR yang terukur dalam satuan jutaan ohm (atau megohms).
Megger memiliki rentang tegangan minimum yang ditunjukkan pada Tabel 2.3 (nilai

yang direkomendasikan untuk rating tegangan dari berbagai transformer). Nation
Electrical Testing Association (NETA) menunjukkan nilai-nilai yang digunakan untuk
tes yang dianjurkan dan pemeliharaan transformator (Tabel 2.2).
Nilai tes IR harus dibandingkan dengan nilai tes IR yang dilakukan pabrik.
Apabila tidak ada data yang dapat dijadikan acuan dari tes sebelumnya, rumus berikut
dapat digunakan untuk transformator satu fasa, atau transformator tiga fasa dengan satu
belitan.
41
Dimana :
C = bernilai 30 pada pada suhu pengukuran 20 ° C (C = 0,8 untuk tes kumparan
dengan kumparan lainnya atau kumparan yang digrounkan)
E adalah rating tegangan dari belitan yang diuji
kVA adalah kapasitas rating dari belitan yang diuji
Jika transformator yang diuji adalah jenis transformator tiga fasa maka :
E adalah rating tegangan dari salah satu fase kumparan
kVA adalah kapasitas rating belitan tiga fasa dari transformator yang diuji yang
diuji
Tes dielektrik cairan isolasi : Cairan isolasi harus di tes dengan cara diambil
samplenya sesuai standar dengan ASTM D-923 dan tes ini bertujuan untuk menentukan
kekuatan dielektrik-nya, keasaman, kelembaban, interfacial tension, warna, dan PF. Tes
ini dilakukan untuk memastikan bahwa cairan isolasi tidak berada pada level yang
bervariasi atau untuk memastikan kekuatan dielektrik belum turun karena

terkontaminasi benda asing. Sampel minyak dan Rtemp diambil dari bagian bawah
tangki, sedangkan sampel untuk askarel dan silikon diambil dari bagian atas tangki.
Tes TTR : Tes TTR ini bertujuan untuk memastikan bahwa rasio putaran
transformator dalam keadaan yang handal, dimana tidak ada kumparan transformator
yang sort circuit. Pada dasarnya tes ini membandingkan jumlah putaran di kumparan 1
dengan jumlah putaran pada kumparan 2. Tes ini dilakukan pada setian tap pada
transformator yang dilengkapi dengan tap changers. Tes TTR ini juga dapat digunakan
untuk memeriksa polaritas transformator. Nilai dari tes TTR ini yang masih dapat
ditoleransi tidak boleh lebih besar dari 0,5% dibandingkan nilai yang dihitung pada
(lihat Bagian 2.2.7.1).
Tes Hi-pot : Tes Hi-pot ( tes ini juga disebut tes tegangan tinggi) dilakukan pada
semua rentang teganggan tinggi dan rendah kumparan pada transformator ke ground.
Baik tegangan AC maupun DC dapat digunakan pada tes ini. Namun dalam praktiknya
baik itu tegangan AC maupun DC tidak melebihi 34 kV, untuk transformator diatas
34kV, tes tegangan tinggi AC yang dapat digunakan. Tegangan AC yang diberikan pada
transformator dengan rentang waktu 3 menit, Jika pada tes ini transformator tidak
mengalami kegagalan dan tidak terjadi kerusakan maka transformator sudah layak
digunakan (lihat Bagian 5.8.1).
PF (dissipation factor) test: Tes ini seharusnya dilakukan untuk transformator
besar. Tes ini memberikan tekanan dari tegangan pada isolasi transformator yang nilai
42
Tabel 2.3: Nilai IR dari Transformator yang Diisi Cairan

tekanannya sebanding dengan tekanan yang dihasilkan pada pengoprasian normal,
karena tes ini merupakan tes dengan teganggan AC.
Frequency response analysis (FRA): Tes FRA ini digunakan untuk menilai
keadaan dari komponen mekanik seperti dari kumparan dan inti pada transformator
dengan daya yang besar. Tujuan tes ini adalah untuk mengamati peerubahan
karakteristik fisik pada sebuah transformator yang dikarenakan terjadi kesalahan,
pengiriman, perbaikan dan pengaruh lainya. Sinyal teganggan dengan range frekuensi
yang lebar diberikan pada terminal transformator yang yang dicerminkan dari respon
pengukurannya.
43
2.2.6.4 Perawatan
Seperti peralatan listrik lain, transformer membutuhkan perawatan dari waktu ke
waktu untuk menjamin keberhasilan operasi. Inspeksi harus dilakukan secara berkala
dan tindakan korektif dilakukan jika diperlukan untuk menjamin layanan yang paling
memuaskan dari peralatan ini. Frekuensi inspeksi tergantung pada kondisi operasi.
Untuk lokasi yang bersih dan kering, inspeksi setiap tahun, atau setelah jangka waktu
lama, mungkin sudah cukup. Namun, untuk lokasi lainnya, seperti mungkin ditemui di
mana udara yang tercemar dengan asap debu orchemical, inspeksi dengan interval 3 atau
6 bulan mungkin diperlukan. Biasanya, setelah periode beberapa pemeriksaan pertama,
jadwal pasti dapat diatur berdasarkan kondisi yang ada.
Pembersihan: Jika akumulasi berlebihan dari kotoran ditemukan pada gulungan
transformator atau isolator ketika transformator diperiksa, kotoran harus dihapus untuk
memungkinkan sirkulasi bebas dari udara dan untuk menjaga terhadap kemungkinan
kerusakan isolasi. Perhatian khusus harus diberikan untuk membersihkan ujung atas dan
bawah belitan dan untuk membersihkan saluran ventilasi.
2.2.6.5 Pemeliharaan
Tujuan pemeliharaan transformator adalah untuk menjaga terhadap kerusakan
dengan mendeteksi penyebab potensial dan menghilangkan mereka. Oleh karena itu,
pemeliharaan transformator berkala akan memastikan bebas masalah operasi selama

bertahun-tahun. Transformator merupakan perangkat yang sangat sederhana, kasar dan
sering diabaikan dan dilupakan sampai kegagalan transformator terjadi. Namun,
transformator adalah link yang penting dalam sistem distribusi listrik dan harus
diberikan perawatan yang tepat dan perhatian. Jadwal pemeliharaan transformator harus
ditentukan sesuai dengan sifat kritis atau tidak kritis dari transformator dan beban yang
terhubung. Transformer listrik yang besar jelas lebih penting daripada pencahayaan
kecil dan transformator distribusi, dengan demikian mereka membutuhkan perhatian
lebih dan perawatan. Pemeliharaan dari transformator harus mencakup pemeriksaan
rutin dan perbaikan, pemeliharaan transformator cair dan pengujian, pemeliharaan
isolasi belitan transformator dan pengujian, dan setiap pemeliharaan khusus lainnya
yang dianjurkan oleh produsen transformator. Sebuah pemeliharaan dan panduan
pengujian transformator daya dengan frekuensi yang direkomendasikan diberikan pada
Tabel 2.7.
44
Tabel 2.4: Daftar Pengecekan Inspeksi dan Pemeliharaan Transformator

Pemeriksaan rutin dan perbaikan: inspeksi rutin dan perbaikan transformator
melibatkan pengamatan visual dari kondisi operasi transformator dan perbaikan yang
diperlukan. Frekuensi pengamatan ini tergantung pada pentingnya transformator,
kondisi lingkungan, dan / atau kondisi operasi. Berbagai organisasi seperti NFPA, Neta,
dan produsen transformator telah menerbitkan panduan untuk interval inspeksi dan apa
yang harus memeriksa. Berikut ini adalah jadwal untuk melakukan inspeksi rutin.
Arus beban: Pembebanan transformator menentukan pemanasan transformator.
Suhu transformator menentukan harapan hidup, dan penting pada unit besar untuk
memonitor beban pada setiap jam. Untuk pembebanan yang tepat dari transformator,
45

lihat standar ANSI C57.92 untuk transformator terendam cairan dan ANSI C57.96 untuk
kering tipe transformator. Untuk transformator daya kecil, pembacaan dapat dilakukan
secara harian atau mingguan.
Tegangan: Tegangan dari transformator harus dipantau sama seperti
arus beban. Untuk menjaga rating tegangan sekunder, wajib digunakan tegangan primer
yang sesuai . Pembacaan tegangan dapat diambil bersama dengan
arus beban. Pada transformator kurang penting, pembacaan tegangan dapat diambil
setiap minggu.
Level Cairan: level cairan penting karena tidak hanya memasok pendinginan
medium tetapi juga isolasi dari belitan. Kehilangan cairan dapat terjadi karena
penguapan dari cairan atau karena kebocoran. Pembacaan liquid level dapat diambil
ketika pembacaan beban yang diambil. Cairan yang hilang dari transformator harus
diganti segera.
Suhu: Kemampuan pembebanan dari transformator tergantung pada
kemampuan suhu. Suhu total transformator adalah jumlah dari
suhu lingkungan, suhu lilitan isolasi, dan suhu hot-spot. Bila transformator dioperikan di
atas rating suhunya dapat menyebabkan berkurangnya life time dari transformator itu
sendiri.
Peralatan proteksi: Proteksi transformator dasar dibuat oleh NEC. Proteksi ini
dilengkapi dengan relay dan peralatan proteksi tambahan. Adalah penting bahwa alat
proteksi diperiksa dan dipelihara secara teratur untuk memastikan bahwa perangkat ini
akan beroperasi dalam kasus kerusakan atau kegagalan transformator.
Alarm proteksi: Transformator dilengkapi dengan beberapa tipe alarm seperti
temperatur lebih, temperatur cairan, dan temperatur tekanan. Itu semua biasanya berupa
skalar tipe normally open yang dapat dihubungkan ke baik itu alarm atau untuk
memutus CB. Kontak alarm dan hubungan perkabelannya seharusnya diperiksa setiap
bulannya.
46

Hubungan pentanahan: Tangki transformator selalu kokoh diketanahkan untuk
menghilangkan sengatan listrik per NEC. Sambungan ke tanah tangki transformator
harus diperiksa apakah longgar, terputus ataupun sudah berkarat. Resistansi pentanahan
dari sebuah GI tergantung pada jenis dan ukuran dari GI itu sendiri. Resistansi
pentanahan sangan bervariasi dari 1 ohm untuk GI berukuran besar sampai 25 ohm
untuk GI berukuran sangat kecil. Frekuensi dari pemeriksaan dan tes seharusnya setiap
tahun sekali.
Lightning Arrester: Ketika transformator dipasok dari saluran udara, Lightning
arrester digunakan untuk melindungi transformator dari petir dan surja lainnya. Arrester
petir harus diperiksa untuk kelonggaran, bagian yang rusak, kotoran, dan lapisan
lainnya. Semua kotoran dan lapisan harus dibersihkan, sambungan yang longgar harus
dikencangkan, dan bagian yang rusak diganti selama cek ini. Pemeriksaan dari arrester
petir dan sistem grounding harus dilakukan setiap tahun.
Perangkat pressure-relief: transformator kebanyakan dengan seal dilengkapi
dengan perangkat pressure-relief untuk mengurangi tekanan yang berlebihan dalam
tangki akibat busur api internal. Perangkat ini diatur untuk membuka pada tekanan 10-
15 psi. Pemeriksaan rutin perangkat pressure-relief harus mencakup memeriksa
kebocoran di sekitar sendi, retak diafragma, dan sejenisnya. Pemeriksaan ini harus
dilakukan triwulanan.
Breather: transformer memilik banyak breather baik itu tipe terbuka atau jenis
dehidrasi. Fungsi agen dehidrasi adalah untuk mencegah kelembaban memasuki tangki
transformator. Kebanyakan breather tipe dehidrasi mengandung gel silika, yang akan
berubah dari biru ketika kering ke merah muda pucat saat basah. Pemeriksaan dapat
dilakukan melalui jendela kaca yang disediakan untuk tujuan tersebut. Breather harus
diperiksa bulanan dan agen dehidrasi diganti atau direkondisi jika ditemukan rusak atau
basah.
47

Peralatan bantu: peralatan Bantu yang dibutuhkan untuk pendinginan, seperti
kipas, minyak pompa, alat kontrol, dan kabel, harus diperiksa setiap tahun. Peralatan
tersebut harus dibersihkan dan bagian yang rusak diganti.
Cairan transformer: Semua cairan transformator mudah mengalami kerusakan,
dan kontaminan utama adalah udara, kelembaban, dan panas. Kontaminan ini bereaksi
dengan cairan transformator dan memproduksi asam dan lumpur. Asam, pada
gilirannya, menyerang isolasi belitan, dan lapisan lumpur cenderung menurunkan
pendinginan. Kelembaban dalam cairan transformator cenderung menurunkan kekuatan
dielektrik dari cairan, yang dikombinasikan dengan lumpur, akan menurunkan nilai dari
isolator flashover dan papan terminal di dalam tangki transformator. Sebagaimana
dibahas sebelumnya, pemeriksaan rutin dari transformator diperlukan untuk menjaga
cairan dalam keadaan bebas kontaminan.
48
2.6.6 Metode Drying-Out
Mirip dengan transformator jenis kering, cairan isolasi transformator dapat
dianggap terdiri dari inti dan susunan koil, kecuali bahwa koil direndam dalam cairan
isolasi. Langkah-langkah rumit yang diambil untuk mencegah dan mendeteksi
perembesan dan peningkatan kadar air dalam transformator. Sebelum cairan
transformator menjadi jenuh dengan air, isolasi kertas gulungan di transformator telah
menyerap konsentrasi uap air karena afinitas yang besar untuk air. Air di isolasi kertas
mempercepat degradasi isolasi dan menurunkan integritas listriknya.
Distribusi uap air dalam transformator selalu dalam keadaan tidak seimbang.
Melalui rentang yang lebih dingin dari suhu, isolasi padat gulungan transformator akan
cenderung menyerap kelembaban lebih dari cairan transformator. Namun, ketika
transformator dibebani, kenaikan suhu belitan akan melepas kelembaban ini. Perubahan
akibat beban yang bervariasi dan suhu adalah konstan, terlepas dari apakah ada
kelebihan air atau hanya jumlah yang sangat kecil kelembaban dalam transformator.
Juga, cairan transformator seperti minyak cenderung menahan lebih banyak air dengan
peningkatan suhu. Dengan kata lain, akan ada lebih banyak uap air dalam minyak
transformator ketika pembebanan daripada saat dibongkar. Faktor-faktor lain, seperti

dekomposisi isolasi kertas dan kontaminan, akan cenderung menghasilkan lebih banyak
uap air dalam cairan transformator. Ketika diperlukan untuk mengeringkan cairan
transformer, metode berikut dapat digunakan: (1) panas saja, atau (2) panas diikuti
dengan vakum.
Panas saja: Metode ini melibatkan pemberian panas saja ke transformator. Salah
satu bentuk aplikasi metode ini adalah oven pengeringan, yang bisa dilakukan di salah
satu service shop dari produsen besar. Ketika transformator adalah
dikeringkan di tempat ini, penting untuk memantau resistensi belitan untuk
melihat kapan transformator, mencapai suhu oven (100 ° C-120 ° C). Pengukuran PF
dan IR harus dilakukan pada interval sekitar 6 jam untuk melihat kapan pengeringan
dicapai, yaitu, ketika sedikitnya empat pembacaan mempunyai nilai yang sama.
Panas diikuti oleh vakum: Pemanasan transformator dengan cairan dapat
dilakukan dengan menerapkan hubung singkat ke transformator atau dengan
mengedarkan minyak panas melalui sistem luar. Seperti pada metode sebelumnya,
pengukuran PF dan IR harus dilakukan pada interval sekitar 6 jam. Pengeringan berarti
telah selesai ditunjukkan oleh sedikitnya empat pembacaan yang sama. metode bidang
pengeringan mungkin melibatkan pemanasan cairan transformator, menghilangkan
cairan, dan segera menerapkan vakum. Metode lain mungkin melibatkan menghilangkan
cairan dan pemanasan transformator dengan sirkulasi udara panas. Setelah belitan
mencapai 90 ° C-100 ° C maka vakum sekitar 0,5 Torr bisa diterapkan. Ketika suhu
turun di bawah 50 ° C, pengeringan dihentikan. Panjang normal waktu untuk
menerapkan panas dan vakum mungkin seminggu atau lebih, tergantung pada ukuran
transformator. Setelah transformator dikeringkan dan vakum ditarik, minyak
transformator yang telah dibersihkan dapat dimasukkan kembali ke transformator.
Tindakan preventif untuk mengamati selama proses ini adalah sebagai berikut:
49
2.2.7 Pengujian Transformator
Transformator dapat di tes dengan tegangan AC atau DC. Secara
keseluruhan, tegangan AC lebih sering digunakan daripada DC karena tegangan AC

dapat mensimulasikan internal stress pada transformator yang serupa saat kondisi
pengoperasian.
Berikut merupakan tes yang biasanya dilakukan secara rutin pada
50
transformator :
a. IR test
b. Tes tegangan tinggi (AC atau DC)
c. TTR test
d. Tes polaritas
e. Tes arus eksitasi
f. Tes tegangan induksi
g. Tes cairan insulasi dielektrik
h. Tes DGA
i. Polarization recovery voltage test
j. Transformer core ground test
k. Frequency response analyzer(FRA)/ sweep FRA (SFRA)
l. Resistansi belitan DC
2.2.7.1 Tes Tegangan Tinggi AC
Tes tegangan tinggi AC di lakukan untuk mengevaluasi kondisi dari belitan
transformator. Tes ini direkomendasikan pada semua tegangan, terutama di atas
tegangan 34.5 kV. Untuk perawatan rutin transformator, tegangan yang digunakan saat
tes harus tidak melebihi 65% dari tegangan tes pabrik. Akan tetapi, tes tegangan tinggi
untuk perawatan rutin biasanya tidak dilakukan pada transformator karena terdapat
kemungkinan bahwa tes dapat merusak isolasi belitan. Tes ini biasanya di lakukan untuk
untuk uji kelayakan atau setelah memperbaiki transformator. Tegangan yang digunakan
tidak boleh melebihi 75% dari tegangan pabrik. Ketika tes tegangan tinggi digunakan
untuk perawatan rutin, transformator yang di tes dapat di kenai tegangan rating selama 3
menit daripada menggunakan 65% tegangan tes pabrik.

51
2.2.7.2 Pengujian TTR
Tes ini pada dasarnya digunakan untuk mendeteksi apakah tegangan dihasilkan
pada belitan sekunder atau tidak. Jika menggunakan TTR tegangan rendah yang dengan
sumber tenaga tangan, pada belitan tegangan rendah diberi sumber 8 V dan
transformator referensi di bagian TTR. Belitan di sisi tegangan tinggi dan transformator
referensi dari TTR di hubungkan melalui sebuah null detecting instrument. Setelah
tegangan seimbang di 8 V dan alat pendeteksi menunjukkan angka 0, alat penunjuk
mengindikasikan rasio perbandingan belitan dari transformator tersebut.
Hasil atau informasi yang ditunjukkan tes TTR ialah sebagai berikut
 Menunjukan rasio perbandingan jumlah belitan dan masing – masing polaritas
dari single atau transformator 3 phasa.
 Memastikan nameplate dari transformator, terutama pada rasio, polaritas, dan
vektor
 Menunjukan rasio dan polaritas (tapi tidak rating voltage) dari transformator .
Tes termasuk penggunaan semua posisi tap pada kondisi no-load dan dengan
beban, tap changer (LTC) jika transformator dihubungkan dengan control sudut
fasa. Pada transformator LTC yang dihubungkan dengan pengkontrol sudut fasa,
tes rasio dan polaritas dilakukan hanya pada posisi netral. Jika di tes pada tap
berbeban, pembacaan dapat digunakan sebagai referensi untuk pembanding di
kedepannya, tetapi akan menurun jika dibandingkan dengan nameplate. Tap
pada LTC dapat di konfirmasikan dengan diberi sumber tegangan rendah 3 fasa
dan pembacaan tengangan dan sudut fasa untuk setiap fasa.
 Mengidentifikasi masalah pada belitan transformator, misalnya open-circuit dan
short-circuit yang berdampak pada sensitivitas dari perbandingan jumlah belitan.
Standart deviasi telah ditentukan di ANSI/IEEE C5.7.12.00-2006 bagian 9.1
yang menjelaskan bahwa hasil harus berkisar kurang lebih 0.5% dari nameplate
dengan tegangan rating yang di aplikasikan pada salah satu belitan. TTR dengan
error 0.1% diperbolehkan menjadi penentu.

Gambar 2.15: TTR testers: (a) hand-crank TTR; (b) handheld electronic TTR; and (c) three-phase
 Transformator di isolasi dan di tandai
 Baca nameplate dari transformator
 Perhatikan polaritas dan vector (phasornya)
 Hitung perbandingan belitan untuk setiap posisi tap pada kondisi no-load dan
52
electronic TTR. (Courtesy of Megger Inc., Valley Forge, PA.)
Berikut merupakan prosedur dari pelaksanaan tes TTR
berbeban
2.2.7.3 Pengujian Polaritas
Tes polaritas dapat dilakukan dengan menggunakan tes TTR pada transformator
daya, distribusi, dan tegangan. Akan tetapi pada transformator arus tes TTR tidak dapat
dilakukan. Tetapi menggunakan sebuah tes yang dikenal dengan sebutan kick test,

dengan member sumber melalui baterai DC dan menggunakan multimeter. Kick test
dapat juga digunakan pada transformator daya, distribusi, dan tegangan tetapi tes TTR
lebih sering digunakan. Rangkaian untuk kick test pada transformator arus dapat terlihat
pada gambar 5.19. Baterai DC yang digunakan biasanya memiliki tegangan berkisar
7.5V dan range dari multimeter di set untuk 3 V full-scale. Bagian negative dari sumber
di hubungkan pada transformator arus di H2 dan bagian positif dibiarkan untuk
sementara. Bagian positif dari multimeter dihubungkan pada bagian sekunder di X1 dan
bagian negative di X2. Untuk melakukan tes ini, hubungkan bagian positif dari sumber
ke H1 dan perhatikan skala pada multimeter. Jika skala pada multimeter menunjuk pada
skala atas maka transformator tersebut terhubung pada subtractive polarity, jika
menunjuk skala bawah maka terhubung pada additive polarity.
53
2.2.7.4 Pengujian Potensial Induksi
Tes ini merupakan suatu tes pembuktian dan dilakukan pada tingkat tegangan
yang lebih tinggi daripada tegangan operasionalnya. Dalam tes ini, isolasi antar belitan
dan isolasi antar fasa dikenai tegangan 65% dari tegangan tes pabrik dan pada frekuensi
yang lebih tinggi dari 60 Hz, misalnya 200-300 Hz. Tes ini harus dilakukan tiap 5 tahun
sekali atau lebih pada transformator yang besar.
Tes tegangan induksi untuk transformator diberi sumber tegangan
melalui salah satu belitan dan diberi tegangan 2 kali lipat tegangan normal di belitan
tersebut selama 7200 gelombang dan durasinya tidak boleh melebihi 60 detik.
Tabel 2.5: Frequency versus Duration of Test
Frequency (Hz) Duration (s)
120 and less 60
180 40
240 30
300 20
400 18

Ketika tes ini dilakukan pada transformator, frekuensi dari tegangan yang
diberikan seharusnya cukup tinggi untuk mencegah arus dari transformator yang di uji
melebihi 30% dari arus ratingnya. Biasanya untuk menguji peralatan yang menggunakan
frekeuensi 60 Hz digunakan frekuensi sebesar 120 Hz.
Ketika digunakan frekuensi yang lebih tinggi dari 120 Hz, resiko dari tes ini
secara abnormal meningkat dengan pesat dan hal tersebut menyebabkan waktu
pengujian harus di persingkat seperti pada table 5.10.
Tegangan awal harus bernilai seperempat atau kurang dari tegangan penuh dan
secara bertahap di tingkatkan dalam waktu tidak lebih dari 15 detik. Setelah diuji selama
waktu yang tertera pada tabel 5.10, nilai tegangan harus diturunkan secara perlahan
(tidak boleh lebih dari 5 detik) ke seperempat atau kurang dari nilai penuh, dan setelah
itu sirkuitnya di open.
Saat menguji transformator dengan sebuah belitan yang di ketanahkan untuk
pengoperasian pada suatu ground-netral system, kewaspadaan dan pengawasan harus
diperketat untuk menghindari tekanan elektro statis yang tinggi di antara belitan lain dan
ground.
Jika transformator memiliki salah satu belitan sisi tegangan tinggi di tanahkan
ketika tes induksi tegangan, pentanahan dari setiap belitan dapat di buat pada suatu titik
tertentu dari belitan tersebut atau dari belitan transformator step-up yang digunakan
untuk member tegangan atau hanya sekedar di hubungkan dengan tujuan memberi
pentanahan.
Transformator tiga fasa dapat di uji dengan tegangan satu fasa, tegangan untuk
menguji di induksikan dari tiap line terminal ke ground atau ke line terminal yang lain.
Bagian netral dari belitan boleh di groundkan saat tes tersebut.
Ketika tes induksi pada belitan menghasilkan tegangan di antara terminal dari
belitan yang lain, belitan yang lain dapat di tanahkan, Tes induksi tambahan harus
dilakukan untuk memberikan tegangan uji di antara terminal yang di ketanahkan.
54

55
2.2.7.5 FRA
Tes FRA dapat di lakukan sebagai respon impuls dari tes SFRA, metode impuls
memperkirakan respon frekuensi dan respon frekuensi sapu mengukur respon dari
tingkat frekuensi tertentu. Tes FRA dan SFRA merupakan nondestructive test yang
digunakan untuk mengetahui deformasi (pergeseran) dari inti dan kumparan. Respon
frekuensi sapu ialah kemajuan yang besar pada analisis kondisi transformator, tes
tersebut medapat memberi kita visualisasi dari isi tanki transformator tanpa
membukanya. Pengertian FRA pada umumnya adalah perbandingan dari output
sinusoidal yang stabil dari objek yang di tes dengan input sinusoidal yang stabil. SFRA
adalah teknik yang terbukti untuk menghasilkan pengukuran yang akurat dan presisi. Di
antara konfigurasi geometris dari belitan dan inti, serta jaringan impedansi yang disusun
seri dan paralel sebenarnya terdapat suatu hubungan. Jaringan ini dapat di identifikasi
karena jaringan tersebut memiliki transfer function yang bergantung pada frekuensi. Tes
FRA dengan metode respon frekuensi sapu menggunakan alat analisis jaringan untuk
menentukan transfer functionnya. Perubahan pada konfigurasi geometris dapat
mengubah jaringan impedansi dan berakibat berubahnya transfer functionnya, hal
tersebut mengakibatkan kegagalan dapat di identifikasi. Masalah mekanis yang biasanya
terdeteksi pada transformator dengan tes FRA adalah :
 Pergeseran inti
 Pergeseran belitan atau deformasi belitan
 Pentanahan inti yang rusak
 Kerusakan sebagian pada belitan
 Tertekuknya hoop
 Patah atau kendornya penjepit
 Belitan yang open atau short circuit
2.2.7.6 DC Resistansi Lilitan
Tes ini mengukur resistansi DC dari kabel transformator dan belitannya dengan
menggunakan ohmmeter atau jembatan Kelvin. Resistansi belitan dapat berubah karena
hubung singkat di antara belitan, belitan longgar, bahkan karena memburuknya

hubungan di tap changer. Salah satu masalah yang berhubungan dengan pengukuran
resistansi DC pada transformator ialah bagian induktif harus di energisasikan. Bagian
induktif harus termuati dan di stabilkan agar dapat menghasilkan pembacaan yang
akurat. Pengukuran harus dilakukan pada setiap posisi tap changer (jika ada) dan
dibandingkan dengan hasil pengukuran sebelumnya atau hasil tes pabrik. Selisih dari
hasil pengukuran di lapangan dengan hasil tes pabrik harus kurang dari 2% untuk
kriteria penerimaan. Jika lebih dari kriteria penerimaan, terdapat kemungkinan terjadi
hubung singkat pada belitan, sendi yang lemah, atau penghubung tap changer yang
buruk. Tes ini harus dilakukan ketika tes kelayakan dan ketika tes perawatan lain
dilakukan.
56
2.2.7.7 Pengujian Transformator Core Ground
Pengukuran IR dilakukan untuk menentukan adanya pentanahan pada inti yang
tidak disengaja. Pada umumnya, inti yangn berlapis dari transformator daya terisolasi
dari ground, dan secara sengaja di ketanahkan pada satu titik. Biasanya titik ini dapat di
akses dari bagian atas transformator, entah itu melewati bushing yang kecil atau di
belakang tutup manhole.
2.2.7.8 Polarization Recovery Voltage Test
Sistem isolasi transformator merupakan gabungan dari dua materi isolasi, yaitu
cellulose fiber (kertas) dan minyak isolasi.
Gambar 2.16: IR tester (megohmmeter). (Courtesy of Megger Inc., Valley Forge, PA.)
Struktur ini menunjukan efek polarisasi pemuatan ruang yang mana sebagian

besar dipengaruhi oleh kelembapan dan umur produk. Hal tersebut menyebabkan
pengurangan dari time konstan. Time constant yang dihasilkan oleh polarisasi pemuatan
ruang melebihi 10 ms, dan pada isolasi baru yang kering dapat mencapai 1000 s.
Gambar 2.17a menunjukan suatu RVM (recovery voltage meter). Saklar S1 di
tutup selama tc dan sumber tegangan DC U di berikan pada tegangan tertentu ke
kapasitor (objek yang di tes), saklar S1 kemudian di buka dan saklar S2 ditutup selama
td (biasanya td = tc/2). Bagian dari kapasitor yang termuati terdisipasi lalu saklar S2 di
buka dan sisa dari muatan apasitor menghasilkan tegangan di bagian elektroda dari
kapasitor (gambar 5.23b).
Terdapat dua parameter yaitu tegangan pembalik pada nilai maksimum (Vmax)
dan initial slope (tan d). Jika tc dan td meningkat dari nilai mula yang kecil, maka akan
terjadi perubahan nilai pada Vmax dan tan d pada setiap perubahan tc.
Gambar 2.17c menunjukan perubahan dari Vmax dengan tc; dapat dilihat bahwa
kurva Vmax/tc berada pada pincak saat mencapai nilai time constant. Hasil ini
menunjukan bahwa kurva Vmax/tc juga menunjukan spektrum polarisasi dengan nilai
maksimum pada time constant isolasi.
57

Gambar 2.17: (a) Prinsip Rangkaian Pengukuran tegangan recovery dari Waktu tc; (b) Siklus
Pengukuran RVM dan kuantitas perekaman selama satu siklus; dan (c) tegangan recovery
58
V sebagai fungsi waktu tc.
2.3 Reaktor
2.3.1 Definisi
Pada intinya reaktor adalah induktor. Secara fisik ini adalah koil kabel yang
didalamnya terdapat medan magnet karena aliran arus listrik yang melewati koil
tersebut. Ketika di energize gaya magnet yang terbentuk menekan aliran listrik yang
melewatinya sehingga arus dapat disesuaikan dengan kebutuhan dan tidak berlebih
sehingga arus dapat disesuaikan dengan kebutuhan dan tidak berlebihan sehingga arus
yang keluar dari reaktor aman untuk peralatan listrik.
Sebuah loop sederhana pada kabel akan membawa sifat konduktor. Ketika
semakin banyak loop-nya maka akan membuat nilai induktansi semakin tinggi.
Kebanyakan bahan seperti besi ditambahkan sebagai pelindung dari belitan. Ini

memiliki efek dari pengonsentrasian fluks magnetis yang akan membuat induktor
semakin efektif.
59
2.3.2 Tipe dari Reaktor Seri Dry-type air-core
1. Air-core Reactor
Sebuah reaktor yang tidak memiliki sebuah lapisan magnetis atau perisai
magnet dan menggunakan aliran udara di sela-selanya sebagai pendingin.
2. Iron-core Reactor
Sebuah reaktor yang memiliki perisai besi sebagai pelindung dan
menggunakan oli sebagai pendingin.
3. Indoor Reactor
Reaktor yang diletakkan dalam ruangan tertutup karena konstuksinya
yang harus dilindungi dari cuaca luar.
4. Outdoor Reactor
Reaktor yang mampu bertahan dari cuaca luar
5. Three-phase Dry-type Air-core Reactor
Sebuah reaktor yang terdiri dari peralatan fasa tunggal yang ditumpuk
dan aan secara magnetis terhubung. Tergantung dari aplikasi, nilai impedansinya
dapat dimodifikasi untuk mengimbangi efek hubungan coupling.
2.3.3 Aplikasi dari Reaktor Seri
1. Bus Tie Reactor
Sebuah reaktor pembatas arus untuk koneksi diantara dua bus berbeda
atau dua bagian dari bus yang sama untuk membatasi dan melokasikan
gangguan karena kegagalan dari bus lainnya
2. Current Limiting Reactor
Sebuah reaktor yang dikoneksikan seri dengan fasa konduktor untuk
membatasi arus yang dapat mengalir pada sirkuit saat kondisi hubung singkat
atau saat kondisi operasi, seperti switching capasitor, starting motor,
sinkronisasi, penyetabilan bunga api, dan lain-lain.
3. Duplex Current Limiting Reactor

Sebuah reaktor center-tapped yang digunakan pada dua cabang sirkuit
yang disuplai dari sirkuit utama dan dimanfaatkan sedemikian rupa untuk
menjalankan kopling negatif di bawah kondisi normal guna mengurangi
impedansi sirkuit dan kopling positif pada kondisi gangguan untuk
meningkatkan impedansi sirkuit.
60
4. Feeder Reactor
Sebuah reaktor pembatas arus yang terkoneksi secara seri dengan sirkuit
feeder untukmembatasi dan melokasikan gangguan.
5. High-voltage Power Flow
Sebuah reaktor transmisi yang terkoneksi secara seri dengan jaringan
transmisi yang bertujuan untuk mengoptimalisasi aliran daya dengan merubah
reaktansi kabel.
6. Insertion Reactor
Sebuah reaktor yang terkoneksi sesaat ditengah hubungan terbuka dari
sirkuit yang terganggu untuk kebutuhan sinkronisasi dan atau kebutuhan
pengalihan tekanan transien.
7. Load Balancing Reactor
Sebuah reaktor yang terhubung seri yang berguna untuk memperbaiki
divisi arus diantara tranformer paralel atau sirkuit yang memiliki nilai
impedansi tegangan yang tidak sama dibawah kondisi steady-state dan kondisi
short-circuit.
8. Motor Starting reactor
Sebuah reaktor pembatas arus yang berguna untuk membatasi arus
starting motor.
2.3.4 Posisi Reaktor pada Bus Bar
2.3.4.1 Bus Coupling
Saat terpasang pada coupling reactor akan mengurangi puncak dari hubungan
pendek di saat pertama kali arus bangkit.
Keuntungan:

61
- Pembagian beban arus pada transformer lebih baik.
- Mengurangi gangguan arus hubung singkat.
- Mengurangi impedansi pada jaringan.
- Arus short-circuit pada sumber (transformator atau generator) akan berkurang.
Kekurangan:
- Setiap kontribusi arus dari satu incoming-feeder menjadi tidak terbatas
Gambar 2.18: Bus Coupling
2.3.4.2 Terpasang seri dengan incoming feeder
Meski dirancang pada sistem untuk mengatasi arus short-circuit total, sebuah
CLR dapat diinstal pada incoming-feeder. Pada kasus ini pula, ketika ada arus gangguan
maka CLR akan mereduksi puncak arus gangguan di awal pembangkitan arus.
Keuntungan:
- Disamping sama seperti keuntungan yang terpasang coupling, arus hubung singkat
pada feeder sumber menjadi terbatas.
Kerugian:
- Tingginya rugi-rugi daya dan buruknya regulasi tegangan.

62
Gambar 2.19: Terpasang seri dengan incoming feeder
2.3.4.3 Terpasang seri dengan outgoing feeder
Reaktor terpasang pada outgoing feeder yang akan mereduksi arus hubung singkat
pada awal puncak pembangkitan arus.
Keuntungan:
- Reaktor yang terpasang seperti ini memiliki rugi-rugi daya yang lebih kecil dan
regulasi tegangan yang lebih baik.
Kerugian:
- Biaya instalasi menjadi lebih besar karena banyak reaktor yang akan dipasang.
Gambar 2.20: Terpasang seri dengan outgoing feeder
2.3.4.4 Current Limiting Reaktor (CLR)
Dalam kondisi normal reaktor akan mengalirkan arus seperti penghantar biasa
tanpa menekan besaran arus yang melewatinya. Dengan kata lain impedansi dari reaktor
sangat kecil dan tidak mengurangi besar arus. Namun ketika ada arus gangguan yang
nilainya relatif sangat besar maka CLR akan bekerja mereduksi arus gangguan tersebut

dengan membangkitkan nilai impedansinya dan menjadi tahanan pada sistem yang
menekan laju arus.
CLR didesain berdasarkan dua parameter. Yang pertama adalah nilai induktansi
aktual yang satuannya henri dan yang kedua adalah rating arus dari reaktor itu sendiri.
Nilai impedansi reaktor dapat dinyatakan dengan fungsi:
63
푍푡푟 =  퐿
푍푡푟 = (2 푓)퐿
푍푡푟 = (2 × 3.14 × 50)퐿
푍푡푟 = 314퐿
Dimana: Z = impedansi (ohm)
L = induktansi (henri)
f = frekuensi (hertz)
Besarnya proteksi oleh CLR tergantung pada rasio T/R yang besarnya ditentukan
dengan:
푍푡푟 =
푅푎푡푒푑 푃푟푖푚푎푟푦 푉표푙푡푎푔푒
푅푎푡푒푑 푃푟푖푚푎푟푦 퐶푢푟푟푒푛푡
Unit pengukuran dari reaktor adalah henri. Kemampuan dari reaktor untuk
menghalangi aliran dari arus AC disebut dengan induktansi. Induktansi dari CLR pada
umumnya dari 5 sampai 50 milihenri. Nilai dari CLR didasarkan pada total impedansi
sistem yang diinginkan dari sumber daya. Impedansi sistem membatasi nilai maksimum
dari arus yang dapat mengalir pada rangkaian primer dan pada umumnya dispesifikan
sebagai persen impedansi. Nilainya dari 30% sampai 50% dari yang biasa digunakan.
Impedansi dari reaktor dapat dihitung dengan:
Presentasi impedansi yang dimiliki CLR dihitung dengan:

64
%푍 =
푍푐푙푟
푍푡푟
Atau
%푍 =
퐿 × 314 × 퐴푚푝푠
푉표푙푡푠
× 100
Ketika terjadi gangguan nilai impedansi meningkat dan menekan arus yang
melewatinya. Nilai arus gangguan besarnya didapatkan dengan:
퐹푎푢푙푡 퐶푢푟푟푒푛푡 =
푉표푙푡푠
푍푐푙푟
=
푅푎푡푒푑 퐶푢푟푟푒푛푡
%푍
× 100
CLR didesain dengan sebuah inti yang akan menangani arus beberapa waktu
tanpa menyentuh titik jenuh. Drop tegangan yang melewati CLR akan berbanding lurus
dengan arus yang lewat. Jika reaktor jenuh maka arus lebih akan lewat tanpa ada
penurunan tegangan dan ini berbahaya bagi sistem disisi keluaran CLR. Pengujian
2.3.5 Pengujian Rutin, Desain, dan Pengujian lain untuk Reaktor Seri
Pengujian untuk reaktor seri tipe kering diperlihatkan pada tabel 2.3.
Tabel 2.6: PengujianRutin, Desain, dan Pengujian
Pengujian Ketika Dilakukan Klasifikasi Pengujian
Rutin Desain Lain
Pengukuran
Resistansi
Pengukuran resistansi DC harus
dilakukan pada semua unit
X
Pengukuran
Impedansi
Pengukuran impedansi harus
dilakukan pada semua unit
X
Pengukuran Total
Rugi-rugi
Total rugi-rugi harus dilakukan pada
setiap perhitungan
X
Pengujian
Kenaikan
Temperatur
Pengujian ini dilakukan dari satu unit
dari sejumlah unit pada desain yang
sama
X
Pengujian
tegangangan
Pengujian tegangangan yang
diterapkan harus dilakukan pada
X

Laporan PKL PT Badak NGL

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (16)

Viewers also liked

Viewers also liked (20)

Similar to Laporan PKL PT Badak NGL

Similar to Laporan PKL PT Badak NGL (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (9)

Laporan PKL PT Badak NGL