BAB III
LANDASAN TEORI
3.1 Pengertian Transformator
Transformator atau biasa dikenal dengan trafo berasal dari kata
transformatie yang berarti perubahan. Transformator atau lebih dikenal dengan
nama transformer atau trafo 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.

Kumparan-kumparan tersebut biasanya satu sama lain tidak dihubungkan
secara langsung. Kumparan yang satu dihubungkan dengan sumber listrik AC
(kumparan primer) dan kumparan yang lain mensuplai listrik ke beban (kumparan
sekunder). Bila terdapat lebih dari dua kumparan maka kumparan tersebut akan
disebut sebagai kumparan tersier, kuarter, dst.

1
Transformator bekerja berdasarkan prinsip elektromagnetik. Ketika
Kumparan primer dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik, perubahan
arus listrik pada kumparan primer menimbulkan perubahan medan magnet.

Medan magnet yang berubah diperkuat oleh adanya inti besi. Inti besi
berfungsi untuk mempermudah jalan fluksi yang ditimbulkan oleh arus listrik
yang melalui kumparan, sehingga fluks magnet yang timbulkan akan mengalir ke
kumparan sekunder, sehingga pada ujung-ujung kumparan sekunder akan timbul
ggl induksi. Efek ini dinamakan induktansi timbal-balik (mutual inductance). Bila
pada rangkaian sekunder ditutup (rangkaian beban) maka akan mengalir arus pada
kumparan sekunder. Jika efisiensi sempurna (100%), semua daya pada lilitan
primer akan dilimpahkan ke lilitan sekunder.

Trafo banyak digunakan antara lain untuk :
1. gandengan impedansi (input impedance)antara sumber dan beban
2. menghambat arus searah atau DC (direct current) dan melewatkan arus
bolak-balik
3. menaikkan atau menurunkan tegangan AC

2
tujuan mengubah tegangan atau arus oleh trafo :
1. digunakan untuk pengiriman tenaga listrik
2. untuk menyesuaikan tegangan
3. untuk mengadakan pengukuran dari besaran listrik
4. untuk memisahkan rangkaian yang satudengan yang lain
5. untuk memberikan tenaga pada alat tertentu
dalam bidang teknik listrik pemakaian transformator dikelompokan menjadi :
1. transformator daya
2. transformator distribusi
3. transformator pengukuran : yang terdiri dari transformer arus dan
transformer tegangan.

3.2 Jenis-jenis Transformator
a. Transformator Daya (Step Up Transformator)

Trafo ini berfungsi untuk menaikan tegangan. Disebut sebagai trafo daya
karena trafo ini digunakan untuk menaikan daya pada energi listrik dari
pembangkit untuk kemudian disalurkan ke gardu induk. Ciri-ciri trafo daya yaitu :
⦁jumlah lilitan primer lebih sedikit dari pada jumlah lilitan sekunder.
⦁tegangan primer lebih kecil dari pada tegangan sekunder.
⦁kuat arus primer lebih besar dari pada kuat arus sekunder.

3
b. Transformator Distribusi (step down)

Trafo ini berfungsi untuk menurunkan tegangan. Disebut trafo distribusi
karena trafo ini digunakan untuk mendistribusikan energi listrik dari gardu induk
ke konsumen. Ciri-cirinya yaitu :
⦁jumlah lilitan primer lebih banyak dari pada jumlah lilitan sekunder
⦁tegangan primer lebih besar dari pada tegangan sekunder
⦁kuat arus primer lebih kecil dari pada kuat arus sekunder
c. Trafo Pengukuran
Untuk pemasangan alat-alat ukur dan proteksi pada jaringan tegangan tinggi
diperlukan Transformator pengukuran. Transformator pengukuran terdiri dari :
⦁Trafo arus (current Transformator)

4
Trafo arus digunakan untuk pengukuran arus yang besarnya ratusan amper
lebih yang mengalir pada jaringan tegangan tinggi. Jika arus hendak diukur
mengalir pada tegangan rendah dan besarnya dibawah 5 amper, maka pengukuran
dapat dilakukan secara langsung sedangkan arus yang besar tadi harus dilakukan
secara tidak langsung dengan menggunakan trafo arus sebutan trafo pengukuran
arus yang besar.
Disamping untuk pengukuran arus, trafo arus juga dibutuhkan untuk
pengukuran daya dan energi, pengukuran jarak jauh dan rele proteksi. Kumparan
primer trafo arus dihubungkan secara serie dengan jaringan atau peralatan yang
akan diukur arusnya, sedangkan kumparan sekunder dihubungkan dengan
peralatan meter dan rele proteksi.
Trafo arus bekerja sebagai trafo yang terhubung singkat. Kawasan kerja
trafo arus yang digunakan untuk pengukuran biasanya 0,05 sampai 1,2 kali arus
yang akan diukur. Trafo arus untuk tujuan proteksi baisanya harus mampu bekerja
lebih dari 10 kali arus pengenalnya.

⦁Trafo tegangan (potensial Transformator)
Berfungsi untuk menurunkan besarnya tegangan tinggi menjadi tegangan
rendah yang diperlukan untuk alat ukur dan pengaman proteksi.

5
3.3 Konstruksi Transformator
Pada dasarnya trafo terdiri dari kumparan primer dan sekunder yang
dibelitkan pada inti ferromagnetik. Kontruksi Transformator daya ada dua tipe
yaitu tipe (core type) dan tipe cangkang (shell type). Kedua tipe ini menggunakan
inti berlaminasi yang terisolasi satu sama lainnya, dengan tujuan untuk
mengurangi rugi-rugi arus eddy.
3.3.1 Tipe inti (core form)
Tipe ini dibentuk dari lapisan besi berisolasi berbentuk persegi dan
kumparan transformatornya dibellitkan pada dua sisi persegi. Pada konstruksi tipe
inti, kumparan mengelilingi inti besi, seperti yang ditunjukkan pada gambar 2.1

Sedangkan konstruksi inti pada umumnya berbentuk huruf L, huruf E,
huruf F, atau gabungan ( U atau L, E & I ) dapat kita lihat pada gambar 17

6
Pelat yang digulung

Inti bentuk E-I

3.3.2 Tipe cangkang (shell form)
Jenis konstruksi Transformator yang kedua yaitu tipe cangkang yang
dibentuk dari lapisan inti berisolasi dan kumparan dibelitkan dipusat inti, dapat
dilihat pada gambar 18

Pada Transformator ini, kumparan atau belitan Transformator dikelilingi
oleh inti. Sedangkan konstruksi inti pada umumnya berbentuk huruf E, huruf I,
atau huruf F seperti terlihat pada gambar 2.4

7
3.4 Bagian-bagian Trafo
Komponen transformator terdiri dari beberapa bagian yang mempunyai
fungsinya masing-masing, yaitu :
3.4.1 Peralatan utama transformator terdiri dari:
a) Kumparan Trafo
kumparan trafo terdiri dari beberapa lilitan kawat tembaga yang dilapisi
dengan bahan isolasi (karton, pertinax, dll) untuk mengisolasi baik terhadap inti
besi maupun kumparan lain. . Untuk trafo dengan daya besar lilitan dimasukkan
dalam minyak trafo sebagai media pendingin.Banyaknya lilitan akan menentukan
besar tegangan dan arus yang ada pada sisi sekunder.
Kadang kala transformator memiliki kumparan tertier. Kumparan tertier
diperlukan untuk memperoleh tegangan tertier atau untuk kebutuhan lain. Untuk
kedua keperluan tersebut, kumparan tertier selalu dihubungkan delta. Kumparan
tertier sering juga untuk dipergunakan penyambungan peralatan bantu seperti
kondensator synchrone, kapasitor shunt dan reactor shunt.

8
b) Inti Besi

dibuat dari lempengan-lempengan feromagnetik tipis yang berguna untuk
mempermudah jalan fluksi yang ditimbulkan oleh arus listrik yang melalui
kumparan. Inti besi ini juga diberi isolasi untuk mengurangi panas (sebagai rugirugi besi) yang ditimbulkan oleh arus eddy “Eddy Current”.

c) Minyak Trafo
berfungsi sebagai media pendingin dan isolasi. Minyak trafo mempunyai
sifat media pemindah panas (disirkulasi) dan mempunyai daya tegangan tembus
tinggi. Pada power transformator, terutama yang berkapasitas besar, kumparankumparan dan inti besi transformator direndam dalam minyak-trafo. Syarat suatu
cairan bisa dijadikan sebagai minyak trafo adalah sebagai berikut:
Ketahanan isolasi harus tinggi ( >10kV/mm )
1. Berat jenis harus kecil, sehingga partikel-partikel inert di dalam minyak
dapat mengendap dengan cepat
2. Viskositas yang rendah agar lebih mudah bersirkulasi dan kemampuan
pendinginan menjadi lebih baik
3. Titik

nyala

yang

tinggi,

tidak

mudah

menguap

yang

dapat

membahayakan
4. Tidak merusak bahan isolasi padat
5. Sifat kimia yang stabil

9
d) Bushing
sebuah konduktor (porselin) yang menghubungkan kumparan transformator
dengan jaringan luar. Bushing diselubungi dengan suatu isolator dan berfungsi
sebagai konduktor tersebut dengan tangki transformator. Selain itu juga bushing
juga berfungsi sebagai pengaman hubung singkat antara kawat yang bertegangan
dengan tangki trafo.

10
e) Tangki dan Konsevator (khusus untuk transformator basah)
(khusus untuk transformator basah); pada umumnya bagian-bagian dari
trafo yang terendam minyak trafo ditempatkan di dalam tangki baja. Tangki trafotrafo distribusi umumnya dilengkapi dengan sirip-sirip pendingin ( cooling fin )
yang berfungsi memperluas permukaan dinding tangki, sehingga penyaluran
panas minyak pada saat konveksi menjadi semakin baik dan efektif untuk
menampung pemuaian minyak trafo, tangki dilengkapi dengan konservator.

11
3.4.2

Peralatan bantu transformator terdiri dari:

a) Peralatan Pendingin
pada inti besi dan kumparan-kumparan akan timbul panas akibat rugi-rugi
besi dan rugi-rugi tembaga. Bila panas tersebut mengakibatkan kenaikan suhu
yang berlebihan, akan merusak isolasi di dalam trafo, maka untuk mengurangi
kenaikan suhu yang berlebihan tersebut trafo perlu dilengkapi dengan sistem
pendingin untuk menyalurkan panas keluar trafo. Media yang digunakan pada
sistem pendingin dapat berupa: udara/gas, minyak dan air.

b) Tap Charger
yaitu suatu alat yang berfungsi untuk merubah kedudukan tap (sadapan)
dengan maksud mendapatkan tegangan keluaran yang stabil walaupun beban
berubah-ubah. Tap changer selalu diletakkan pada posisi tegangan tinggi dari trafo
pada posisi tegangan tinggi. Tap changer dapat dilakukan baik dalam keadaan
berbeban (on-load) atau dalam keadaan tak berbeban (off load), tergantung
jenisnya.

12
c) Alat Pernapasan
ventilasi udara yang berupa saringan silikagel yang akan menyerap uap
air. Karena pengaruh naik turunnya beban trafo maupun suhu udara luar, maka
suhu minyakpun akan berubah-ubah mengikuti keadaan tersebut. Bila suhu
minyak tinggi, minyak akan memuai dan mendesak udara di atas permukaan
minyak keluar dari dalam tangki, sebaliknya bila suhu minyak turun, minyak
menyusut maka udara luar akan masuk ke dalam tangki. Kedua proses di atas
disebut pernapasan trafo.
Permukaan minyak trafo akan selalu bersinggungan dengan udara luar yang
menurunkan nilai tegangan tembus minyak trafo, maka untuk mencegah hal
tersebut, pada ujung pipa penghubung udara luar dilengkapi tabung berisi kristal
zat hygroskopis.
d) Indikator

untuk mengawasi selama transformator beroperasi, maka perlu adanya
indikator pada transformator yang antara lain sebagai berikut:
a. indikator suhu minyak
b. indikator permukaan minyak
c. indikator sistem pendingin
d. indikator kedudukan tap

13
3.4.3 Peralatan Proteksi
Peralatan yang mengamankan trafo terhadap bahaya fisis, elektris maupun
kimiawi. Yang termasuk peralatan proteksi transformator antara lain sebagai
berikut:
1. Rele Bucholz
Yaitu peralatan rele yang dapat mendeteksi dan mengamankan terhadap
gangguan di dalam trafo yang menimbulkan gas. Di dalam transformator, gas
mungkin dapat timbul akibat hubung singkat antar lilitan (dalam phasa/ antar
phasa), hubung singkat antar phasa ke tanah, busur listrik antar laminasi, atau
busur listrik yang ditimbulkan karena terjadinya kontak yang kurang baik.
Pada saat transformator mengalami gangguan internal yang berdampak
kepada suhu yang sangat tinggi dan pergerakan mekanis didalam transformator,
maka akan timbul tekanan aliran minyak yang besar dan pembentukan gelembung
gas yang mudah terbakar. Tekanan atau gelembung gas tersebut akan naik ke
konservator melalui pipa penghubung dan rele bucholz. Tekanan minyak maupun
gelembung gas ini akan dideteksi oleh rele bucholz sebagai indikasi telah
terjadinya gangguan internal.

2. Rele tekanan lebih

Peralatan rele yang dapat mendeteksi gangguan pada transformator bila
terjadi kenaikan tekanan gas secara tiba-tiba dan an langsung mentripkan CB pada
sisi upstream-nya.
14
3. Rele diferensial
Rele yang dapat mendeteksi terhadap gangguan transformator apabila
terjadi flash over antara kumparan dengan kumparan, kumparan dengan tangki
atau belitan dengan belitan di dalam kumparan ataupun antar kumparan.
4. Rele beban lebih

Rele ini berfungsi untuk mengamankan trafo terhadap beban yang
berlebihan dengan menggunakan sirkit simulator yang dapat mendeteksi lilitan
trafo yang kemudian apabia terjadi gangguan akan membunyikan alarm pada
tahap pertama dan kemudian akan menjatuhkan PMT.

5. Rele Arus Lebih
Rele ini berfungsi untuk mengamankan transformator terhadap gangguan
hubunga singkat antar phasa didalam maupun diluar daerah pengaman trafo, juga
diharapkan rele ini mempunyai sifat komplementer dengan rele beban lebih. Rele
ini juga berfungsi sebagai cadangan bagi pengaman instalasi lainnya. Arus
berlebih dapat terjadi karena beban lebih atau gangguan hubung singkat.

6. Rele fluks lebih

Rele ini berfungsi untuk mengamankan transformator dengan mendeteksi
besaran fluksi atau perbandingan tegangan dan frekwensi.

7. Rele Tangki Tanah

Rele ini berfungsi untuk mengamankan transformator bila terjadi hubung
singkat antara bagian yang bertegangan dengan bagian yang tidak bertegangan
pada transformator.

15
8. Rele Gangguan Tanah Terbatas
Rele ini berfungsi untuk mengamankan transformator terhadap gangguan
tanah didalam daerah pengaman transformator khususnya untuk gangguan di
dekat titik netral yang tidak dapat dirasakan oleh rele diferential.

9. Rele Termis
Rele ini berfungsi untuk mengamankan transformator dari kerusakan isolasi
kumparan, akibat adanya panas lebih yang ditimbulkan oleh arus lebih. Besaran
yang diukur di dalam rele ini adalah kenaikan temperatu.

10. Fire Protection
Trafo Tenaga adalah salah satu peralatan yang cukup mahal yang terpasang
di pusat pembangkit dan Gardu Induk. Setiap Trafo Tenaga terisi dengan material
yang mudah terbakar dengan jumlah yang cukup besar yang mana bila tersulut
dapat menjalarkan api ke instalasi yang berdekatan. Oleh karena itu sangat perlu
dilengkapi dengan peralatan pengamannya.

Kegagalan-kegagalan Trafo Tenaga umumnya disebabkan oleh Break
Down isolasi pada bagian internal Trafo. Adanya energi busur listrik akan diikuti
kenaikan temperatur dan tekanan yang sangat cepat di dalam tangki Trafo.
Terbakarnya minyak pada jumlah tertentu dapat mengakibatkan tekanan yang
sangat tinggi kearah luar melalui kisaran bidang tertentu dan dapat langsung
diikuti nyala api.

16
3.5 Prinsip Kerja Trafo
Transformator atau trafo adalah suatu peralatan listrik yang dapat memindahkan
energi listrik atau memindahkan dan mengubah energi listrik bolak-balik dari satu level
ke level tegangan yang lain melalui kinerja satu gandengan magnet dan berdasarkan
prinsip induksi elektromagnetik. Transformator digunakan secara luas baik dalam
bidang tenaga listrik maupun elektronika. Penggunaan transformator dalam sistem
tenaga memungkinkan terpilihnya tegangan yang sesuai dan ekonomis untuk tiap-tiap
keperluan misalnya, kebutuhan akan tegangan tinggi dalam pengiriman daya jarak
jauh.

Transformator terdiri atas dua buah kumparan ( primer dan sekunder )
yang bersifat induktif. Kedua kumparan ini terpisah secara elektrik namun
berhubungan secara magnetis melalui jalur yang memiliki reluktansi ( reluctance )
rendah. Apabila kumparan primer dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik
maka fluks bolak-balik akan muncul di dalam inti yang dilaminasi, karena kumparan
tersebut membentuk jaringan tertutup maka mengalirlah arus primer. Akibat adanya
fluks di kumparan primer maka di kumparan primer terjadi induksi sendiri ( self
induction ) dan terjadi pula induksi di kumparan sekunder karena pengaruh induksi
dari kumparan primer atau disebut sebagai induksi bersama ( mutual induction ) yang
menyebabkan timbulnya fluks magnet di kumparan sekunder, maka mengalirlah arus
sekunder jika rangkaian sekunder di bebani, sehingga energi listrik dapat ditransfer
keseluruhan (secara magnetisasi ).

17
Dimana :
e = gaya gerak listrik ( ggl ) [ volt ]
N = jumlah lilitan

= perubahan fluks magnet

3.6 Pengujian Atau Pemeliharaan Transformator

Pengujian transformator dilaksanakan menurut SPLN’50-1982 dengan
melalui tiga macam pengujian, sebagaimana diuraikan juga dalam IEC 76 (1976),
yaitu :
a. Pengujian Rutin
Pengujian rutin adalah pengujian yang dilakukan terhadap setiap
transformator, meliputi:
pengujian tahanan isolasi
pengujian tahanan kumparan
pengujian perbandingan belitan Pengujian vector group
pengujian rugi besi dan arus beban kosong
pengujian rugi tembaga dan impedansi
pengujian tegangan terapan (Withstand Test)
pengujian tegangan induksi (Induce Test).
b. Pengujian jenis
Pengujian jenis adalah pengujian yang dilaksanakan terhadap sebuah trafo
yang mewakili trafo lainnya yang sejenis, guna menunjukkan bahwa semua trafo
jenis ini memenuhi persyaratan yang belum diliput oleh pengujian rutin.
Pengujian jenis meliputi:

18
pengujian kenaikan suhu
pengujian impedansi
c. Pengujian khusus
Pengujian khusus adalah pengujian yang lain dari uji rutin dan jenis,
dilaksanakan atas persetujuan pabrik denga pmbeli dan hanya dilaksanakan
terhadap satu atau lebih trafo dari sejumlah trafo yang dipesan dalam suatu
kontrak. Pengujian khusus meliputi :
pengujian dielektrik
pengujian impedansi urutan nol pada trafo tiga phasa
pengujian hubung singkat
pengujian harmonik pada arus beban kosong
pengujian tingkat bunyi akuistik
pengukuran daya yang diambil oleh motor-motor kipas dan pompa minyak.
d. Pengujian Rutin
Pengukuran tahanan isolasi dilakukan pada awal pengujian dimaksudkan
untuk mengetahui secara dini kondisi isolasi trafo, untuk menghindari kegagalan
yang fatal dan pengujian selanjutnya, pengukuran dilakukan antara:
sisi HV - LV
sisi HV - Ground
sisi LV- Groud
X1/X2-X3/X4 (trafo 1 phasa)
X1-X2 dan X3-X4 )trafo 1 phasa yang dilengkapi dengan circuit breaker.
Pengukuran dilakukan dengan menggunakan megger, lebih baik yang
menggunakan baterai karena dapat membangkitkan tegangan tinggi yang lebih
stabil. Harga tahanan isolasi ini digunakan untuk kriteria kering tidaknya trafo,
juga untuk mengetahui apakah ada bagian-bagian yang terhubung singkat.

19
e. Pengukuran tahanan kumparan
Pengukuran tahanan kumparan adalah untuk mengetahui berapa nilai
tahanan listrik pada kumparan yang akan menimbulkan panas bila kumparan
tersebut dialiri arus. Nilai tahanan belitan dipakai untuk perhitungan rugi-rugi
tembaga trafo. Pada saat melakukan pengukuran yang perlu diperhatikan adalah
suhu belitan pada saat pengukuran yang diusahakan sama dengan suhu udara
sekitar, oleh karenanya diusahakan arus pengukuran kecil.
Peralatan yang digunakan untuk pengukuran tahanan di atas 1 ohm adalah
Wheatstone Bridge, sedangkan untuk tahanan yang lebih kecil dari 1 ohm
digunakan Precition Double Bridge. Pengukuran dilakukan pada setiap phasa
trafo, yaitu antara terminal :
1. Pengukuran pada terminal tegangan tinggi:
a. Pada Transformator 3 phasa
- phasa A - phasa B
- phasa B - phasa C
- phasa C - phasa A

b. Transformator 1 phasa
- terminal H1-H2 untuk trafo double bushing
- terminal H1-Ground untuk trafo single bushing untuk sisi tegangan rendah

2. Pengukuran sisi tegangan rendah
c. Trafo 3 phasa
- phasa a - phasa b
- phasa b - phasa c
- phasa c - phasa a

d. Trafo 1 phasa (terminal X1-X4 dengan X2-X3 dihubung singkat).

20
f. Pengukuran perbandingan belitan
Pengukuran perbandingan belitan adalah untuk mengetahui perbandingan
jumlah kumparan sisi tegangan tinggi dan sisi tegangan rendah pada setiap
tapping, sehingga tegangan output yang dihasilkan oleh trafo sesuai dengan yang
dikehendaki. toleransi yang diijinkan adalah:
a. 0,5 % dari rasio tegangan atau
b. 1/10 dari persentase impedansi pada tapping nominal.
Pengukuran perbandingan belitan dilakukan pada saat semi assembling
yaitu setelah coil trafo di assembling dengan inti besi dan setelah tap changer
terpasang, pengujian kedua ini bertujuan untuk mengetahui apakah posisi tap trafo
telah terpasang secara benar dan juga untuk pemeriksaan vector group
trafo. Pengukuran dapat dilakukan dengan menggunakan Transformer Turn Ratio
Test (TTR), misalnya merk Jemes G. Biddle Co Cat. No.55005 atau Cat. No.
550100-47.
g. Pemeriksaan Vector Group
Pemeriksaan vector group bertujuan untuk mengetahui apakah polaritas
terminal-terminal trafo positif atau negatif. Standar dari notasi yang dipakai
adalah ADDITIVE dan SUBTRACTIVE.
h. Pengukuran rugi dan arus beban kosong
Pengukuran ini untuk mengetahui berapa daya yang hilang yang
disebabkan oleh rugi histerisis dan eddy current dari inti besi (core) dan besarnya
arus yang ditimbulkan oleh kerugian tersebut. Pengukuran dilakukan dengan
memberikan tegangan nominal pada salah satu sisi dan sisi lainnya dibiarkan
terbuka.

21
h. Pengukuran rugi tembaga dan impedansi
Pengukuran ini bertujuan untum mengetahui besarnya daya yang hilang
pada saat trafo beroperasi akibat dari tembaga (Wcu) dan strey loss (Ws) trafo
yang digunakan. Pengukuran dilakukan dengan memberi arus nominal pada salah
satu sisi dan pada sisi yang lain dihubung-singkat, dengan demikian akan
terbangkit juga arus nominal pada sisi tersebut, sehingga trafo seolah-olah
dibebani penuh.
Perhitungan rugi beban penuh (Wcu) dan impedansi (Iz), dimana pada
waktu pengukuran tahanan belitan (R), Wcu dan Iz dilakukan pada saat suhu
rendah (udara sekitar (t)), maka Wcu dan Iz perlu dikoreksi terhadap suhu acuan
75ºC
i. Pengujian tegangan terapan (Withstand Test)
Pengujian ini dimaksudkan untuk menguji kekuatan isolasi antara
kumparan dan body tangki. Pengujian dilakukan dengan memberi tegangan uji
sesuai denga standar uji dan dilakukan pada:
⦁ sisi tegangan tinggi terhadap sisi tegangan rendah dan body yang di ke
tanahkan
⦁ sisi tegangan rendah terhadap sisi tegangan tinggi dan body yang di ke
tanahkan.
⦁ waktu pengujian 60 detik.
j. Pengujian tegangan induksi
Pengujian tegangan induksi bertujuan untuk mengetahui kekuatan isolasi
antara layer dari tiap-tiap belitan dan kekuatan isolasi antara belitan trafo.
Pengujian dilakukan dengan memberi tegangan supply dua kali tegangan nominal
pada salah satu sisi dan sisi lainnya dibiarkan terbuka. Untuk mengatasi kejenuhan
pada inti besi (core) maka frekwensi yang digunakan harus dinaikkan sesuai
denga kebutuhan. Lama pengujian tergantung pada besarnya frekwensi pengujian
berdasarkan rumus waktu pengujian maksimum adalah 60 detik.
22
k. Pengujian kebocoran tangki
Pengujian kebocoran tangki dilakukan setelah semua komponen trafo
terpasang. Pengujian dilakukan untuk mengetahui kekuatan dan kondisi paking
dan las trafo. Pengujian dilakukan dengan memberikan tekanan nitrogen (N2)
sebesar kurang lebih 5 psi dan dilakukan pengamatan pada bagian-bagian las dan
paking dengan memberikan cairan sabun pada bagian tersebut. Pengujian
dilakukan sekitar 3 jam apakah terjadi penurunan tekanan.
l. Pengujian kenaikan suhu
Pengujian kenaikan suhu dimaksudkan untuk mengetahui berapa kenaikan
suhu oli dan kumparan trafo yang disebabkan oleh rugi-rugi trafo apabila trafo
dibebani. Pengujian ini juga bertujuan untuk melihat apakah penyebab panas trafo
sudah cukup effisien atau belum.
Pada trafo dengan tapping tegangan di atas 5% pengujian kenaikan suhu
dilakukan pada tappng tegangan terendah (arus tertinggi), pada trafo dengan
tapping maksimum 5% pengujian dilakukan pada tapping nominal.
Pengujian kenaikan suhu sama dengan pengujian beban penuh, pengujian
dilakukan dengan memberikan arus trafo sedemikian hingga membangkitkan rugirugi trafo, yaitu rugi beban penuh dan rugi beban kosong.
m. Pengujian tegangan impulse
Pengujian impulse ini dimaksudkan untuk mengetahui kemampuan
dielektrik dari sistem isolasi trafo terhadap tegangan surja petir. Pengujian impuls
adalah pengujian dengan memberi tegangan lebih sesaat dengan bentuk
gelombang tertentu. Bila trafo mengalami tegangan lebih, maka tegangan tersebut
hampir didistribusikan melalui effek kapasitansi yang terdapat pada :
⦁antar lilitan trafo
⦁antar layer trafo
⦁antara coil denga ground.

23
n. Pengujian tegangan tembus oli
Pengujian

tegangan

tembus

oli

dimaksudkan

untuk

mengetahui

kemampuan dielektrik oli. Hal ini dilakukan karena selain berfungsi sebagai
pendingin dari trafo, oli juga berfungsi sebagai isolasi.
Persyaratan yang ditentukan adalah sesuai denga standart SPLN 49 - 1 :
1982, IEC 158 dan IEC 296 yaitu:
- > = 30 KV/2,5 mm sebelum purifying
- > = 50 KV/2,5 mm setelah purifying
Peralatan yang dapat digunakan misalnya merk Hipotronics type EP600CD.
Cara pengujian:
⦁ bersihkan tempat sample oli dari kotoran dengan mencucinya dengan oli
sampai bersih.
⦁ ambil contoh/sample oli yang akan diuji, usahakan pada saat pengambilan
sample oli tidak tersentuh tangan atau terlalu lama terkena udara luar karena oli
ini sanga sensitive.
⦁ tempatkan sample oli padaalat tetes.
⦁ nyalakan power alat tetes.
⦁ tekan tombol start dan counter akan mencatat secara otomatis sejauh mana
kemampuan dielektrik oli tersebut. Setelah counter berhenti dan tombol reset
menyala, tekan tombol reset untuk mengembalikan ke posisi semula.
⦁hasil pengujian tegangan tembus diambil rata-ratanya setelah dilakukan 5 (lima)
kali dengan selang waktu 2 menit.

24

TRANFORMATO

  • 1.
    BAB III LANDASAN TEORI 3.1Pengertian Transformator Transformator atau biasa dikenal dengan trafo berasal dari kata transformatie yang berarti perubahan. Transformator atau lebih dikenal dengan nama transformer atau trafo 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. Kumparan-kumparan tersebut biasanya satu sama lain tidak dihubungkan secara langsung. Kumparan yang satu dihubungkan dengan sumber listrik AC (kumparan primer) dan kumparan yang lain mensuplai listrik ke beban (kumparan sekunder). Bila terdapat lebih dari dua kumparan maka kumparan tersebut akan disebut sebagai kumparan tersier, kuarter, dst. 1
  • 2.
    Transformator bekerja berdasarkanprinsip elektromagnetik. Ketika Kumparan primer dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik, perubahan arus listrik pada kumparan primer menimbulkan perubahan medan magnet. Medan magnet yang berubah diperkuat oleh adanya inti besi. Inti besi berfungsi untuk mempermudah jalan fluksi yang ditimbulkan oleh arus listrik yang melalui kumparan, sehingga fluks magnet yang timbulkan akan mengalir ke kumparan sekunder, sehingga pada ujung-ujung kumparan sekunder akan timbul ggl induksi. Efek ini dinamakan induktansi timbal-balik (mutual inductance). Bila pada rangkaian sekunder ditutup (rangkaian beban) maka akan mengalir arus pada kumparan sekunder. Jika efisiensi sempurna (100%), semua daya pada lilitan primer akan dilimpahkan ke lilitan sekunder. Trafo banyak digunakan antara lain untuk : 1. gandengan impedansi (input impedance)antara sumber dan beban 2. menghambat arus searah atau DC (direct current) dan melewatkan arus bolak-balik 3. menaikkan atau menurunkan tegangan AC 2
  • 3.
    tujuan mengubah teganganatau arus oleh trafo : 1. digunakan untuk pengiriman tenaga listrik 2. untuk menyesuaikan tegangan 3. untuk mengadakan pengukuran dari besaran listrik 4. untuk memisahkan rangkaian yang satudengan yang lain 5. untuk memberikan tenaga pada alat tertentu dalam bidang teknik listrik pemakaian transformator dikelompokan menjadi : 1. transformator daya 2. transformator distribusi 3. transformator pengukuran : yang terdiri dari transformer arus dan transformer tegangan. 3.2 Jenis-jenis Transformator a. Transformator Daya (Step Up Transformator) Trafo ini berfungsi untuk menaikan tegangan. Disebut sebagai trafo daya karena trafo ini digunakan untuk menaikan daya pada energi listrik dari pembangkit untuk kemudian disalurkan ke gardu induk. Ciri-ciri trafo daya yaitu : ⦁jumlah lilitan primer lebih sedikit dari pada jumlah lilitan sekunder. ⦁tegangan primer lebih kecil dari pada tegangan sekunder. ⦁kuat arus primer lebih besar dari pada kuat arus sekunder. 3
  • 4.
    b. Transformator Distribusi(step down) Trafo ini berfungsi untuk menurunkan tegangan. Disebut trafo distribusi karena trafo ini digunakan untuk mendistribusikan energi listrik dari gardu induk ke konsumen. Ciri-cirinya yaitu : ⦁jumlah lilitan primer lebih banyak dari pada jumlah lilitan sekunder ⦁tegangan primer lebih besar dari pada tegangan sekunder ⦁kuat arus primer lebih kecil dari pada kuat arus sekunder c. Trafo Pengukuran Untuk pemasangan alat-alat ukur dan proteksi pada jaringan tegangan tinggi diperlukan Transformator pengukuran. Transformator pengukuran terdiri dari : ⦁Trafo arus (current Transformator) 4
  • 5.
    Trafo arus digunakanuntuk pengukuran arus yang besarnya ratusan amper lebih yang mengalir pada jaringan tegangan tinggi. Jika arus hendak diukur mengalir pada tegangan rendah dan besarnya dibawah 5 amper, maka pengukuran dapat dilakukan secara langsung sedangkan arus yang besar tadi harus dilakukan secara tidak langsung dengan menggunakan trafo arus sebutan trafo pengukuran arus yang besar. Disamping untuk pengukuran arus, trafo arus juga dibutuhkan untuk pengukuran daya dan energi, pengukuran jarak jauh dan rele proteksi. Kumparan primer trafo arus dihubungkan secara serie dengan jaringan atau peralatan yang akan diukur arusnya, sedangkan kumparan sekunder dihubungkan dengan peralatan meter dan rele proteksi. Trafo arus bekerja sebagai trafo yang terhubung singkat. Kawasan kerja trafo arus yang digunakan untuk pengukuran biasanya 0,05 sampai 1,2 kali arus yang akan diukur. Trafo arus untuk tujuan proteksi baisanya harus mampu bekerja lebih dari 10 kali arus pengenalnya. ⦁Trafo tegangan (potensial Transformator) Berfungsi untuk menurunkan besarnya tegangan tinggi menjadi tegangan rendah yang diperlukan untuk alat ukur dan pengaman proteksi. 5
  • 6.
    3.3 Konstruksi Transformator Padadasarnya trafo terdiri dari kumparan primer dan sekunder yang dibelitkan pada inti ferromagnetik. Kontruksi Transformator daya ada dua tipe yaitu tipe (core type) dan tipe cangkang (shell type). Kedua tipe ini menggunakan inti berlaminasi yang terisolasi satu sama lainnya, dengan tujuan untuk mengurangi rugi-rugi arus eddy. 3.3.1 Tipe inti (core form) Tipe ini dibentuk dari lapisan besi berisolasi berbentuk persegi dan kumparan transformatornya dibellitkan pada dua sisi persegi. Pada konstruksi tipe inti, kumparan mengelilingi inti besi, seperti yang ditunjukkan pada gambar 2.1 Sedangkan konstruksi inti pada umumnya berbentuk huruf L, huruf E, huruf F, atau gabungan ( U atau L, E & I ) dapat kita lihat pada gambar 17 6
  • 7.
    Pelat yang digulung Intibentuk E-I 3.3.2 Tipe cangkang (shell form) Jenis konstruksi Transformator yang kedua yaitu tipe cangkang yang dibentuk dari lapisan inti berisolasi dan kumparan dibelitkan dipusat inti, dapat dilihat pada gambar 18 Pada Transformator ini, kumparan atau belitan Transformator dikelilingi oleh inti. Sedangkan konstruksi inti pada umumnya berbentuk huruf E, huruf I, atau huruf F seperti terlihat pada gambar 2.4 7
  • 8.
    3.4 Bagian-bagian Trafo Komponentransformator terdiri dari beberapa bagian yang mempunyai fungsinya masing-masing, yaitu : 3.4.1 Peralatan utama transformator terdiri dari: a) Kumparan Trafo kumparan trafo terdiri dari beberapa lilitan kawat tembaga yang dilapisi dengan bahan isolasi (karton, pertinax, dll) untuk mengisolasi baik terhadap inti besi maupun kumparan lain. . Untuk trafo dengan daya besar lilitan dimasukkan dalam minyak trafo sebagai media pendingin.Banyaknya lilitan akan menentukan besar tegangan dan arus yang ada pada sisi sekunder. Kadang kala transformator memiliki kumparan tertier. Kumparan tertier diperlukan untuk memperoleh tegangan tertier atau untuk kebutuhan lain. Untuk kedua keperluan tersebut, kumparan tertier selalu dihubungkan delta. Kumparan tertier sering juga untuk dipergunakan penyambungan peralatan bantu seperti kondensator synchrone, kapasitor shunt dan reactor shunt. 8
  • 9.
    b) Inti Besi dibuatdari lempengan-lempengan feromagnetik tipis yang berguna untuk mempermudah jalan fluksi yang ditimbulkan oleh arus listrik yang melalui kumparan. Inti besi ini juga diberi isolasi untuk mengurangi panas (sebagai rugirugi besi) yang ditimbulkan oleh arus eddy “Eddy Current”. c) Minyak Trafo berfungsi sebagai media pendingin dan isolasi. Minyak trafo mempunyai sifat media pemindah panas (disirkulasi) dan mempunyai daya tegangan tembus tinggi. Pada power transformator, terutama yang berkapasitas besar, kumparankumparan dan inti besi transformator direndam dalam minyak-trafo. Syarat suatu cairan bisa dijadikan sebagai minyak trafo adalah sebagai berikut: Ketahanan isolasi harus tinggi ( >10kV/mm ) 1. Berat jenis harus kecil, sehingga partikel-partikel inert di dalam minyak dapat mengendap dengan cepat 2. Viskositas yang rendah agar lebih mudah bersirkulasi dan kemampuan pendinginan menjadi lebih baik 3. Titik nyala yang tinggi, tidak mudah menguap yang dapat membahayakan 4. Tidak merusak bahan isolasi padat 5. Sifat kimia yang stabil 9
  • 10.
    d) Bushing sebuah konduktor(porselin) yang menghubungkan kumparan transformator dengan jaringan luar. Bushing diselubungi dengan suatu isolator dan berfungsi sebagai konduktor tersebut dengan tangki transformator. Selain itu juga bushing juga berfungsi sebagai pengaman hubung singkat antara kawat yang bertegangan dengan tangki trafo. 10
  • 11.
    e) Tangki danKonsevator (khusus untuk transformator basah) (khusus untuk transformator basah); pada umumnya bagian-bagian dari trafo yang terendam minyak trafo ditempatkan di dalam tangki baja. Tangki trafotrafo distribusi umumnya dilengkapi dengan sirip-sirip pendingin ( cooling fin ) yang berfungsi memperluas permukaan dinding tangki, sehingga penyaluran panas minyak pada saat konveksi menjadi semakin baik dan efektif untuk menampung pemuaian minyak trafo, tangki dilengkapi dengan konservator. 11
  • 12.
    3.4.2 Peralatan bantu transformatorterdiri dari: a) Peralatan Pendingin pada inti besi dan kumparan-kumparan akan timbul panas akibat rugi-rugi besi dan rugi-rugi tembaga. Bila panas tersebut mengakibatkan kenaikan suhu yang berlebihan, akan merusak isolasi di dalam trafo, maka untuk mengurangi kenaikan suhu yang berlebihan tersebut trafo perlu dilengkapi dengan sistem pendingin untuk menyalurkan panas keluar trafo. Media yang digunakan pada sistem pendingin dapat berupa: udara/gas, minyak dan air. b) Tap Charger yaitu suatu alat yang berfungsi untuk merubah kedudukan tap (sadapan) dengan maksud mendapatkan tegangan keluaran yang stabil walaupun beban berubah-ubah. Tap changer selalu diletakkan pada posisi tegangan tinggi dari trafo pada posisi tegangan tinggi. Tap changer dapat dilakukan baik dalam keadaan berbeban (on-load) atau dalam keadaan tak berbeban (off load), tergantung jenisnya. 12
  • 13.
    c) Alat Pernapasan ventilasiudara yang berupa saringan silikagel yang akan menyerap uap air. Karena pengaruh naik turunnya beban trafo maupun suhu udara luar, maka suhu minyakpun akan berubah-ubah mengikuti keadaan tersebut. Bila suhu minyak tinggi, minyak akan memuai dan mendesak udara di atas permukaan minyak keluar dari dalam tangki, sebaliknya bila suhu minyak turun, minyak menyusut maka udara luar akan masuk ke dalam tangki. Kedua proses di atas disebut pernapasan trafo. Permukaan minyak trafo akan selalu bersinggungan dengan udara luar yang menurunkan nilai tegangan tembus minyak trafo, maka untuk mencegah hal tersebut, pada ujung pipa penghubung udara luar dilengkapi tabung berisi kristal zat hygroskopis. d) Indikator untuk mengawasi selama transformator beroperasi, maka perlu adanya indikator pada transformator yang antara lain sebagai berikut: a. indikator suhu minyak b. indikator permukaan minyak c. indikator sistem pendingin d. indikator kedudukan tap 13
  • 14.
    3.4.3 Peralatan Proteksi Peralatanyang mengamankan trafo terhadap bahaya fisis, elektris maupun kimiawi. Yang termasuk peralatan proteksi transformator antara lain sebagai berikut: 1. Rele Bucholz Yaitu peralatan rele yang dapat mendeteksi dan mengamankan terhadap gangguan di dalam trafo yang menimbulkan gas. Di dalam transformator, gas mungkin dapat timbul akibat hubung singkat antar lilitan (dalam phasa/ antar phasa), hubung singkat antar phasa ke tanah, busur listrik antar laminasi, atau busur listrik yang ditimbulkan karena terjadinya kontak yang kurang baik. Pada saat transformator mengalami gangguan internal yang berdampak kepada suhu yang sangat tinggi dan pergerakan mekanis didalam transformator, maka akan timbul tekanan aliran minyak yang besar dan pembentukan gelembung gas yang mudah terbakar. Tekanan atau gelembung gas tersebut akan naik ke konservator melalui pipa penghubung dan rele bucholz. Tekanan minyak maupun gelembung gas ini akan dideteksi oleh rele bucholz sebagai indikasi telah terjadinya gangguan internal. 2. Rele tekanan lebih Peralatan rele yang dapat mendeteksi gangguan pada transformator bila terjadi kenaikan tekanan gas secara tiba-tiba dan an langsung mentripkan CB pada sisi upstream-nya. 14
  • 15.
    3. Rele diferensial Releyang dapat mendeteksi terhadap gangguan transformator apabila terjadi flash over antara kumparan dengan kumparan, kumparan dengan tangki atau belitan dengan belitan di dalam kumparan ataupun antar kumparan. 4. Rele beban lebih Rele ini berfungsi untuk mengamankan trafo terhadap beban yang berlebihan dengan menggunakan sirkit simulator yang dapat mendeteksi lilitan trafo yang kemudian apabia terjadi gangguan akan membunyikan alarm pada tahap pertama dan kemudian akan menjatuhkan PMT. 5. Rele Arus Lebih Rele ini berfungsi untuk mengamankan transformator terhadap gangguan hubunga singkat antar phasa didalam maupun diluar daerah pengaman trafo, juga diharapkan rele ini mempunyai sifat komplementer dengan rele beban lebih. Rele ini juga berfungsi sebagai cadangan bagi pengaman instalasi lainnya. Arus berlebih dapat terjadi karena beban lebih atau gangguan hubung singkat. 6. Rele fluks lebih Rele ini berfungsi untuk mengamankan transformator dengan mendeteksi besaran fluksi atau perbandingan tegangan dan frekwensi. 7. Rele Tangki Tanah Rele ini berfungsi untuk mengamankan transformator bila terjadi hubung singkat antara bagian yang bertegangan dengan bagian yang tidak bertegangan pada transformator. 15
  • 16.
    8. Rele GangguanTanah Terbatas Rele ini berfungsi untuk mengamankan transformator terhadap gangguan tanah didalam daerah pengaman transformator khususnya untuk gangguan di dekat titik netral yang tidak dapat dirasakan oleh rele diferential. 9. Rele Termis Rele ini berfungsi untuk mengamankan transformator dari kerusakan isolasi kumparan, akibat adanya panas lebih yang ditimbulkan oleh arus lebih. Besaran yang diukur di dalam rele ini adalah kenaikan temperatu. 10. Fire Protection Trafo Tenaga adalah salah satu peralatan yang cukup mahal yang terpasang di pusat pembangkit dan Gardu Induk. Setiap Trafo Tenaga terisi dengan material yang mudah terbakar dengan jumlah yang cukup besar yang mana bila tersulut dapat menjalarkan api ke instalasi yang berdekatan. Oleh karena itu sangat perlu dilengkapi dengan peralatan pengamannya. Kegagalan-kegagalan Trafo Tenaga umumnya disebabkan oleh Break Down isolasi pada bagian internal Trafo. Adanya energi busur listrik akan diikuti kenaikan temperatur dan tekanan yang sangat cepat di dalam tangki Trafo. Terbakarnya minyak pada jumlah tertentu dapat mengakibatkan tekanan yang sangat tinggi kearah luar melalui kisaran bidang tertentu dan dapat langsung diikuti nyala api. 16
  • 17.
    3.5 Prinsip KerjaTrafo Transformator atau trafo adalah suatu peralatan listrik yang dapat memindahkan energi listrik atau memindahkan dan mengubah energi listrik bolak-balik dari satu level ke level tegangan yang lain melalui kinerja satu gandengan magnet dan berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik. Transformator digunakan secara luas baik dalam bidang tenaga listrik maupun elektronika. Penggunaan transformator dalam sistem tenaga memungkinkan terpilihnya tegangan yang sesuai dan ekonomis untuk tiap-tiap keperluan misalnya, kebutuhan akan tegangan tinggi dalam pengiriman daya jarak jauh. Transformator terdiri atas dua buah kumparan ( primer dan sekunder ) yang bersifat induktif. Kedua kumparan ini terpisah secara elektrik namun berhubungan secara magnetis melalui jalur yang memiliki reluktansi ( reluctance ) rendah. Apabila kumparan primer dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik maka fluks bolak-balik akan muncul di dalam inti yang dilaminasi, karena kumparan tersebut membentuk jaringan tertutup maka mengalirlah arus primer. Akibat adanya fluks di kumparan primer maka di kumparan primer terjadi induksi sendiri ( self induction ) dan terjadi pula induksi di kumparan sekunder karena pengaruh induksi dari kumparan primer atau disebut sebagai induksi bersama ( mutual induction ) yang menyebabkan timbulnya fluks magnet di kumparan sekunder, maka mengalirlah arus sekunder jika rangkaian sekunder di bebani, sehingga energi listrik dapat ditransfer keseluruhan (secara magnetisasi ). 17
  • 18.
    Dimana : e =gaya gerak listrik ( ggl ) [ volt ] N = jumlah lilitan = perubahan fluks magnet 3.6 Pengujian Atau Pemeliharaan Transformator Pengujian transformator dilaksanakan menurut SPLN’50-1982 dengan melalui tiga macam pengujian, sebagaimana diuraikan juga dalam IEC 76 (1976), yaitu : a. Pengujian Rutin Pengujian rutin adalah pengujian yang dilakukan terhadap setiap transformator, meliputi: pengujian tahanan isolasi pengujian tahanan kumparan pengujian perbandingan belitan Pengujian vector group pengujian rugi besi dan arus beban kosong pengujian rugi tembaga dan impedansi pengujian tegangan terapan (Withstand Test) pengujian tegangan induksi (Induce Test). b. Pengujian jenis Pengujian jenis adalah pengujian yang dilaksanakan terhadap sebuah trafo yang mewakili trafo lainnya yang sejenis, guna menunjukkan bahwa semua trafo jenis ini memenuhi persyaratan yang belum diliput oleh pengujian rutin. Pengujian jenis meliputi: 18
  • 19.
    pengujian kenaikan suhu pengujianimpedansi c. Pengujian khusus Pengujian khusus adalah pengujian yang lain dari uji rutin dan jenis, dilaksanakan atas persetujuan pabrik denga pmbeli dan hanya dilaksanakan terhadap satu atau lebih trafo dari sejumlah trafo yang dipesan dalam suatu kontrak. Pengujian khusus meliputi : pengujian dielektrik pengujian impedansi urutan nol pada trafo tiga phasa pengujian hubung singkat pengujian harmonik pada arus beban kosong pengujian tingkat bunyi akuistik pengukuran daya yang diambil oleh motor-motor kipas dan pompa minyak. d. Pengujian Rutin Pengukuran tahanan isolasi dilakukan pada awal pengujian dimaksudkan untuk mengetahui secara dini kondisi isolasi trafo, untuk menghindari kegagalan yang fatal dan pengujian selanjutnya, pengukuran dilakukan antara: sisi HV - LV sisi HV - Ground sisi LV- Groud X1/X2-X3/X4 (trafo 1 phasa) X1-X2 dan X3-X4 )trafo 1 phasa yang dilengkapi dengan circuit breaker. Pengukuran dilakukan dengan menggunakan megger, lebih baik yang menggunakan baterai karena dapat membangkitkan tegangan tinggi yang lebih stabil. Harga tahanan isolasi ini digunakan untuk kriteria kering tidaknya trafo, juga untuk mengetahui apakah ada bagian-bagian yang terhubung singkat. 19
  • 20.
    e. Pengukuran tahanankumparan Pengukuran tahanan kumparan adalah untuk mengetahui berapa nilai tahanan listrik pada kumparan yang akan menimbulkan panas bila kumparan tersebut dialiri arus. Nilai tahanan belitan dipakai untuk perhitungan rugi-rugi tembaga trafo. Pada saat melakukan pengukuran yang perlu diperhatikan adalah suhu belitan pada saat pengukuran yang diusahakan sama dengan suhu udara sekitar, oleh karenanya diusahakan arus pengukuran kecil. Peralatan yang digunakan untuk pengukuran tahanan di atas 1 ohm adalah Wheatstone Bridge, sedangkan untuk tahanan yang lebih kecil dari 1 ohm digunakan Precition Double Bridge. Pengukuran dilakukan pada setiap phasa trafo, yaitu antara terminal : 1. Pengukuran pada terminal tegangan tinggi: a. Pada Transformator 3 phasa - phasa A - phasa B - phasa B - phasa C - phasa C - phasa A b. Transformator 1 phasa - terminal H1-H2 untuk trafo double bushing - terminal H1-Ground untuk trafo single bushing untuk sisi tegangan rendah 2. Pengukuran sisi tegangan rendah c. Trafo 3 phasa - phasa a - phasa b - phasa b - phasa c - phasa c - phasa a d. Trafo 1 phasa (terminal X1-X4 dengan X2-X3 dihubung singkat). 20
  • 21.
    f. Pengukuran perbandinganbelitan Pengukuran perbandingan belitan adalah untuk mengetahui perbandingan jumlah kumparan sisi tegangan tinggi dan sisi tegangan rendah pada setiap tapping, sehingga tegangan output yang dihasilkan oleh trafo sesuai dengan yang dikehendaki. toleransi yang diijinkan adalah: a. 0,5 % dari rasio tegangan atau b. 1/10 dari persentase impedansi pada tapping nominal. Pengukuran perbandingan belitan dilakukan pada saat semi assembling yaitu setelah coil trafo di assembling dengan inti besi dan setelah tap changer terpasang, pengujian kedua ini bertujuan untuk mengetahui apakah posisi tap trafo telah terpasang secara benar dan juga untuk pemeriksaan vector group trafo. Pengukuran dapat dilakukan dengan menggunakan Transformer Turn Ratio Test (TTR), misalnya merk Jemes G. Biddle Co Cat. No.55005 atau Cat. No. 550100-47. g. Pemeriksaan Vector Group Pemeriksaan vector group bertujuan untuk mengetahui apakah polaritas terminal-terminal trafo positif atau negatif. Standar dari notasi yang dipakai adalah ADDITIVE dan SUBTRACTIVE. h. Pengukuran rugi dan arus beban kosong Pengukuran ini untuk mengetahui berapa daya yang hilang yang disebabkan oleh rugi histerisis dan eddy current dari inti besi (core) dan besarnya arus yang ditimbulkan oleh kerugian tersebut. Pengukuran dilakukan dengan memberikan tegangan nominal pada salah satu sisi dan sisi lainnya dibiarkan terbuka. 21
  • 22.
    h. Pengukuran rugitembaga dan impedansi Pengukuran ini bertujuan untum mengetahui besarnya daya yang hilang pada saat trafo beroperasi akibat dari tembaga (Wcu) dan strey loss (Ws) trafo yang digunakan. Pengukuran dilakukan dengan memberi arus nominal pada salah satu sisi dan pada sisi yang lain dihubung-singkat, dengan demikian akan terbangkit juga arus nominal pada sisi tersebut, sehingga trafo seolah-olah dibebani penuh. Perhitungan rugi beban penuh (Wcu) dan impedansi (Iz), dimana pada waktu pengukuran tahanan belitan (R), Wcu dan Iz dilakukan pada saat suhu rendah (udara sekitar (t)), maka Wcu dan Iz perlu dikoreksi terhadap suhu acuan 75ºC i. Pengujian tegangan terapan (Withstand Test) Pengujian ini dimaksudkan untuk menguji kekuatan isolasi antara kumparan dan body tangki. Pengujian dilakukan dengan memberi tegangan uji sesuai denga standar uji dan dilakukan pada: ⦁ sisi tegangan tinggi terhadap sisi tegangan rendah dan body yang di ke tanahkan ⦁ sisi tegangan rendah terhadap sisi tegangan tinggi dan body yang di ke tanahkan. ⦁ waktu pengujian 60 detik. j. Pengujian tegangan induksi Pengujian tegangan induksi bertujuan untuk mengetahui kekuatan isolasi antara layer dari tiap-tiap belitan dan kekuatan isolasi antara belitan trafo. Pengujian dilakukan dengan memberi tegangan supply dua kali tegangan nominal pada salah satu sisi dan sisi lainnya dibiarkan terbuka. Untuk mengatasi kejenuhan pada inti besi (core) maka frekwensi yang digunakan harus dinaikkan sesuai denga kebutuhan. Lama pengujian tergantung pada besarnya frekwensi pengujian berdasarkan rumus waktu pengujian maksimum adalah 60 detik. 22
  • 23.
    k. Pengujian kebocorantangki Pengujian kebocoran tangki dilakukan setelah semua komponen trafo terpasang. Pengujian dilakukan untuk mengetahui kekuatan dan kondisi paking dan las trafo. Pengujian dilakukan dengan memberikan tekanan nitrogen (N2) sebesar kurang lebih 5 psi dan dilakukan pengamatan pada bagian-bagian las dan paking dengan memberikan cairan sabun pada bagian tersebut. Pengujian dilakukan sekitar 3 jam apakah terjadi penurunan tekanan. l. Pengujian kenaikan suhu Pengujian kenaikan suhu dimaksudkan untuk mengetahui berapa kenaikan suhu oli dan kumparan trafo yang disebabkan oleh rugi-rugi trafo apabila trafo dibebani. Pengujian ini juga bertujuan untuk melihat apakah penyebab panas trafo sudah cukup effisien atau belum. Pada trafo dengan tapping tegangan di atas 5% pengujian kenaikan suhu dilakukan pada tappng tegangan terendah (arus tertinggi), pada trafo dengan tapping maksimum 5% pengujian dilakukan pada tapping nominal. Pengujian kenaikan suhu sama dengan pengujian beban penuh, pengujian dilakukan dengan memberikan arus trafo sedemikian hingga membangkitkan rugirugi trafo, yaitu rugi beban penuh dan rugi beban kosong. m. Pengujian tegangan impulse Pengujian impulse ini dimaksudkan untuk mengetahui kemampuan dielektrik dari sistem isolasi trafo terhadap tegangan surja petir. Pengujian impuls adalah pengujian dengan memberi tegangan lebih sesaat dengan bentuk gelombang tertentu. Bila trafo mengalami tegangan lebih, maka tegangan tersebut hampir didistribusikan melalui effek kapasitansi yang terdapat pada : ⦁antar lilitan trafo ⦁antar layer trafo ⦁antara coil denga ground. 23
  • 24.
    n. Pengujian tegangantembus oli Pengujian tegangan tembus oli dimaksudkan untuk mengetahui kemampuan dielektrik oli. Hal ini dilakukan karena selain berfungsi sebagai pendingin dari trafo, oli juga berfungsi sebagai isolasi. Persyaratan yang ditentukan adalah sesuai denga standart SPLN 49 - 1 : 1982, IEC 158 dan IEC 296 yaitu: - > = 30 KV/2,5 mm sebelum purifying - > = 50 KV/2,5 mm setelah purifying Peralatan yang dapat digunakan misalnya merk Hipotronics type EP600CD. Cara pengujian: ⦁ bersihkan tempat sample oli dari kotoran dengan mencucinya dengan oli sampai bersih. ⦁ ambil contoh/sample oli yang akan diuji, usahakan pada saat pengambilan sample oli tidak tersentuh tangan atau terlalu lama terkena udara luar karena oli ini sanga sensitive. ⦁ tempatkan sample oli padaalat tetes. ⦁ nyalakan power alat tetes. ⦁ tekan tombol start dan counter akan mencatat secara otomatis sejauh mana kemampuan dielektrik oli tersebut. Setelah counter berhenti dan tombol reset menyala, tekan tombol reset untuk mengembalikan ke posisi semula. ⦁hasil pengujian tegangan tembus diambil rata-ratanya setelah dilakukan 5 (lima) kali dengan selang waktu 2 menit. 24