Tugas Teknik Tenaga Listrik Transformator Nama : Fatkhul Susyawan NIM : 1310502002 Fakultas : Teknik Prodi : S1 Teknik Mesin Instansi : Universitas Tidar Dosen Pengampu R. Suryoto Edy Raharjo S.T., M.Eng.

1. TUGAS TEKNIK TENAGA LISTRIK
TRANSFORMATOR
DOSEN PENGAMPU
R. Suryoto Edy Raharjo., S.T., M.Eng.
UNIVERSITAS TIDAR
Oleh :
Fatkhul Susyawan
1310502002
S-1 Teknik Mesin

2. Pendahuluan
 Pengertian Transformator
 Prinsip Kerja Transformator
 Jenis – jenis Transformator
 Karakteristik Transformator
 Rugi – rugi
 Paralel Transformator

3. Pengertian Transformator
Transformator merupakan suatu peralatan listrik
elektromagnetik statis yang berfungsi untuk memindahkan dan
mengubah daya listrik dari suatu rangkaian listrik ke rangkaian
listrik lainnya,dengan frekuensi yang sama dan perbandingan
transformasi tertentu melalui suatu gandengan magnet dan
bekerja berdasarkan prinsip induksi elektromagnetis,dimana
perbandingan tegangan antara sisi primer dan sisi sekunder
berbanding lurus dengan perbandingan jumlah lilitan dan
berbanding terbalik dengan perbandingan arusnya.

4. Bagian Utama Transformator
 Inti Besi
 Kumparan
 Minyak Transformator
 Tangki
 Bushing
Inti Besi
KumparanTangki Bushing

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

6. Kumparan
Beberapa lilitan kawat berisolasi akan membentuk suatu
kumparan. Kumparan tersebut di-isolasi, baik terhadap inti besi
maupun terhadap kumparan lain disebelahnya dengan isolasi
padat, seperti karton, pertinax.

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

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

9. Bushing
Hubungan antara kumparan trafo ke jaringan luar melalui
sebuah bushing, yaitu sebuah konduktor yang diselubungi
oleh isolator, yang sekaligus berfungsi sebagai penyekat
antara konduktor tersebut dengan tangki trafo.

10. Simbol Transformer
Transformer 1 fasa
Transformer 3 fasa
Yd

11. Prinsip Kerja Transformator
Prinsip dasar suatu transformator adalah induksi bersama (mutual
induction) antara dua rangkaian yang dihubungkan oleh fluks
magnet. Dalam bentuk yang sederhana, transformator terdiri dari
dua buah kumparan induksi yang secara listrik terpisah tetapi
secara magnet dihubungkan oleh suatu path yang mempunyai
relaktansi yang rendah. Kedua kumparan tersebut mempunyai
mutual induction yang tinggi. Jika salah satu kumparan
dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik, fluks bolak-
balik timbul di dalam inti besi yang dihubungkan dengan kumparan
yang lain menyebabkan atau menimbulkan ggl induksi dari hukum
faraday, Bila arus bolak balik mengalir pada induktor, maka akan
timbul gaya gerak listrik (ggl).

12. Jenis – jenis Transformator
Berdasarkan fungsinya, trafo dibagi menjadi 3 :
 Trafo Radio
 Trafo Pengukuran
Potential Transformer (PT)
Current Transformer (CT)
 Trafo Daya

13. Karakteristik Transformator
 Keadaaan Transformator Tanpa beban
 Keadaaan Transformator Berbeban
F
E1
I0
N1 N2
E2

14. Keadaan Tanpa Beban
Bila kumparan primer suatu transformator dihubungkan
dengan sumber tegangan V1 yang sinusoid, akan mengalirlah
arus primer Io yang juga sinusoid dan dengan mengannggap
belitan N1 reaktif murni, Io akan tertinggal 90o dari V1 (lihat
gambar ). Arus primer Io menimbulkan fluks (f) yang sefasa
dan juga berbentuk sinusoid.
f = fmaks sin wt

15. Fluks yang sinusoid ini akan menghasilkan tegangan induksi e1
(Hukum Faraday). Fluks yang berubah-ubah memotong suatu
kumparan maka pada kumparan tersebut akan di induksikan
suatu tegangan listrik.
Arus primer Io yang mengalir pada saat kumparan sekunder
tidak dibebani disebut arus penguat. Dalam kenyataannya arus
primer Io bukanlah merupakan arus induktif murni, hingga ia
terdiri atas dua komponen:
1. Komponen arus pemagnetan IM, yang menghasilkan fluks
(f).
2. Komponen arus rugi tembaga IC, menyatakan daya yang
hilang akibat adanya rugi histeris dan ‘arus eddy’. IC sefasa
dengan V1, dengan demikian hasil perkaliannya (IC x V1)
merupakan daya (watt) yang hilang

16. Keadaaan Transformator Berbeban
Apabila kumparan sekunder dihubungkan dengan beban ZL,
I2 mengalir pada kumparan sekunder, di mana I2 = V2/ZL .
V2V1 E1
I1
N1 N2
E2
I2
ZL
F2
F1

17. Arus beban I2 ini akan menimbulkan gaya gerak magnet
(ggm) N2 I2 yang cenderung menentang fluks (f) bersama
yang telah ada akibat arus pemagnetan IM. Agar fluks bersama
itu tidak berubah nilainya, pada kumparan primer harus
mengalir arus I’2, yang menentang fluks yang dibangkitkan
oleh arus beban I2, hingga keseluruhan arus yang mengalir
pada primer.

18. Rugi – Rugi Transformator
 Rugi-rugi arus pusar / eddy current
 Rugi-rugi hysterisis
 Rugi-rugi tembaga

19. Rugi Arus Pusar / Eddy Current
Rugi arus eddy adalah terjadinya arus pusar yang arahnya
ber-putar didalam inti trafo. Arus ini menimbulkan panas
didalam inti trafo.
Untuk mengurangi rugi arus eddy, inti trafod ibuat berlapis-
lapis masing-masing lapisan disekat, sehingga arah pusaran
arus dipependek.

20. Rugi Hysterisis
Iex
F
 Rugi hysterisis memperbesar Iex
 Untuk mengurangi rugi
hysterisis, inti trafo dibuat dari
besi lunak
 Rugi hysterisis dan arus pusar
tetap, tidak tergantung besar
beban

21. Rugi-rugi tembaga
Rugi tembaga adalah rugi-rugi lilitan primer dan sekunder
lilitan primer dan sekunder terdiri dari kawat tembaga yang
mempunyai panjang dan penampang
RUGI TEMBAGA PRIMER = IP
2.RP (Watt)
RUGI TEMBAGA SEKUNDER = IS
2.RS (Watt)
RP & RS = Tahanan Primer & Sekunder ()
IP & IS = Arus Primer & Sekunder (Ampere)
Karena rugi tembaga tergantung dari arus primer dan sekunder,
maka rugi tembaga bersifat tidak tetap tergantung beban trafo

22. Paralel Transformator
Memperalel dua buah atau lebih trafo dapat dilakukan apabila
parameter rasio trafo, persen impedansi dan rasio
perbandingan X/R pada trafo - trafo tersebut adalah sama.
Memparalel trafo yang salah satu parameter diatas tidak
terpenuhi dapat menimbulkan arus sirkulasi antar trafo dan
pembagian pembebanan trafo tidak sesuai dengan yang
diinginkan. Sehingga situasi tersebut akan menyebabkan
turunnya efisiensi trafo serta menurunkan kemampuan trafo
dalam melayani beban.
Arus sirkulasi (circulaitng current) merupakan arus yang
mengalir pada saat transformator tidak dibebani, sedangkan
arus beban penuh (full load current) merupakan arus yang
mengalir pada saat transformator terhubung kebeban (load).

23. Type Koneksi
Trafo Yang di
Paralel
Beban Trafo
Seimbang
Beban antar
Trafi tidak
seimbang
Loading
Trafo
mengalami
beban lebih
(overloaded)
Timbulnya
Arus Sirkulasi
Koneksi Yang
Diperbolehkan
Impedansi Sama
Ratio Sama
kVA Sama
Ya Tidak
Tidak
Tidak
Ya
Impedansi Sama
Ratio Sama
kVA Beda
Tidak
Ya
Tidak Tidak
Ya
Impedansi Beda
Ratio Sama
kVA Sama
Tidak
Ya Ya
Tidak Tidak
Impedansi Beda
Ratio Sama
kVA Beda
Tidak
Ya Ya
Tidak Tidak
Impedansi Beda
Ratio Beda
kVA Sama
Ya
Tidak
Ya Ya
Tidak
Impedansi Beda
Ratio Beda
kVA Beda
Tidak Ya
Ya Ya
Tidak

24. Daftar Pustaka
Utomo, Heri Budi. ( 2002 ). Overhaul Trafo Tenaga Tegangan
Tinggi & Extra Tinggi.
AREVA T & D. ( 2008 ). Power Transformers ( Vol. 1
Fundamentals ). Paris : Areva T&D.
http://direktorilistrik.blogspot.co.id/2012/10/syarat-
memparalel-transformator-trafo.html
https://id.wikipedia.org/wiki/Transformator
http://teknikelektronika.com/pengertian-transformator-
prinsip-kerja-trafo/
http://komponenelektronika.biz/prinsip-kerja-
transformator.html

25. TERIMAKASIH