Kamis, 03 Desember 2015
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kami panjatkan ke Hadirat Tuhan
Yang Maha Esa, karena berkat limpahan rahmat dan karunia-nya sehingga kami
dapat menyusun makalah ini dengan baik dan tepat pada waktunya. Dalam makalah
ini kami membahas mengenai “pengaruh dan kesalahan pada transformator”
Makalah ini dibuat dengan beberapa bantuan dari
berbagai pihak untuk membantu menyelesaikan tantangan dan hambatan selama
mengerjakan laporan ini. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih yang
sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan
laporan ini yang merupakan salah satu tugas dari mata kuliah teknik elektro.
Kami menyadari bahwa masih banyak kekurangan
yang mendasar pada laporan ini. Oleh karena itu, penulis berharap pembaca untuk
memberikan saran serta yang dapat memberi semangat lebih bagi kami. Kritik
konstruktif dari pembaca sangat kami harapkan untuk penyempurnaan makalah
selanjutnya.
Akhir kata semoga makalah ini dapat
memberi manfaat bagi semua orang.
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ……………………………………………………………………1
DAFTAR ISI
…………………………………………………………………………….2
BAB I
1.1 Pendahuluan
…………………………………………………………………………3
1.2 Rumusan
Masalah……………………………………………………………...…….3
BAB II
2.1 Pengertian
Transfomator ………………………………………………………….…4
2.2
Sejarah Transformato …………………………………………………………..……4
2.3 Jenis-jenis Transformator ……………………………………………………………5
2.4 Komponen-Komponen Utama Transformator…………………………..….……….6
BAB III PENUTUP
3.1
Kesimpulan……………………………………………………..…………………..12
DAFTAR PUSTAKA …………………………………...………………………………13
BAB I
1.1 Pendahuluan
Transformator atau biasa dikenal dengan trafo berasal
dari kata transformatie yang berarti perubahan.Transformer adalah suatu alat
listrik yang dapat memindahkan dan mengubah energilistrik dari satu atau lebih
rangkaian listrik ke rangkaian listrik yang lain, melalui suatu gandengan
magnet dan berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik, dimana perbandingan
tegangan antara sisi primer dan sisi sekunder berbanding lurus dengan
perbandingan jumlah lilitan dan berbanding terbalik dengan perbandingan
arusnya.
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
Untuk keperluan apa tegangan atau arus suatu
trasformator diubah, ada beberapa alasan antara lain:
·
Digunakan untuk
pengiriman tenaga listrik
·
Untuk menyesuaikan
tegangan
·
Untuk mengadakan
pengukuran dari besaran listrik
·
Untuk memisahkan
rangkaian yang satu dengan yang lain
·
Untuk memberikan tenaga
pada alat tertentu
1.2 rumusan masalah
Rumusan masalah untuk makalah ini adalah sebagai berikut :
·
Pengertian transformator
·
Sejarah transformator
·
Jenis-jenis transformator
·
Komponen utama transformator
·
Gangguan pada transformator
·
Perawatan dan pemantauan kondisi transformator
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Pengertian transformator
Transformer adalah suatu alat listrik yang dapat memindahkan dan mengubah
energi listrik dari satu atau lebih rangkaian listrik ke rangkaian listrik yang
lain, melalui suatu gandengan magnet dan berdasarkan prinsip induksi
elektromagnetik.Trafo satu fasa sama seperti trafo pada umumnya hanya
penggunaannya untuk kapasitas kecil Frekuensi pada kumparan primer dan kumparan
sekunder adalah sama,
f1=f2
Tegangan dan arus pada kumparan primer dan kumparan sekundr dapat diubah
ubah sesuai dengan yang dikehendaki. 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.
Dalam bidang teknik listrik pemakaian transformator dikelompokkan menjadi:
Ø Transformator daya
Ø Transformator distribusi
Ø Transformator pengukuran; yang terdiri dari transformator arus dan
transformator tegangan.
2.2 Sejarah transformator
Sejarah dari
transformator adalah sebagai berikut :
Ø 1831, Michael Faraday mendemonstrasikan sebuah koil dapat
menghasilkan tegangan dari koil lain.
Ø 1832, Joseph Henry menemukan bahwa perubahan flux yang cepat
dapat menghasilkan tegangan koil yang cukup tinggi
Ø 1836, Nicholas Callan memodifikasi penemuan Henry dengan dua koil.
Ø 1850 – 1884, era penemuan generator AC dan penggunaan listrik AC
Ø 1885, Georges Westinghouse & William Stanley mengembangkan transformer
berdasarkan generator AC.
Ø 1889, Mikhail Dolivo-Dobrovolski mengembangkan transformer 3 fasa pertama
2.3 Jenis-jenis transformator
1.
Klasifikasi trapo
Berdasarkan frekuensi kerja trapo di kelompokan
menjadi beberapa kelompok, yaitu :
Ø Trafo daya (50-60) Hz
Ø Trafo pendengaran (20 Hz – 20 KHz)
Ø Trafo MF (455 KHz)
Ø Trafo RF (>455 KHz)
2. Pengerlompokan trapo dalam tenaga listrik, yaitu :
a.
Trapo daya
Trafo ini berfungsi untuk menaikkan tegangan. Disebut
sebagai trafo daya karena trafo ini digunakan untuk menaikkan daya pada energi
listrik dari pembangkit untuk kemudian disalurkan ke gardu induk.
Ciri-ciri trafo daya yaitu:
a.
jumlah lilitan primer lebih sedikit daripada
jumlah lilitan sekunder
b.
tegangan primer lebih kecil daripada tegangan
sekunder
c.
kuat arus primer lebih besar daripada kuat arus
sekunder
b.
Trapo 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:
a.
jumlah lilitan primer lebih banyak daripada
jumlah lilitan sekunder
b.
tegangan primer lebih besar daripada tegangan
sekunder
c.
kuat arus primer lebih kecil daripada kuat arus
sekunder
c.
Trapo pengukuran
Untuk pemasangan alat-alat ukur dan proteksi pada
jaringan tegangan tinggi diperlukan transformator
pengukuran. Transformator pengukuran terdiri dari :
a.
Trafo arus ( Current Transformator )
Berfungsi untuk menurunkan besarnya arus
listrik pada tegangan tinggi menjadi arus listrik yang kecil dan diperlukan
untuk alat ukur dan pengaman
b.
Trafo tegangan (Potensial transformator)
Berfungsi untuk menurunkan besarnya
tegangan tinggi menjadi tegangan rendah yang diperlukan untuk alat ukur dan
pengaman/proteksi.
2.4 Komponen-Komponen Utama
Transformator
"Komponen-Komponen
Transformator", saya tampilkan
sedikit mengenai komponen
utamanya saja, yaitu:
o
On-load tap changer (OLTC)
o
Bushing
o
Insulator / penyekat
o
Gasket
o
Sistem saringan / filter minyak isolasi
o
Peralatan proteksi:
-
Valves atau katup-katup
-
Relay
-
Alat-alat ukur dan indikator-indikator
Gangguan-Gangguan
Pada Transformator Dalam operasi suatu transformator dapat mengalami
gangguan-gangguan yang dikelompokkan pada 2 (dua) bagian, yaitu :
a. Gangguan internal
b. Gangguan eksternal
a. Gangguan Internal
Gangguan
internal adalah gangguan yang terjadi di dalam transformator tenaga itu
sendiri. Gangguan-gangguan yang digolongkan sebagai gangguan internal adalah
sebagai berikut:
1.ÿÿin ÿ5Incipient Faults
Adalah
gangguan kecil yang apabila tidak segera terdeteksi akanmembesar dan akan
menyebabkan yang lebih serius seperti :
a. Terjadinya busur api(arc ) yang kecil dan
pemanasan lokal yang akan disebabkan oleh :
– Cara penyambungan kumparan yang kurang baik
– Kerusakan isolasi dari penjepit inti
– Cara penyambungan kumparan yang kurang baik
– Kerusakan isolasi dari penjepit inti
b. Gangguan pada
sistem pendingin
Semua gangguan
tersebut diatas akan menyebabkan terjadinya pemanasan lokal tetapi tidak
mempengaruhi suhu transformator secara keseluruhan. Gangguan ini tidak dapat
terdeteksi dari terminal transformator karena keseimbangan arus tegangan tidak
berbeda dengan kondisi normal .
2. Gangguan hubung singkat
Pada umumnya
gangguan ini dapat segera terdeteksi karena akan selalu timbul arus/tegangan
yang tidak normal/tidak seimbang .
Jenis gangguan
ini antara lain :
a. Hubung singkat fasa ke tanah
b. Hubung singkat antar fasa pada kumparan yang
sama
c. Gangguan pada terminal transformators
b. Gangguan Eksternal
Gangguan
eksternal yaitu gangguan yang terjadi diluar transformator tenaga (pada sistem
tenaga listrik) tetapi dapat menimbulkan gangguan pada transformator yang
bersangkutan. Gangguan-gangguan yang dapat digolongkandalam gangguan eksternal
ini adalah sebagai berikut :
1. Gangguan
hubung singkat
Gangguan
hubung singkat diluar transformator ini biasanya dapat segera
dideteksi karena timbulnya arus yang sangat
besar, dapat mencapai beberapa
kali arus nominalnya, seperti :
a. Hubung singkat di rel
b. Hubung singkat pada penyulang (feeder)
c. Hubung singkat pada incoming feeder
transformator tersebut
2. Beban lebih
(Overload )
Transformator tenaga dapat beroperasi secara
terus menerus pada arus beban nominalnya. Apabila beban yang dilayani lebih
besar dari 100%, maka akan terjadi pembebanan lebih. Hal ini dapat menimbulkan
pemanasan yang berlebih. Kondisi ini mungkin tidak akan menimbulkan kerusakan,
tetapi apabila berlangsung secara terus menerus akan memperpendek umur isolasi.
3. Gelombang
Surja
Gelombang
surja dapat terjadi karena cuaca, yaitu petir yang menyambar jaringan transmisi
dan kemudian akan merambat ke gardu terdekat dimana transformator tenaga
terpasang. Walaupun hanya terjadi dalam kurun waktu sangat singkat (beberapa
puluh mikrodetik), akan tetapi karena tegangan puncak yang dimiliki cukup
tinggi dan energi yang dikandungnya besar, maka ini dapat menyebabkan kerusakan
pada transformator tenaga. Bentuk gelombang dari petir yang dicatat dengan
sebuah asilograf sinar katoda (berupa tegangan sebagai fungsi waktu).
Disamping
dapat menyebabkan kerusakan pada peralatan, gangguan tersebut dapat juga
membahayakan manusia atau operator yang ada disekitarnya. Akibat-akibat yang
terjadi pada manusia atau operator adalah seperti terkejut, pingsan bahkan
sampai meninggal .
Keadaan yang
membahayakan tersebut dipengaruhi oleh beberapa hal, yaitu:
a. Seseorang yang berada di suatu tempat dimana
badan atau anggota tubuhnya menghubungkan dua tempat yang mempunyai perbedaan
tegangan yang tinggi.
b. Besar dan lamanya arus mengalir ke tubuh
4. Sistem pemeliharaan yang kurang tepat
Pemeliharaan
yang tidak rutin dan tidak terencana, metode yang salah dapat mengurangi
keandalan trafo
Dengan
melakukan perawatan secara berkala dan pemantauan kondisi transformator pada
saat beroperasi akan banyak keuntungan yang didapat, antara lain:
·
Meningkatkan keandalan dari transformator tersebut.
·
Memperpanjang masa pakai.
·
Jika masa pakai lebih panjang, maka secara otomatis akan
dapat menghemat biaya penggantian unit transformator.
-
Adapun langkah-langkah perawatan dari transformator,
antara lain adalah:
·
Pemeriksaan berkala kualitas minyak isolasi.
·
Pemeriksaan/pengamatan berkala secara langsung (Visual Inspection)
·
Pemeriksaan-pemeriksaan secara teliti (overhauls) yang
terjadwal
Gambar 1.Perawatan Transformator
-
Pemeriksaan Kondisi Transformator
Saat Beroperasi
Pada saat transformator beroperasi ada beberapa
pemeriksaan dan analisa yang harus dilakukan, antara lain:
1. Pemeriksaan
dan analisa minyak isolasi transformator, meliputi:
·
Tegangan tembus (breakdown
voltage)
·
Analisa gas terlarut (dissolved
gas analysis, DGA)
·
Analisa minyak isolasi secara
menyeluruh (sekali setiap 10 tahun)
o
Pemeriksaan dan analisa kandungan gas terlarut
(Dissolved gas analysis, DGA), untuk
mencegah
terjadinya: (partial) discharges, Kegagalan thermal (thermal faults),
Deteriorasi/ pemburukan kertas isolasi/laminasi
o
Pemeriksaan dan analisa minyak
isolasi secara menyeluruh, meliputi: power factor (cf. Tan δ), kandungan air
(water content), neutralisation number, interfacial tension,
o
Furfuralanalysis dan kandungan
katalisator negatif (inhibitor content)
2. Pengamatan dan Pemeriksaan Langsung (Visual
inspections)
·
Kondisi fisik transformator secara
menyeluruh.
·
Alat-alat ukur, relay,
saringan/filter dll.
·
Pemeriksaan dengan menggunakan
sinar infra-merah (infrared monitoring), setiap 2 tahun
Karakteristik
Akibat Kegagalan Gas
Tabel
1. Karakteristik Akibat Kegagalan Gas
Rentang Waktu Pemeriksaan dan Analisa Minyak isolasi
Tabel
2. rentang waktu pemeriksaan minyak isolasi
Tindakan yang biasa dilakukan pada saat Pemeriksaan Teliti (Overhaul)
1.
Perawatan dan pemeriksaan ringan
(Minor overhaul), setiap 3 atau 6 tahun.
· On-load tap changers
·
Oil filtering dan vacuum treatment
·
Relays dan auxiliary devices.
2.
Perawatan dan pemeriksaan teliti
(Major overhaul)
·
Secara teknis setidaknya 1 kali
selama masa pakai.
·
Pembersihan, pengencangan kembali
dan pengeringan.
3.
Analisa kimia
·
Analisa kertas penyekat/laminasi
(sekali setiap 10 tahun
4.
Pengujian listrik (Electrical
Test) untuk peralatan;
·
Power transformer
·
Bushings
·
Transformator ukur (measurement
transformator)
·
Reaker capacitors
-
Pengujian listrik (electrical
test) dilakukan setidaknya setiap 6 - 9
tahun. Pengujian yang dilakukan meliputi;
·
Doble measurements
·
PD-measurement
·
Frequency Responce Analysis, FRA
·
Voltage tests
BAB III
PENUTUP
3.1 kesimpulan
Transformator atau yang lebih dikenal dengan trafo
adalah alat listrik yang dapat memindahkan dan mengubah energi listrik
dari satu atau lebih rangkaian listrik ke rangkaian listrik yang lain melalui
gandengan magnit dan menggunakan prinsip induksi elektromagnetik,dimana perbandingan
tegangan antara sisi primer dan sisi sekunder berbanding lurus dengan
perbandingan jumlah lilitan dan berbanding terbalik dengan perbandingan
arusnya.
Beberapa faktor terjadi gangguan pada transformator
disebabkan oleh beberapa faktor yaitu :
1.
Gangguan internal
Gangguan
Internal, merupakan gangguan yang disebabkan oleh trafo itu sendiri
o
ÿÿin
ÿ5Incipient Faults
o Gangguan hubung singkat
2.
Gangguan Eksternal
Gangguan
eksternal yaitu gangguan yang terjadi diluar transformator tenaga (pada sistem
tenaga listrik) tetapi dapat menimbulkan gangguan pada transformator yang
bersangkutan.
o Gangguan
hubung singkat
o Beban
lebih (Overload )
o Gelombang
Surja
o Sistem
pemeliharaan yang kurang tepat
DAFTAR PUSTAKA
Postingan
