3. Name plate
Name plate mencantumkan spesifikasi transformator yang ditempatkan pada tangki trafo.
4. Lem
Lem digunakan sebagai perekat kertas isolasi pada lilitan kumparan. 5.
Kawat Las Kawat las digunakan untuk mengelas tangki trafo dengan kumparan primer
dan kumparan sekunder. 6.
Baut dan Mur Baut dan mur digunakan untuk menghubungkan trafo ke tangki, menutup
pressure terminal, menghubungkan oil gauge yang masuk ke dalam tangki, dan memasang tutup tangki trafo.
7. Hand Hold
Hand Hold berfungsi sebagai pegangan dalam mempermudah pemindahan transformator dan terdiri dari dua pasang pegangan.
8. Cat
Cat digunakan dalam proses pengecatan tangki transformator.
2.4.2. Jumlah dan Spesifikasi Produk
PT. Morawa Electric Transbuana memproduksi dua jenis transformator inti core type yaitu transformator satu fasa dan tiga fasa. Untuk spesifikasi
produk transformator satu fasa dapat dilihat pada Tabel 2.3, sedangkan spesifikasi produk transformator tiga fasa dapat dilihat pada Tabel 2.4.
Tabel 2.3. Spesifikasi Produk Transformator Satu Fasa Uraian
Spesifikasi Transformator
Daya Pengenal kVA
5 10
15 25
50 Jumlah Fasa
- 1
1 1
1 1
Frekuensi Pengenal
Hz 50
50 50
50 50
Tegangan Primer kV
20 20
20 20
20 Tegangan
Sekunder kV
231462 231462 231462 231462 231462
Arus Beban Nol 2,4
2,3 2
1,6 1,4
Sumber: PT. Morawa Electric Transbuana
Tabel 2.4. Spesifikasi Produk Transformator Tiga Fasa
Uraian Spesifikasi Transformator
Daya Pengenal
kVA 25
50 100
150 200
250 315 400 500 630
800 1000 1250 1600
Jumlah Fasa
- 3
3 3
3 3
3 3
3 3
3 3
3 3
3 Frekuensi
Pengenal Hz
50 50
50 50
50 50
50 50
50 50
50 50
50 50
Tegangan Primer
kV 20
20 20
20 20
20 20
20 20
20 20
20 20
20 Tegangan
Sekunder kV
0,4 0,4 0,4
0,4 0,4
0,4 0,4
0,4 0,4
0,4 0,4
0,4 0,4
0,4 Arus
Beban Nol 2,3 2,3
2,3 2,3
2,3 2,1
2 1,9
1,9 1,8
2 2
2 2
Sumber: PT. Morawa Electric Transbuana
2.4.3. Uraian Proses Produksi
Urutan proses pembuatan transformator pada PT. Morawa Electric Transbuana adalah sebagai berikut:
1. Proses Pemotongan Silikon Silicon Steel Cutting
Inti transformator terbuat dari Silicon Steel yang berfungsi untuk memperbesar fluksi magnet yang timbul bila pada kumparan transformator
mengalir arus listrik. Ciri-ciri inti transformator yang baik adalah memiliki rugi-rugi arus pusar yang kecil. Silicon Steel di gudang dibawa ke bagian
pemotongan dengan menggunakan hoist crane. Silicon Steel diukur sesuai dengan desain yang diinginkan misalnya untuk trafo 3 Fasa 50 KVA 50 HZ,
diperlukan lebar masing-masing 100 mm, 90 mm, 80 mm, 60 mm, 40 mm. Silicon Steel yang telah selesai diukur kemudian dipotong. Proses pemotongan
inti transformator dilakukan setelah lembaran tergulung diletakkan pada penyangga mesin peletakan, kemudian mesin dijalankan secara perlahan-lahan
dengan cara mengatur putarannya melalui panel sehingga plat inti dapat ditarik ke meja pemotongan yang telah diatur jarak pisau-pisaunya sesuai
dengan keperluan yang diinginkan. Penyetelan jarak pisau-pisau ini diatur sedemikian rupa sehingga tidak ada plat inti yang terbuang. Selanjutnya mesin
dijalankan dan plat yang telah dipotong diletakkan di tempat penyusunan plat. Hal yang perlu diperhatikan pada proses pemotongan inti harus dilakukan
dengan cermat agar tidak terjadi pengelupasan fosfor yang melapisi inti. 2.
Penggulungan Inti Trafo Core Winding Hasil lembaran inti yang telah selesai dipotong dibawa ke penggulungan inti
dengan hoist crane kemudian digulung dengan mesin gulung dan diukur ketebalannya tiap tingkat dengan jangka sorong. Untuk menggulung
lembaran-lembaran silicon steel yang telah dipotong maka dibuat jendela-
jendela yang terbuat dari mal besi dengan ukuran tertentu. Pada transformator model lama, cara menyusun inti ini adalah dengan cara staching inti susun
yaitu menyusun lembaran inti satu per satu keping. Untuk jenis transformator dengan daya tertentu, dapat digunakan dengan cara penggulungan wound core
inti gulung dimana dapat diterapkan untuk transformator dengan daya nominal kecil. Wound core memiliki beberapa keunggulan dibandingkan
dengan cara staching yaitu: a.
Rugi-rugi inti kecil untuk rapat fluksi yang sama, berarti terjadi penghematan dalam penggunaan inti transformator.
b. Arus penguatan exciting current adalah sangat kecil, karena kecilnya
celah udara air gap. c.
Tingkat kebisingan noise level rendah. d.
Waktu yang dibutuhkan untuk proses ini lebih cepat. e.
Jumlah plat yang terbuang lebih sedikit. Dengan pemakaian inti transformator yang lebih kecil, berarti dimensi
transformator akan menjadi lebih kecil, pemakaian komponen-komponen bahan yang lain juga akan sedikit sehingga memberikan suatu penghematan.
Kerugian dari cara wound core ini adalah dapat terjadi kerusakan pada beliran terbakar, dan jika demikian maka seluruh transformator akan diangkat dan
diperbaiki di pabrik. Penggulungan inti trafo dengan cara staching atau inti susun, apabila terjadi kerusakan, maka cukup dengan membuka intinya dan
mengeluarkan belitannya untuk diganti.
Penggulungan inti harus memperhatikan tegangan tarik tensile strength agar tidak terlalu besar, untuk menghindari kerusakan lapisan fosfor yang dapat
menyebabkan rugi-rugi inti bertambah besar. 3. Penimbangan Berat Inti Weight Measurement
Inti transformator yang sudah selesai digulung, ditimbang untuk mengetahui apakah berat yang sebenarnya sesuai dengan berat yang sudah ditentukan
menurut desainnya. Penimbangan ini juga berguna untuk menentukan berat total dari transformator yang sudah selesai, misalnya berat transformator 50-
150 kVA adalah sekitar 35 kg. 4. Proses Annealing
Tujuan proses annealing adalah melunakkan inti agar lebih mudah dikerjakan. Silicon steel dibawa ke bagian annealing dengan menggunakan hoist crane ,
kemudian silicon steel tersebut siap untuk dipanaskan dengan menggunakan tungku pemanas annealing furnace yang menggunakan energi listrik. Proses
annealing ini berguna untuk: a.
Memperbaiki karakteristik inti yaitu memperkecil rugi-rugi inti. b.
Menghilangkan elastisitas dari bahan baku inti transformator, sehingga pada saat inti dikeluarkan bentuknya tidak mengalami perubahan.
Temperatur yang diperlukan untuk annealing inti diatur melalui panel kontrol yang diatur mengatur tegangan dan arus yang akan diberikan ke elemen pada
tungku pemanas. Pada panel tersebut thermocouple yang dihubungkan dengan relay temperature dengan range 0-1200
o
C, relay ini berfungsi untuk memutuskan dan menghubungkan tungku pemanas dari sumber tegangan
sehingga dapat membatasi temperatur yang diinginkan yaitu 800
o
C. Waktu yang dibutuhkan untuk sekali proses annealing
±
24 jam dengan kapasitas satu tungku sebanyak 7 unit. Uraian proses annealing inti transformator
adalah sebagai berikut: a.
Inti Silicon steel disusun pada bagian dasar tungku yang diberi pasir dan besi.
b. Inti yang telah disusun ditutup dengan penutup pertama dan dilanjutkan
dengan penutup kedua. Pada penutup kedua terdapat elemen-elemen pemanas yang menggunakan listrik.
c. Gas N
2
dialirkan dengan tekanan
±
0,1 kgcm selama 30 menit. d.
Arus listrik dialirkan ke dalam tungku melalui heater dengan tegangan 160 volt, sampai temperatur mencapai 300
o
C, sementara N
2
tetap dialirkan dengan tekanan yang sama.
e. Pindahkan switch ke 220 volt hingga temperatur mencapai 600
o
C dengan tekanan tetap.
f. Tegangan tetap dipertahankan 220 volt hingga temperatur mencapai 830
o
C selama 4 jam. Setelah itu sumber listrik diputus dan gas N
2
tetap dialirkan hingga proses annealing selesai.
g. Temperatur dibiarkan turun secara perlahan hingga mencapai suhu 500
o
C dan kemudian penutup luar pemanggang diangkat setinggi
±
30 cm dari dasar pemanggangan untuk membantu mengurangi temperatur secara
perlahan sampai 350
o
C.
h. Penutup luar diangkat secara keseluruhan sedangkan penutup dalam tetap
dibiarkan sampai temperatur turun hingga 160
o
C dan aliran N
2
dihentikan. i.
Penutup dalam pemanggangan diangkat dan proses annealing selesai. Gas yang digunakan dalam proses pemanggangan ini berguna untuk
menghilangkan reaksi oksidasi antara oksigen dengan inti agar tidak berkarat dan menjaga agar temperatur panas merata di dalam tungku. Gas N
2
yang dialirkan dalam tungku akan dikeluarkan melalui saluran pembuangan, untuk
mengalami pergantian dengan gas N
2
yang baru. Inti yang keluar dari tungku pemanggangan kemudian dipindahkan ke bagian pengujian rugi-rugi inti
dengan menggunakan hoist crane. 5.
Pengujian Rugi-rugi Inti Transformator Core Lost Test Setelah proses pemanggangan dan penimbangan selesai, inti-inti transformator
dibawa ke pengujian rugi- rugi inti dengan menggunakan hoist crane dan inti tersebut diuji. Proses pengujian inti transformator ini berfungsi untuk melihat
apakah proses pemanggangan itu sudah baik atau tidak dan disesuaikan dengan jumlah lilitan yang akan digulung, dan hasil pengujian ini harus sesuai
dengan standard PLN. Kegiatan-kegiatan yang dilakukan dalam proses pengujian rugi-rugi antara lain:
a. Ukur penampang inti tersebut.
b. Susun inti yang akan ditest di atas blok kayu.
c. Lilitkan kabel yang jumlahnya sesuai dengan kapasitas transformator.
d. Jepit ujung belitan ke terminal pengetasan.
e. Posisikan power dalam keadaan ON dan tekan ON power pada control
panel. f.
Beri tegangan secara perlahan sampai tegangan phase yang dikehendaki. g.
Catat hasil pengetesan. h.
Setelah hasil pengetesan, switch off panel kontrol dan matikan power supply.
6. Proses Pemotongan dan Pembuatan Kertas Isolasi Paper Cutting
Kertas isolasi digunakan untuk mengisolasi belitan kawat primer dengan sekunder dan antara kumparan primer dan sekunder. Kertas isolasi ini
berfungsi untuk mencegah terjadinya hubungan singkat antara kumparan primer dan kumparan sekunder. Kertas isolasi yang digunakan terbagi menjadi
dua jenis, yaitu: a.
Pressure Paper Board, yaitu kertas isolasi yang dilapisi dengan vernis, sehingga pada proses akhir tidak memerlukan perendaman di vernis,
hanya cukup melakukan proses pemanasan. b.
Krafit Paper, yaitu kertas isolasi tanpa lapisan vernis, sehingga pada proses akhir transformator harus dicelupkan ke dalam cairan vernis.
PT. Morawa Electric Transbuana menggunakan kertas isolasi jenis Pressure Paper Board sehingga lebih menguntungkan dari segi waktu dan tenaga
karena tidak lagi membutuhkan proses pencelupan ke dalam cairan vernis. 7.
Penggulungan Kumparan Coil Winding Inti trafo yang telah selesai diuji dibawa ke penggulungan dengan
menggunakan kereta sorong. Sebelum penggulungan kumparan dilakukan, inti
trafo diikat dengan cotton band agar lembaran ini tidak lepas saat dilakukan penggulungan kumparan. Kemudian inti trafo dilapisi dengan insulation paper
yang tebalnya 0,125 mm dan dibungkus ke roda gigi yang bisa berputar pada coil winding machine, insulation paper diberi lilin untuk melicinkan putaran
selanjutnya kawat tembaga digulung. a.
Kumparan sekunder Kumparan yang pertama digulung ke inti trafo adalah kumparan sekunder.
Kawat tembaga yang digunakan berbentuk persegi dengan ukuran 3,2 x 8 mm. Kumparan sekunder mempunyai 88 lilitan pada kedua kaki trafo,
dimana pada tiap kaki trafo terdiri dari 44 lilitan dan lilitan pada kaki trafo terdiri dari dua lapisan dengan jumlah lilitan 22 lilitan tiap lapisnya. Pada
tiap lapisan tersebut diberi insulation paper dengan tebal 0,125 mm. Setelah kumparan sekunder selesai digulung kemudian diberi lagi
insulation paper dengan tebal 0,125 mm kemudian dilapisi lagi dengan insulation paper dengan tebal 4,8 mm kertas OD. Kertas OD ini
merupakan batangan kertas 4,8 mm yang direkatkan pada kertas isolasi dengan ketebalan 2,4 mm dengan jarak tiap batang kertas 2 cm. Kertas
OD ini berguna untuk memberi celahjarak antara kumparan sekunder dengan primer sehingga nantinya minyak dapat masuk pada celah tersebut
sehingga panas yang timbul akibat adanya rugi-rugi tembaga Cu dapat diatasi. Kenaikan suhu tembaga tidak boleh melebihi standard 65
o
C.
b. Kumparan primer
Pada kumparan primer kawat tembaga yang digunakan adalah berbentuk silinder dengan diameter 1,60 mm. Kumparan primer mempunyai 4190
lilitan pada tiap kakinya, dimana pada setiap kaki trafo terdiri dari 2095 lilitan dan lilitan pada setiap kaki trafo terdiri dari 20 lapisan dengan
jumlah lilitan 201 pada setiap lapisannya. Pada setiap lapisan tersebut diberi insulation paper dengan tebal 0,125 mm. Setelah kumparan primer
selesai digulung kemudian diberi lagi insulation paper dengan tebal 2,4 mm.
Pada penggulungan kumparan, selain ketepatan jumlah lilitan dan penggunaan insulation paper benar, hal lain yang sangat penting untuk
diperhatikan adalah tensile strength tidak boleh terlalu besar. Apabila terlalu besar dapat menyebabkan lapisan permukaan kawat rusak atau
terkelupas sehingga dapat menyebabkan terjadinya hubungan singkat pada kawat tembaga yang pada akhirnya membuat trafo menjadi rusak.
8. Pemasangan dan Koneksi Kumparan Coil Assembly
Inti yang telah selesai digulung dibawa kebagian koneksi dengan hoist crane. Kumparan kemudian disambungkan antara kumparan yang satu dengan
kumparan yang lain. Sebelum koneksi dilakukan, terlebih dahulu dipasang plat pendukung inti. Koneksi kumparan pertama sekali dilakukan terhadap
kumparan sekunder dengan cara di-las, kemudian dilakukan pemasangan tutup case dengan menggunakan mur dan baut. Setelah itu dilanjutkan dengan
pengkoneksian terhadap hubungan primer.
9. Pengeringan Gulungan Kumparan First Drying
Proses ini bertujuan untuk mengeringkan kumparan dari uap air yang mungkin ada di dalam kawat. Inti transformator yang telah dikoneksi dan dipasang
tutup serta instrumen yang diperlukan dibawa ke pengeringan dengan menggunakan kereta sorong, kemudian dimasukkan ke dalam alat pengering
drying oven. Lamanya pengeringan tergantung pada besarnya kapasitas transformator. Untuk mensirkulasi temperatur dalam oven, digunakan blower
yang digerakkan oleh motor lisrik. Untuk mencegah panas yang berlebihan yang dapat merusak struktur kumparan tranformator, maka relay temperature
diatur pada posisi suhu sekitar 115-130
o
C. 10.
Pemasangan Terminal Terminal Assembly Setelah proses pengeringan selesai, maka kumparan transformator tersebut
diangkat dari drying oven dan selanjutnya dibawa ke tempat pemasangan terminal dengan hoist crane dan dilakukan pemasangan terminal yang terdiri
dari tap changer, bushing primer dan bushing sekunder pada tutup case yang telah dipasang sebelumnya. Kemudian diperiksa apabila semua terminal yang
diperlukan sudah terpasang dan terkunci dengan baik sebelum dimasukkan ke dalam case tangki transformator.
11. Turn Ratio Test
Jika semua kumparan sudah terhubung dengan baik ke tap changer, maka dilakukan pemeriksaan dengan menggunakan alat Turn Ratio Test yang
bertujuan untuk mengetahui apakah perbandingan belitan dari masing-masing kumparan sudah sesuai atau tidak. Penyimpangan-penyimpangan yang terjadi
pada perbandingan transformator ini tidak boleh lebih besar atau lebih kecil 0,5 terhadap harga-harga perbandingan transformator nominal menurut
standard. 12.
Penyatuan dengan Tangki Transformator Setelah pengujian selesai dilakukan, transformator dimasukkan ke dalam
tangki yang telah disiapkan sesuai dengan desain dan ukuran dari transformator tersebut. Selanjutnya dilakukan pemasangan kran, pressure
terminal, oil gauge, thermometer, dan karet packing, untuk kemudian ditutup dengan menggunakan baut dan mur.
13. Pengisian Minyak ke dalam Tangki Transformator Oil Filling
Jenis minyak yang digunakan dalam pembuatan transformator ini adalah jenis DIALA B yang diproduksi oleh perusahaan Shell Company Belanda. Tangki
diisi dengan minyak trafo yang dipompakan dari tangki oil filter hingga mencapai
±
2 cm dari mulut trafo. Minyak ini berfungsi sebagai pendingin cooling medium dan juga sebagai isolasi pada kumparan transformator yang
sudah dimasukkan ke dalam tangki, maka minyak tersebut perlu dibersihkan dan dimurnikan terlebih dahulu dengan menggunakan oil purifier buatan Kato
Electric Jepang. Tujuan pemurnian minyak ini adalah untuk menghilangkan kadar air yang terdapat pada minyak.
14. Routing Test
Pengujian ini merupakan final test terhadap seluruh transformator yang akan dikirim ataupun disimpan. Setelah selesai di pengisian minyak trafo dibawa ke
bagian pengujian akhir dengan hoist crane. Secara garis besar, pengujian rutin ini terdiri dari beberapa kegiatan pengujian, yakni:
a. Pengujian beban nol, untuk menguji rugi-rugi inti dan persen beban nol.
Pada pengujian beban nol ini, alat ukur dipasang pada bagian sisi sekunder tegangan rendah, tegangan pengujian diberikan setingkat demi setingkat
sampai voltmeter menunjukkan tegangan nominal sekunder dan sisi primer pada rangkaian terbuka.
b. Pengujian hubungan singkat, untuk melihat besar rugi-rugi tembaga trafo.
Pada pengujian ini, alat ukur dipasang pada sisi primer tegangan tinggi sedangkan sisi sekunder tegangan rendah dihubungsingkatkan dengan
menggunakan sebuah penghantarkonduktor yang sesuai dengan besarnya arus nominal sekunder. Sumber tegangannya diatur dengan voltage
regulator yang dihubung ke sisi primer. c.
Pengukuran tahanan kumparan Pengukuran tahanan kumparan ini dilakukan dengan menggunakan
Wheatstone-bridge Jembatan Wheatstone untuk mengukur tahanan kumparan primer dan untuk mengukur tahanan pada kumparan sekunder
digunakan double-bridge jembatan ganda. d.
Pengukuran tahanan isolasi Pengujian ini dilakukan untuk melihat ketahanan isolasi transformator
terhadap tegangan tinggi, baik itu pada sisi primer high voltage maupun sisi kumparan sekunder low voltage.
e. Pengujian frekuensi tinggi
Alat pengujinya terdiri dari generator frekuensi tinggi 350 Hz yang digerakkan motor induksi. Lama waktu pengujian tergantung dari
frekuensi dan tegangannya dua kali dari tegangan nominal sekunder transformator distribusi yang diuji.
f. Pengujian kebocoran dari tangki trafo
Pengujian ini dilakukan dengan mengalirkan gas murni Nitrogen N
2
ke dalam tangki trafo yang telah ditutup rapat.
Selain pengujian yang bersifat routine test, perusahaan ini juga melakukan pengujian tipe yang terdiri dari:
a. Pengujian ketahanan suhu
b. Pengujian kenaikan suhu
15. Pemasangan Name Plate
Transformator yang telah diuji dan mendapat persetujuan dari bagian quality control, maka selanjutnya transformator tersebut dipasangkan name plate
yang memberikan keterangan spesifikasi transformator yang bersangkutan. Dan juga diberi label merek “MORAWA”, yang menandakan identitas
perusahaan. 16.
Penyimpanan Transformator yang telah selesai dipasang name plate dan merek selanjutnya
dibawa ke bagian penyimpanan dengan menggunakan hoist crane. Secara garis besar blok diagram proses pembuatan transformator PT.
Morawa Electric Transbuana dapat dilihat pada Gambar 2.2.
Pemotongan Inti Penggulungan inti
Penimbangan inti Pemanggangan inti
Pengujian rugi-rugi inti Pemotongan kertas isolasi
Penggulungan kumparan Turn Ratio Test
Penghubungankoneksi kumparan
Pengeringan gulungan kumparan
Pemasangan Terminal Turn Ratio Test
Penyatuan dengan tangki trafo
Pengisian minyak ke dalam trafo
Routine Test Pemasangan Name Plate
dan Merek Penyimpanan
Oil Diala B
Name Plate Casing di area
penumpukan Silicon steel inti
Gambar 2.2. Blok Diagram Proses Pembuatan Transformator
2.5. Mesin dan Peralatan
Mesin yang digunakan di PT. Morawa Electric Transbuana sebagian besar adalah buatan luar negeri seperti Taiwan, dan Amerika. Teknologi yang
digunakan dalam pelaksanaan proses produksi di pabrik tidaklah terotomatisasi, dimana seluruh kegiatan melibatkan tenaga manusia sebagai operator yang
mendesain, mengoperasikan dan mengontrol jalannya proses produksi di pabrik. Daftar mesin dan peralatan yang digunakan di pabrik dapat dilihat pada
Tabel 2.5., sedangkan spesifikasi mesin dan peralatan produksi dapat dilihat pada Lampiran 2.
2.5.1. Utilitas
Unit utilitas merupakan penunjang bagi unit lain dalam pabrik atau merupakan saran penunjang untuk menjalankan suatu pabrik dari tahap awal
sampai produk akhir. PT. Morawa Electric Transbuana mempunyai utilitas sebagai berikut :
1. Energi listrik yang diperoleh dari PLN dengan kebutuhan setiap bulan
sekitar 30.000 KWH. 2.
Air, untuk kebutuhan penyediaan air didapat dari PDAM Tirtanadi dengan kebutuhan tiap bulannya sekitar 100 m
3
.
2.5.2. Safety and Fire Protection
Pihak PT. Morawa Electric Transbuana melakukan tindakan pengamanan safety, berupa pencegahan terhadap bahaya kebakaran yang mungkin timbul.