Name plate mencantumkan spesifikasi transformator yang ditempatkan pada tangki transformator.
3. Cotton Band Merupakan bahan yang digunakan untuk mengikat kumparan pada inti agar
tidak lepas. 4. Hand Hold
Hand Hold berfungsi sebagai pegangan dalam mempermudah pemindahan transformator dan terdiri dari dua pasang pegangan.
5. Kawat Las Kawat las digunakan untuk mengelas tangki trafo dengan kumparan primer dan
kumparan sekunder. 6. Lem
Lem digunakan sebagai perekat kertas isolasi pada lilitan kumparan. 7. 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. 8. Cat
Cat digunakan dalam proses pengecatan tangki transformator. 9. Stop kran sebagai tempat pembuangan minyak.
2.4.2. Jumlah dan Spesifikasi Produk
Universitas Sumatera Utara
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 Phasa Uraian
Spesifikasi Trasformator
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 Electic Transbuana
Tabel 2.4. Spesifikasi Produk Transformator Tiga Phasa Uraian
Spesifikasi Trasformator
Daya Pengenal kVa 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 Frekuensi Pengenal Hz
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 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 Arus Beban Nol
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
Universitas Sumatera Utara
listrik. Silicon Steel di gudang dibawa ke bagian pemotongan dengan menggunakan host crane. Sebelum silicon steel diletakkan di mesin
pemotongan, terlebih dahulu dilakukan set-up terhadap mesin potong dengan cara mengatur jarak pisau potong sesuai dengan ukuran yang diinginkan.
Penyetelan jarak pisau-pisau ini diatur sedemikian rupa sehingga tidak ada plat inti yang terbuang. 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. 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 pada saat penggulungan diukur ketebalannya tiap tingkat dengan jangka sorong. Untuk
menggulung lembaran-lembaran silicon steel yang telah dipotong maka terlebih dahulu 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
Universitas Sumatera Utara
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.Waktu yang dibutuhkan untuk
proses ini lebih cepat. d.
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. Pada penggulungan inti trafo dengan cara staching inti susun, apabila terjadi kerusakan, maka cukup dengan membuka intinya dan
mengeluarkan lilitannya
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. Proses Annealing Silicon steel dibawa ke bagian annealing dengan menggunakan hoist crane,
kemudian silicon steel tersebut siap untuk dipanaskan dengan menggunakan
Universitas Sumatera Utara
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 840
o
C. Waktu yang dibutuhkan untuk sekali proses annealing yaitu 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.
Universitas Sumatera Utara
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 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. 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.
4. Penimbangan Berat Inti Weight Measurement Inti transformator yang telah mengalami annealing, ditimbang untuk
mengetahui apakah berat yang sebenarnya sesuai dengan berat yang sudah ditentukan menurut desainnya. Penimbangan ini juga berguna untuk
Universitas Sumatera Utara
menentukan berat total dari transformator yang sudah selesai, misalnya berat transformator 50-150 kVA adalah sekitar 35 kg.
5. Pengujian Rugi-rugi Inti Transformator Core Lost Test Setelah proses pemanggangan dan penimbangan, 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 kemudian disesuaikan dengan jumlah lilitan yang akan digulung, dan hasil pengujian ini harus sesuai dengan
standard PLN. Berikut penjelasan dari pengujian rugi-rugi inti: 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 antara belitan kawat primer dan sekunder dan antara kumparan primer dan sekunder. Kertas isolasi ini
berfungsi untuk mencegah terjadinya hubungan singkat antara kumparan
Universitas Sumatera Utara
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. Kertas
isolasi insulation paper yang telah selesai dipotong ditempeli dengan 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. 7. Penggulungan Kumparan Coil Winding
Inti trafo yang telah selesai diuji dibawa ke penggulungan dengan menggunakan forklift. 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
Universitas Sumatera Utara
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 kertas isolasi dengan tebal 0,125 mm. 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 2,4mm.
Pada penggulungan kumparan, selain ketepatan jumlah lilitan dan ketepatan penggunaan insulation paper, 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
Universitas Sumatera Utara
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 mengelasnya, 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 trransformator 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
Universitas Sumatera Utara
Setelah proses pengeringan selesai, maka kumparan transformator tersebut diangkat dari drying oven dan selanjutnya dibawa ketempat 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 lilitan dari masing-masing kumparan sudah sesuai atau tidak. Penyimpanan-penyimpanan yang terjadi
pada perbandingan transformator ini tidak boleh lebih besar atau lebih kecil 0,5 terhadap harga perbandingan transformator nominal sesuai standar.
12.Perakitan 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
Universitas Sumatera Utara
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. Jenis minyak yang digunakan dalam pembuatan transformator ini adalah jenis DIALA B yang diproduksi oleh
perusahaan Sheel Company Amerika Serikat. 14.Routine 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 dihubung singkatkan dengan
menggunakan sebuah penghantarkonduktor yang sesuai dengan besarnya
Universitas Sumatera Utara
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 N2 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
Universitas Sumatera Utara
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.
Universitas Sumatera Utara
2.5. Mesin dan Peralatan 2.5.1. Mesin Produksi