Losses rugi-rugi pada Penghantar Netral Rugi-rugi akibat Harmonisa pada Transformator

2.2 Rugi-rugi dan Pemanasan Pada Transformator Distribusi

Sebagai akibat dari beban non linier antara tiap fasa pada sisi sekunder transformator fasa R, fasa S, fasa T mengalirlah arus di netral transformator [10]. Arus yang mengalir pada penghantar netral transformator ini menyebabkan losses rugi-rugi. Rugi-rugi transformator distribusi antara lain:

2.2.1 Losses rugi-rugi pada Penghantar Netral

Losses pada penghantar netral transformator ini dapat dirumuskan sebagai berikut: N N N R I P ⋅ = 2 .................................................................. 2.2 dimana: P N I = losses pada penghantar netral transformator watt N R = arus yang mengalir pada netral transformator A N Sedangkan losses yang diakibatkan karena arus netral yang mengalir ke tanah ground dapat dihitung dengan perumusan sebagai berikut: = tahanan penghantar netral transformator Ω G G G R I P ⋅ = 2 .................................................................... 2.3 dimana: P G I = losses akibat arus netral yang mengalir ke tanah watt G R = arus netral yang mengalir ke tanah A G

2.2.2 Rugi-rugi akibat Harmonisa pada Transformator

= tahanan pembumian netral transformator Ω Transformator dirancang untuk menyalurkan daya yang dibutuhkan ke beban Universitas Sumatera Utara dengan rugi-rugi minimum pada frekuensi fundamentalnya. Arus dan tegangan harmonisa secara signifikan akan menyebabkan panas lebih. Ada dua pengaruh yang ditimbulkan panas lebih pada transformator ketika arus beban mengandung komponen harmonisa [11]. a. Harmonisa arus menyebabkan meningkatnya rugi-rugi tembaga yang dinyatakan dengan: ∑ ∞ = ⋅ = 1 2 n n n CU R I P ................................................................... 2.4 dengan: P CU I = rugi-rugi tembaga watt n R = arus pada belitan trafo A n b. Harmonisa tegangan menyebabkan meningkatnya rugi-rugi besi, seperti arus pusar dan rugi-rugi hysteresis. Eddy current arus pusar terjadi bila inti dari sebuah material jenis ferromagnetic besi secara elektrik bersifat konduktif. Konsentrasi arus pusar lebih tinggi pada ujung-ujung belitan transformator karena efek kerapatan medan magnet bocor pada kumparan yang menyebabkan fenomena terjadinya arus pusar. = resistansi belitan trafo Ω Bertambahnya rugi-rugi arus pusar karena harmonisa berpengaruh pada temperatur kerja transformator yang terlihat pada besar rugi-rugi daya nyata watt akibat arus pusar ini. Universitas Sumatera Utara 2 1 2 h I P P h h R EC EC ⋅ = ∑ ∞ = − ....................................................... 2.5 dimana: h = bilangan bulat orde harmonisa P EC P = rugi-rugi arus pusar EC-R = faktor rugi-rugi arus pusar ANSIIEEE Standard C57; P EC-R I = 1 h Menurut Standar PLN no 50 nilai rugi-rugi daya transformator distribusi dapat dilihat pada Tabel 2.1 [10]. = arus rms harmonisa ke-h Tabel 2.1 Nilai Rugi-rugi Transformator Distribusi Menurut Standar IEC Publ 76, SPLN 50-1997 KVA Rating Rugi-rugi Besi watt Rugi-rugi Tembaga watt 25 50 100 160 200 250 315 400 680 800 1000 1250 1600 115 190 320 400 550 600 770 930 1300 1950 2300 2700 3300 700 1100 1750 2000 2850 3000 3900 4600 6500 10200 12100 15000 18100 Tabel 2.1 menunjukkan standar rugi-rugi yang dikeluarkan oleh IEC Publ. 76, SPLN 50-1997, dimana transformator yang menjadi objek penelitian memiliki kapasitas 160 kVA. Oleh karena itu dari tabel 2.1 diperoleh nilai rugi-rugi besi sebesar 400 watt dan nilai rugi-rugi tembaga sebesar 2.000 watt. Universitas Sumatera Utara

2.3 Beban Listrik Pada Transformator Distribusi