Prinsip Induksi.

3.1. Prinsip Induksi.

Hukum utama dalam transformator adalah hukum induksi

Gambar 3.2. Arus magnitisasi faraday. Menurut hukum ini suatu

secara grafis dengan gaya listrik melalui garis lengkung

memperhitungkan rugi-rugi besi. yang tertutup, adalah berbanding

lurus dengan perubahan persatuan Selain hukum Faraday, waktu dari pada arus induksi atau

transformator menggunakan hukum flux yang dilingkari oleh garis

Lorenz seperti terlihat pada gambar lengkung itu (Lihat gambar 3.1. dan

3.3. berikut ini :

Gambar 3.3. Hukum Lorenz

Dasar dari teori transformator Gambar 3.1. Arus magnitisasi

adalah sebagai berikut : secara grafis tanpa

Apabila ada arus listrik bolak- memperhitungkan rugi-rugi besi.

balik yang mengalir mengelilingi suatu inti besi maka inti besi itu akan berubah menjadi magnit

(seperti gambar 3.4.) dan apabila magnit tersebut dikelilingi oleh suatu belitan maka pada kedua ujung belitan tersebut akan terjadi beda tegangan mengelilingi magnit, (seperti gambar 3.4.) dan apabila magnit tersebut dikelilingi oleh suatu belitan maka pada kedua ujung belitan tersebut akan terjadi beda tegangan mengelilingi magnit,

E 1 = tegangan primer

E 2 = tegangan sekunder Gambar 3.4. Suatu arus listrik

N 1 = belitan primer mengelilingi inti besi

N 2 = belitan sekunder maka besi itu menjadi

magnit

VA primer

= VA sekunder

I 1 x E 1 =I 2 xE 2

1 I 2 E maka I E

1 =I 2 2 E

Dimana ;

I 1 = Arus primer

I 2 = Arus sekunder

E 1 = tegangan primer Gambar 3.5. Suatu lilitan

E 2 = tegangan sekunder Rumus umum menjadi :

Bagian-bagian Transformator Transformator terdiri dari :

Bagian Utama.

Inti besi berfungsi untuk mempermudah jalan fluksi, yang

Gambar 3.6. Prinsip Dasar dari ditimbulkan oleh arus listrik yang Transformator.

melalui kumparan. Dibuat dari lempengan-lempengan besi tipis

Rumus tegangan adalah:

yang berisolasi, untuk mengurangi

E 1 =4,44 N 1 f 1 .Ø max 10 panas (sebagai rugi-rugi besi) yang Maka untuk transformator rumus

ditimbulkan oleh Eddy Current tersebut sebagai berikut:

(gambar 3.7).

E 1 –8 =4,44 N 1 f 1 .Ø max 10

E 2 = 4,44 N2 f 2 Ø max 10 -8

Gambar 3.7. Inti Besi dan Laminasi yang diikat Fiber Glass

3.2. Kumparan Transformator

terhadap inti besi maupun terhadap antar kumparan dengan isolasi

Kumparan transformator adalah padat seperti karton, pertinak dan beberapa lilitan kawat berisolasi

lain-lain. Kumparan tersebut yang membentuk suatu kumparan.

sebagai alat transformasi tegangan Kumparan tersebut terdiri dari

dan arus.

kumparan primer dan kumparan sekunder yang diisolasi baik

Gambar 3.8. Kumparan Phasa RST

Minyak transformator merupa- listrik yang memahami persyaratan kan salah satu bahan isolasi cair

yang berlaku .

yang dipergunakan sebagai isolasi Secara analisa kimia dan pendingin pada transformator.

ketahanan listrik suatu minyak Sebahagian bahan isolasi minyak

transformator dapat menurun akibat harus memiliki kemampuan untuk

adanya pengaruh asam dan menahan tegangan tembus,

pengaruh tercampurnya minyak sedangkan sebagai pendingin

dengan air. Untuk menetralisir minyak transformator harus mampu

keasaman suatu minyak meredam panas yang ditimbulkan,

transformator dapat mengunakan sehingga dengan kedua potas hidroksida(KOH). Sedangkan kemampuan ini maka minyak

untuk menghilangkan kandungan diharapkan akan mampu air yang terdapat dalam minyak melindungi transformator dari

tersebut yaitu dengan cara gangguan.

memberikan suatu bahan Minyak transformator mempu-

higroskopis yaitu selikagel. nyai unsur atau senyawa

Dalam menyalurkan perannya hidrokarbon yang terkandung

sebagai pendingin, kekentalan dalam minyak transformator ini

minyak transformator ini tidak adalah senyawa hidrokarbon

boleh terlalu tinggi agar mudah parafinik, senyawa hidrokarbon

bersikulasi, dengan demikian naftenik dan senyawa hidrokarbon

proses pendinginan dapat aromatik. Selain ketiga senyawa

berlangsung dengan baik. diatas minyak transformator masih

Kekentalan relatif minyak mengandung senyawa yang disebut

transformator tidak boleh lebih dari zat aditif meskpun kandungan nya

4,2 pada suhu 20 0 C dan 1,8 dan sangat kecil .

1,85 dan maksimum 2 pada suhu

50 0 C . Hal ini sesuai dengan sifat Minyak transformator adalah

minyak transformator yakni cairan yang dihasilkan dari proses

semakin lama dan berat operasi pemurnian minyak mentah. Selain

suatu minyak transformator, maka itu minyak ini juga berasal dari

minyak akan akan semakin kental . bahan bahan organik, misalnya

Bila kekentalan minyak tinggi minyak piranol dan silikon, berapa

maka sulit untuk bersikulasi jenis minyak transformator yang

sehingga akan menyulitkan proses sering dijumpai dilapangan adalah

pendinginan transformator. minyak transformator jenis Diala A,

Sebagai bahan isolasi minyak diala B dan Mectrans.

transformator memiliki beberapa

Kenaikan suhu pada kekentalan, hal ini sebagai mana transformator akan menyebabkan

dijelaskna dalam SPLN(49-1:1980) terjadinya proses hidrokarbon pada

Adapun persyaratan yang harus minyak, nilai tegangan tembus dan

dipenuhi oleh minyak transformator kerapatan arus konduksi adalah sebagai berikut:

merupakan beberapa indikator

atau variable yang digunakan untuk atau variable yang digunakan untuk

tegangan tembus dan tahanan

2. Massa jenis. jenis minyak isolasi akan Massa jenis dibatasi agar air

mempercepat kerusakan kertas dapat terpisah dari minyak

pengisolasi.

isolasi dan tidak melayang

3. Viskositas Kinematika

3.4. Bushing.

Viskositas memegang peranan penting dalam pendinginan,

Hubungan antara kumparan yakni untuk menentukan kelas

transformator dan ke jaringan luar minyak.

melalui sebuah bussing yaitu

4. Titik Nyala . sebuah konduktor yang diselubungi Titik nyala yang rendah

oleh isolator yang kontrutruksinya menunjukkan adanya dapat dilihat pada gambar 3.9. konstaminasi zat gabar yang

Bushing sekaligus berfungsi mudah terbakar

sebagai penyekat antara konduktor

5. Titik Tuang. tersebut dengan tangki Titik tuang dipakai untuk

transformator.

mengidentifikasi dan menentu- kan jenis peralatan yang akan menggunakan minyak isolasi .

6. Angka kenetralan . Angka kenetralan merupakan angka yang menunjukkan penyusutan asam minyak dan dapat mendeteksi kontaminasi minyak, menunjukkan kecendrungan perobahan kimia atau indikasi perobahan kimia dalam bahan tambahan .

7. Korosi belerang Korosi belerang kemungkinan dihasilkan dari adanya belerang bebas atau senyawa belerang yang tidak stabil dalam minyak

Gambar 3. 9 Bushing

isolasi .

8. Tegangan tembus Pada bushing dilengkapi fasilitas Tegangan tembus yang terlalu

untuk pengujian kondisi bushing rendah menunjukkan adanya

yang sering disebut center tap. kontaminasi seperti air, kotoran atau partikel konduktif dalm

3.5. Tangki Konservator

minyak Tangki Konservator berfungsi untuk menampung minyak minyak Tangki Konservator berfungsi untuk menampung minyak

pada udara sering disebut denga akan meyerap gas produksi akibat

silicagel dan dia tidak keluar kerusakan minyak .

mencemari udara disekitarnya. Untuk menjaga agar minyak

Seperti gambar 3.10.

tidak terkontaminasi dengan air, ujang masuk saluran udara melalui

Gambar 3. 10. konservator minyak trafo

3.6. Peralatan Bantu Pendinginan

Pada cara alamiah, pengaliran

Transformator

media sebagai akibat adanya perbedaan suhu media dan untuk

Pada inti besi dan kumparan – mempercepat pendinginan dari kumpaan akan timbul panas akibat

media-media (minyak-udara/gas) rugi-rugi tembaga. Maka panas

dengan cara melengkapi tersebut mengakibatkan kenaikan

transformator dengan sirip-sirip suhu yang berlebihan, ini akan

(radiator). Bila diinginkan merusak isolasi, maka untuk

penyaluran panas yang lebih cepat mengurangi kenaikan suhu yang

lagi, cara manual dapat dilengkapi berlebihan tersebut transformator

dengan peralatan untuk perlu dilengkapi dengan alat atau

mempercepat sirkulasi media sistem pendingin untuk pendingin dengan pompa pompa menyalurkan panas keluar sirkulasi minyak, udara dan air, transformator media yang dipakai

cara ini disebut pendingin paksa pada sistem pendingin dapat

(Forsed). Macam macam sistim berupa: Udara/gas, Minyak dan

pendingin transformator dapat Air.

dilihat pada tabel 3.1.

No Macam

MEDIA

sistem

Diluar transformator pendingin

Didalam transformator

Sirkulasi

Sirkulasi

Sirkulasi Sirkulasi

8 ONAN/ONAF

Kombinasi 3 dan 4

9 ONAN/OFAN

Kombinasi 3 dan 5

10 ONAN/OFAF

Kombinasi 3 dan 6

11 ONAN/OFWF

Kombinasi 3 dan 7

Contoh sistim pendinginan transformator dapat dilihat pada gambar 3. 11 dibawah ini ;

Gambar 3. 11 pendingin trafo type ONAF

Changer)

satu sisi input berubah tetapi sisi outputnya tetap. Alat ini disebut

Kualitas operasi tenaga listrik sebagai sadapan pengatur jika tegangannya nominal sesuai

tegangan tanpa terjadi pemutusan ketentuan, tapi pada saat operasi

beban maka disebut On Load Tap terjadi penurunan tegangan

Cahnger (OLTC). Pada umumnya sehingga kualitasnya menurun

OLTC tersambung pada sisi primer untuk itu perlu alat pengatur

dan jumlahnya tergantung pada tegangan agar tegangan selau

perancang dan perubahan sistem pada kondisi terbaik, konstan dan

tegangan pada jaringan, yang kontinyu. Untuk itu trafo dirancang

kontruksinya dapat dilihat pada sedemikian rupa sehingga gambar 3.12 .

Saklar pengubah

(driverter switch)

Tap pemilih

(selector switch)

Gambar 3.12 : On Load Tap Changer (OLTC)

3.8. Alat pernapasan

ditampung pada tangki yang sering

(Dehydrating Breather)

disebut sebagai konservator. Pada konservator ini permukaan minyak

Sebagai tempat penampungan diusahakan tidak boleh pemuaian minyak isolasi akibat

bersinggungan dengan udara panas yang timbul maka minyak

karena kelembaban udara yang karena kelembaban udara yang

Untuk mengatasi hal tersebut udara yang masuk kedalam tangki konservator pada saat minyak menjadi dingin diperlukan suatu media penghisap kelembaban yang digunakan biasanya adalah silicagel. Kebalikan jika trafo panas maka pada saat menyusut maka akan menghisap udara dari luar masuk kedalam tangki dan untuk menghindari terkontaminasi oleh kelembaban udara maka diperlukan suatu media penghisap kelemba- ban yang digunakan biasanya adalah silicagel yang secara khusus direncang untuk maksud tersebut diatas. Kontruksi alat pernapasan transformator dapat dilihat pada gambar 3.13

Gambar 3.13 Kontruksi alat pernapasan transformator