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