4. Hand Hold Hand Hold
berfungsi sebagai pegangan dalam mempermudah pemindahan trasnformator 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 garage 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
PT. Morawa Electric Transbuana memproduksi dua jenis trasnformator inti core type yaitu trasnformator satu phasa dan tiga phasa.Untuk spesifikasi
produk transformator satu phasa dapat dilihat pada Tabel 2.3., dan spesifikasi produk transformator tiga phasa dapat dilihat pada Tabel 2.4.
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.3. Spesifikasi Produk Transformator Satu Phasa Uraian
Spesifikasi Transformator
Daya Pengenal kVA 5
10 15
25 50
Jumlah Phasa - 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
Tabel 2.3. Spesifikasi Produk Transformator Tiga Phasa
Uraian Spesifikasi Transformator
Daya Pengenal kVA 100 150 200 250
315 400 500 630 800 1000 1250
1600 Jumlah Phasa - 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
2.4.1. Uraian Proses Produksi
Urutan proses pembuatan transformator pada PT. Morawa Electric Transbuana adalah sebagai berikut:
1. Proses Pemotongan Silikon Silicon Stell Cutting Inti transformator terbuat dari silicon steel yang berfungsi untuk memperbesar
fluksi magnet yang timbu bila pada kumparan transformator mengalir arus listrik. Silicon steel di gudang dibawa ke bagian pemotongan dengan
menggunakan hoist crane. Sebelum silicon steel diletakkan di mesin pemotongan, terlebih dahulu dilakukan set-up terhadap mesin potong
Universitas Sumatera Utara
dengancara mengatur jarak pisau potong sesuai dengan ukuran yang diinginkan.Penyetelan jarak pisau-pisau ini diatur sedemikian rupa sehingga
tidak adaplat inti yang terbuang. Proses pemotongan inti transformator dilakukansetelah lembaran tergulung diletakkan pada penyangga mesin
peletakan,kemudian mesin dijalankan secara perlahan-lahan dengan cara mengaturputarannya melalui panel sehingga plat inti dapat ditarik ke meja
pemotongan.Selanjutnya mesin dijalankan dan plat yang telah dipotong diletakkan ditempat penyusunan plat. Hal yang perlu diperhatikan pada proses
pemotonganinti harus dilakukan dengan cermat agar tidak terjadi pengelupasan fosforyang melapisi inti.
2. Penggulungan Inti Trafo Core Winding Hasil lembaran inti yang telah selesai dipotong dibawa ke penggulungan
intidengan 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 adalahdengan 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 carastaching yaitu:
Universitas Sumatera Utara
a. Rugi-rugi inti kecil untuk rapat fluksi yang sama, berarti terjadipenghematan dalam penggunaan inti transformator.
b. Arus penguatan exciting current adalah sangat kecil, karena kecilnyacelah 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
dimensitransformator akan menjadi lebih kecil, pemakaian komponen- komponen bahan yang lain juga akan sedikit sehingga memberikan suatu
penghematan. Kerugian dari carawound 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 carastaching 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 dapatmenyebabkan 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 tungku pemanas annealing furnace yang menggunakan energi listrik. Proses annealing ini berguna untuk:
Universitas Sumatera Utara
a. Memperbaiki karakteristik inti yaitu memperkecil rugi-rugi inti. b. Menghilangkan elastisitas dari bahan baku inti transformator,
sehinggapada saat inti dikeluarkan bentuknya tidak mengalami perubahan. Temperatur yang diperlukan untuk annealing inti diatur melalui panel control
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 0-1200oC, relay ini berfungsi untuk
memutuskan dan menghubungkan tungku pemanas dari sumber tegangan sehingga dapat membatasi temperatur yang diinginkan yaitu 840oC. 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
danbesi. b. Inti yang telah disusun ditutup dengan penutup pertama dan
dilanjutkandengan penutup kedua. Pada penutup kedua terdapat elemen- elemenpemanas yang menggunakan listrik.
c. Gas N2 dialirkan dengan tekanan 0,1 kgcm selama 30 menit. d. Arus listrik dialirkan ke dalam tungku melalui heater dengan tegangan
160volt, sampai temperatur mencapai 300oC, sementara N2 tetap dialirkandengan tekanan yang sama.
e. Pindahkan switch ke 220 volt hingga temperatur mencapai 600oC dengantekanan tetap.
Universitas Sumatera Utara
f. Tegangan tetap dipertahankan 220 volt hingga temperatur mencapai 830
o
Cselama 4 jam. Setelah itu sumber listrik diputus dan gas N2 tetap dialirkanhingga proses annealing selesai.
g. Temperatur dibiarkan turun secara perlahan hingga mencapai suhu 500oCdan kemudian penutup luar pemanggang diangkat setinggi ± 30 cm
daridasar pemanggangan untuk membantu mengurangi temperatur secaraperlahan sampai 350
o
C. h. Penutup luar diangkat secara keseluruhan sedangkan penutup dalam
tetapdibiarkan sampai temperatur turun hingga 160oC dan aliran N2 dihentikan.
i. Penutup dalam pemanggangan diangkat dan proses annealing selesai. Gas N2 yang dialirkan dalam tungku akan dikeluarkan melalui
saluranpembuangan, untuk mengalami pergantian dengan gas N2 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 Inti transformator yang telah mengalami annealing, ditimbang
untukmengetahui 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
controlpanel .
f. Beri tegangan secara perlahan sampai tegangan phase yang dikehendaki. g. Catat hasil pengetesan.
h. Setelah hasil pengetesan, switch off panel kontrol dan matikan powersupply
.
Universitas Sumatera Utara
6. Proses Pemotongan dan Pembuatan Kertas Isolasi Paper Cutting Kertas isolasi digunakan untuk mengisolasi antara belitan kawat primer
dansekunder 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 padaproses
akhir transformator harus dicelupkan ke dalam cairan vernis.PT. Morawa Electric Transbuana menggunakan kertas isolasi jenis PressurePaper
Board sehingga lebih menguntungkan dari segi waktu dan tenagakarena
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 2cm. Kertas OD ini berguna untuk memberi celahjarak antara kumparansekunder dengan primer sehingga nantinya minyak dapat
masuk pada celah tersebut sehingga panas yang timbul akibat adanya rugi rugi tembaga Cu dapat diatasi.
Universitas Sumatera Utara
7. Penggulungan Kumparan Inti trafo yang telah selesai diuji dibawa ke penggulungan
denganmenggunakan 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 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 berbentuksilinder dengan diameter 1,60 mm. Kumparan primer
mempunyai 4190lilitan 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
Universitas Sumatera Utara
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 menyebabkan terjadinya hubungan singkat pada kawat tembaga yang pada
akhirnya membuat trafo menjadi rusak.
8. Pemasangan Koneksi Kumparan Coil Assembly Inti yang telah selesai digulung dibawa kebagian koneksi dengan hoist
crane. Kumparan kemudian disambungkan antara kumparan yang satu
dengankumparan yang lain. Sebelum koneksi dilakukan, terlebih dahulu dipasangplat pendukung inti. Koneksi kumparan pertama sekali dilakukan
terhadapkumparan sekunder dengan cara mengelasnya, kemudian dilakukanpemasangan tutup case dengan menggunakan mur dan baut. Setelah
itudilanjutkan dengan pengkoneksian terhadap hubungan primer.
9. Pengeringan Gulungan Kumparan First Drying Proses ini bertujuan untuk mengeringkan kumparan dari uap air yang
mungkinada di dalam kawat. Inti trransformator yang telah dikoneksi dan dipasang tutup serta instrumen yang diperlukan dibawa ke pengeringan
Universitas Sumatera Utara
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
tersebutdiangkat 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
yangtelah 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,
makadilakukan 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.
Universitas Sumatera Utara
12. Perakitan dengan Tangki Transformator Setelah pengujian selesai dilakukan, transformator dimasukkan ke
dalamtangki 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 Tangki diisi dengan minyak trafo yang dipompakan dari tangki oil filterhingga
mencapai 2 cm dari mulut trafo. Minyak ini berfungsi sebagaipendingin cooling medium dan juga sebagai isolasi pada kumparantransformator yang
sudah dimasukkan ke dalam tangki, maka minyak tersebutperlu dibersihkan dan dimurnikan terlebih dahulu dengan menggunakan oil purifier buatan Kato
Electric Jepang. Tujuan pemurnian minyak ini adalahuntuk menghilangkan kadar air yang terdapat pada minyak. Jenis minyak yangdigunakan dalam
pembuatan transformator ini adalah jenis DIALA B yangdiproduksi oleh perusahaan Sheel Company Amerika Serikat.
14. Routine Test Pengujian ini merupakan final test terhadap seluruh transformator yang
akandikirim ataupun disimpan. Setelah selesai di pengisian minyak trafo dibawa kebagian pengujian akhir dengan hoist crane. Secara garis besar,
pengujian rutin ini terdiri dari beberapa kegiatan pengujian, yakni:
Universitas Sumatera Utara
a. Pengujian beban nol, untuk menguji rugi-rugi inti dan persen beban nol. Pada pengujian beban nol ini, alat ukur dipasang pada bagian sisi
sekundertegangan 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 tinggisedangkan sisi sekunder tegangan rendah dihubung singkatkan
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
menggunakanWheatstone-bridge Jembatan Wheatstone untuk mengukur tahanan kumparan primer dan untuk mengukur tahanan pada kumparan
sekunderdigunakan double-bridge jembatan ganda. d. Pengukuran tahanan isolasi
Pengujian ini dilakukan untuk melihat ketahanan isolasi transformatorterhadap tegangan tinggi, baik itu pada sisi primer high
voltage maupun sisi kumparan sekunder low voltage.
Universitas Sumatera Utara
e. Pengujian frekuensi tinggi Alat pengujinya terdiri dari generator frekuensi tinggi 350 Hz
yangdigerakkan 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 kedalam tangki trafo yang telah ditutup rapat. Selain pengujian yang
bersifat routine test, perusahaan ini juga melakukan pengujian tipe yang terdiri dari:
− Pengujian ketahanan suhu − Pengujian kenaikan suhu
15. Pemasangan Name Plate Transformator yang telah diuji dan mendapat persetujuan dari bagian
qualitycontrol , maka selanjutnya transformator tersebut dipasangkan name
plate yang memberikan keterangan spesifikasi transformator yang
bersangkutan.Dan juga diberi label merek “MORAWA”, yang menandakan identitasperusahaan.
16. Penyimpanan Transformator yang telah selesai dipasang name plate dan merek
selanjutnyadibawa ke bagian penyimpanan dengan menggunakan hoist crane.
Universitas Sumatera Utara
BAB III LANDASAN TEORI
3.1. Lean Manufacturing
Menurut Wikipedia, lean merupakan kumpulan alat atau tools yang membantu dalam mengidentifikasi dan mengeliminasi waste, memperbaiki
kualitas, dan mereduksi waktu dan biaya produksi. disebut lean karena pada akhirnya, proses dapat berlangsung dengan menggunakan material yang lebih
sedikit, membutuhkan investasi yang lebih kecil, menggunakan persediaan yang lebih sedikit, menggunakan ruang atau areal kerja yang lebih kecil, dan
menggunakan pekerja yang lebih sedikit. Lean process dikarakteristikkan dengan aliran dan prediksi bahawa secara keseluruhan mereduksi ketidakpastian dan
kekacauan pada pabrik manufaktur. Dalam bukunya Lean Thinking, James Womack dan Daniel Jones
mendefinisikan lean manufacturing sebagai suatu proses yang terdiri dari lima langkah: mendefinisikan nilai bagi pelanggan, menetapkan value stream,
membuatnya “mengalir”, “ditarik” oleh pelanggan, dan berusaha keras untuk mencapai yang terbaik. Untuk menjadi perusahaan manufaktur yang lean
diperlukan suatu pola pikir yang terfokus pada membuat produk mengalir melalui proses penambahan nilai tanpa interupsi one-piece flow, suatu sistem “tarik”
yang berawal dari permintaan pelanggan, dengan hanya menggantikan apa yang diambil oleh proses berikutnya dalam interval yang singkat, dan suatu budaya
Universitas Sumatera Utara