13
2.1.5 Hubungan Belitan pada Transformator Tiga Phasa
Ketika membicarakan hubungan pada transformator distribusi 3 phasa, akan lebih baik mengingat bahwa untuk membuat transformator bank 3 phasa
adalah dengan menghubungkan beberapa transformator satu phasa atau satu buah transformator 3 phasa. Untuk masing- masing transformator, belitan primer atau
sekunder dapat dihubungkan baik hubungan delta atau wye. Hubungan wye dapat di tanahkan atau tidak. Akan tetapi, tidak semua kombinasi hubungan dapat
bekerja sesuai yang diharapkan, bergantung pada konstruksi transformator, karakteristik beban dan sistem[5].
Beberapa jenis hubungan belitan transformator 3 phasa: a. Hubungan wye
Hubungan wye atau hubungan bintang dibuat dengan menghubungkan titik awal atau akhir dari ketiga phasa 1 titik yang dinamakan netral.
Hubungan ini juga dinamakan hubungan bintang. Hubungan ini memiliki titik netral sehingga dapat dibentuk dengan menggunakan 3 kawat tanpa netral
dan 4 kawat dengan netral. Hubungan ini dapat dilihat pada gambar 2.8 berikut:
Gambar 2.8 Hubungan Wye
14 Dari gambar diatas, dapat diketahui:
I
R
= I
S
= I
T
= I
L-L
dan I
L-L
= I
ph
Dimana : I
L-L
= Arus line to line I
ph
= Arus phasa Dan,
V
RS
= V
ST
= V
TR
= V
L-L
V
L-L
= 3V
ph
Dimana : V
L-L
= Tegangan line to line V
ph
= Tegangan phasa Adapun cara menghubungkan hubungan belitan transformator 3 phasa
hubungan wye ditunjukkan pada gambar 2.9 berikut:
Gambar 2.9 Cara menghubungkan belitan pada hubungan wye.
15 b. Hubungan Delta
Hubungan delta sering disebut juga hubungan mesh, hubungan ini dibuat dengan menghubungkan titik awal belitan dan titik akhir belitan lainnya.
Dinamakan delta karena bentuk rangkaian yang terbentuk seperti huruf delta pada bahasa latin. Hubungan ini juga dinamakan hubungan mesh, hal ini dikarenakan
hubungan ini membentuk loop. Hubungan ini tidak mempunyai netral dan dibentuk hanya menggunakan 3 kawat.
Hubungan ini dapat dilihat pada gambar 2.9 berikut :
Gambar 2.10 Hubungan Delta Dari gambar diatas dapat diketahui:
I
R
= I
S
= I
T
= I
ph
I
R
– I
T
= I
S
– I
R
= I
T
– I
S
= I
L-L
= 3I
ph
Dimana : I
ph
= Arus phasa I
L-L
= Arus line to line Dan,
16 V
RS
= V
ST
= V
TR
= V
ph
V
L-L
= V
ph
Dimana : V
ph
= Tegangan phasa V
L-L
= Tegangan line to line Adapun cara menghubungkan belitan pada jenis hubungan delta pada
transformator 3 phasa ditunjukkan pada gambar 2.11 berikut:
Gambar 2.11 Cara menghubungkan belitan hubungan delta Pada transformator 3 phasa, hubungan belitan dapat di kelompokkan
menjadi beberapa bagian berdasarkan metode putaran jam belitan. Vektor group adalah istilah yang dibuat oleh standar IEC dan manufaktur
transformator sampai saat ini. Ini menunjukkan cara menghubungakan belitan dan posisi phasa dari pandangan vektor tegangan. Ditunjukkan dengan:
17 1. Huruf menunjukkan konfigurasi dari phasa kumparan. Di sistem 3 phasa,
hubungan belitan dikatagorikan oleh Delta D,d, Star, or Wye Y, y, interconnected star atau zigzag Z, z dan belitan open atau independent.
Huruf kapital menunjukkan ke belitan tegangan tinggi HV, dan tegangan rendah LV.
2. Huruf N, n dimana menunjukkan netral dari belitan hubungan bintang yang digunakan.
3. Nomor menunjukkan pergeseran phasa antara tegangan sisi tegangan tinggi. Nomor ini kelipatan dari 30
, menunjukkan sudut dimana vektor dari tegangan rendah LV lags atau tertinggal dari kumparan tegangan
tinggi HV. Sudut dari masing- masing kumparan tegangan rendah ditunjukkan dengan “notasi jam”, oleh karena itu jam ditunjukkan oleh
pasor belitan ketika belitan tegangan tinggi HV ditunjukkan oleh jam 12.[6]
4. Tegangan primer dianggap tegangan tinggi dan tegangan sekunder sebagai tegangan rendah.
5. Angka jam menyatakan bagaimana letak sisi kumparan tegangan tinggi terhadap sisi tegangan rendah.
6. Jarum jam dibuat selalu menunjuk angka 12 dan dibuat berimpit dicocokkan dengan vektor phasa tegangan tinggi line to line , bergantung
pada perbedaan phasa tegangan rendah a, b, c, dan letak vektor tegangan rendah ditunjukkan oleh jarum jam.
7. Sudut antara vektor masing- masing hubungan adalah vektor antara tegangan rendah dengan tegangan tinggi.
18 Adapun penjelasan berbagai hubungan belitan adalah sebagai berikut:
1. Hubungan Y-Y Hubungan ini ekonomis untuk distribusi tegangan tinggi. Pada hubungan
ini tegangan pada masing- masing phasa V
LL
= 3V
LN
sehingga rasio tegangan transformator untuk hubungan ini adalah:
= =
Hubungan ini jarang digunakan karena memiliki beberapa kerugian, diantaranya adalah gangguan harmonisa yang dihasilkan cukup besar. Hubungan
ini dapat dilihat pada gambar 2.9 berikut:
Gambar 2.12 Hubungan Belitan Transformator 3 phasa Y-Y
2. Hubungan Y- Transformator jenis ini sering digunakan di substation untuk menurunkan
teganganStep down. Pada hubungan ini tegangan pada sisi primer V
LL-P
=
19 3V
LN-P
sedangkan tegangan pada sisi sekunder V
LL-S
= 3V
LN-S
, sedangkan rasio transformator hubungan ini adalah
= 3
= 3
Pada hubungan ini tidak terdapat masalah akan adanya harmonisa ketiga, dikarenakan adanya hubungan
dibagian sekunder yang menyebabkan arus harmonisa mengalir didalam hubungan belitan
. Akan tetapi hubungan ini mempunyai kekurangan yaitu tidak dapat diparalelkan dengan transformator
hubungan Y-Y dan . Hubungan ini dapat dilihat pada gambar 2.10 berikut:
Gambar 2.13 Hubungan Belitan Transformator 3 phasa Y-
20 3. Hubungan -Y
Hubungan ini banyak dipakai untuk menaikkan tegangan. Pada hubungan ini tegangan sisi primer V
LL-P
= V
LN-P
sedangkan tegangan di sisi sekunder V
LL-S
= 3V
LN-S
sehingga ratio
transformator hubungan
adalah =
3 =
3 Sama seperti hubungan tipe Y- , hubungan ini memiliki kekurangan tidak
dapat diparalel dengan transformator hubungan lain. Hubungan ini dapat dilihat pada gambar 2.11 berikut:
Gambar 2.14 Hubungan Belitan Transformator 3 phasa -Y Dan berbagai hubungan belitan lainnya terlihat pada gambar 2.12 berikut
[7] :
21
22
23 Gambar 2.15 Gambar berbagai jenis hubungan belitan transformator.
Adapun masing- masing hubungan belitan memiliki penggunaan yang beragam, diantaranya:
- Yd
11
, Yd
1
, Dy
1
, Dy
11
a. Umumnya digunakan di transformator distribusi b. Hubungan Y memfasilitasi beban yang berupa beban 3 phasa maupun 1 phasa.
- Yy a. Biasanya digunakan pada transformator besar.
b. Hubungan yang lebih ekonomis pada sistem HV yang digunakan untuk interkoneksi antara dua sistem yang dideltakan, dan juga untuk memberikan jalur
netral pada masing- masing pentanahan.
24 - Dd
a. Ini adalah hubungan yang ekonomis antara LV transformator. b.Tidak terlalu sulit untuk menghubungkan beban tidak seimbang.
-Yd
5
a. Biasanya digunakan pada mesin dan transformator berkapasitas besar pada pembangkit dan sistem distribusi.
b. Netralnya dapat dibebani sampai batasan arus tertentu. - Berbagai hubungan yang lain
a. banyak digunakan dalam hal penelitian dan lain- lain.
2.2 Beban 2.2.1 Jenis- Jenis Beban
Kategori