Jumlah dan Spesifikasi Produk Uraian Proses Produksi

2.4.2. Jumlah dan Spesifikasi Produk

Transformator yang diproduksi terdiri dari transformator satu fasa dan tiga fasa. Untuk spesifikasi produk dari tiap jenis transformatornya dapat dilihat pada Tabel 2.3. dan Tabel 2.4. Tabel 2.3. Spesifikasi Produk Transformator Satu Fasa Uraian Spesifikasi Transformator Daya pengenal kVA 5 10 15 25 50 Jumlah fasa - 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 Sumber: PT. Morawa Electric Transbuana Tabel 2.4. Spesifikasi Produk Transformator Tiga Fasa Uraian Spesifikasi Transformator Daya pengenal Kv a 25 50 100 150 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 Jumlah fasa - 3 3 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 50 50 Tegangan primer kV 20 20 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 0,4 0,4 Arus beban nol 2,3 2,3 2,3 2,3 2,3 2,1 2 1,9 1,9 1,8 2 2 2 2 Sumber: PT. Morawa Electric Transbuana Universitas Sumatera Utara

2.4.3. Uraian Proses Produksi

Urutan proses pembuatan transformator pada PT. Morawa Electric Transbuana yaitu: 1. Proses pemotongan silikon silicon steel cutting Inti transformator terbuat dari silicon steel yang berfungsi untuk memperbesar fluksi magnet yang timbul bila pada kumparan transformator mengalir arus listrik. Ciri-ciri inti transformator yang baik adalah memiliki rugi-rugi arus pusar yang kecil. Silicon steel di gudang dibawa ke bagian pemotongan dengan menggunakan hoist crane. Silicon steel diukur sesuai dengan desain yang diinginkan misalnya untuk trafo 3 fasa 50 kVA 50 Hz, diperlukan lebar masing-masing 100 mm, 90 mm, 80 mm, 60 mm, 40 mm. Silicon steel yang telah selesai diukur kemudian dipotong. Proses pemotongan inti transformator dilakukan setelah lembaran tergulung diletakkan pada penyangga mesin peletakan, kemudian mesin dijalankan secara perlahan-lahan dengan cara mengatur putarannya melalui panel sehingga plat inti dapat ditarik ke meja pemotongan yang telah diatur jarak pisau-pisaunya sesuai dengan keperluan yang diinginkan. Penyetelan jarak pisau-pisau ini diatur sedemikian rupa sehingga tidak ada plat inti yang terbuang. Selanjutnya mesin dijalankan dan plat yang telah dipotong diletakkan di tempat penyusunan plat. Hal yang perlu diperhatikan pada proses pemotongan inti harus dilakukan dengan cermat agar tidak terjadi pengelupasan fosfor yang melapisi inti. Universitas Sumatera Utara 2. Penggulungan inti trafo core winding Hasil lembaran inti yang telah selesai dipotong dibawa ke penggulungan inti dengan hoist crane kemudian digulung dengan mesin gulung dan diukur ketebalannya tiap tingkat dengan jangka sorong. Untuk menggulung lembaran-lembaran silicon steel yang telah dipotong maka dibuat jendela- jendela yang terbuat dari mal besi dengan ukuran tertentu. Pada transformator model lama, cara menyusun inti ini adalah dengan 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 cara staching yaitu: a. Rugi-rugi inti kecil untuk rapat fluksi yang sama, berarti terjadi penghematan dalam penggunaan inti transformator. b. Arus penguatan exciting current sangat kecil karena kecilnya celah 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 dimensi transformator akan menjadi lebih kecil, pemakaian komponen-komponen bahan yang lain juga akan sedikit sehingga memberikan suatu penghematan. Kerugian dari cara wound core adalah dapat terjadi kerusakan pada beliran Universitas Sumatera Utara terbakar, dan jika demikian maka seluruh transformator akan diangkat dan mengeluarkan belitannya untuk diganti. Penggulungan inti harus memperhatikan tegangan tarik tensile strength agar tidak terlalu besar, untuk menghindari kerusakan lapisan fosfor yang dapat menyebabkan rugi-rugi inti bertambah besar. 3. Proses annealing Tujuan proses annealing adalah melunakkan inti agar lebih mudah dikerjakan. 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: a. Memperbaiki karakteristik inti yaitu memperkecil rugi-rugi inti. b. Menghilangkan elastisitas dari bahan baku inti transformator, sehingga pada saat ini dikeluarkan bentuknya tidak mengalami perubahan. Temperatur yang diperlukan untuk annealing inti diatur melalui panel kontrol yang diatur untuk mengatur tegangan dan arus yang akan diberikan ke elemen pada tungku pemanas. Pada panel tersebut thermocouple yang akan dihubungkan dengan relay temperature dengan range 0-1200 o C, relay ini berfungsi untuk memutuskan dan menghubungkan tungku pemanas dari sumber tegangan sehingga dapat membatasi temperatur yang diinginkan yaitu 800 o C. Waktu yang dibutuhkan untuk sekali proses annealing ± 24 jam dengan kapasitas satu tungku sebanyak 7 unit. Universitas Sumatera Utara Uraian proses annealing inti transformator adalah sebagai berikut: a. Inti silicon steel disusun pada bagian dasar tungku yang diberi pasir dan besi. b. Inti yang telah disusun ditutup dengan penutup pertama dan dilanjutka dengan penutup kedua. Pada penutup kedua terdapat elemen-elemen pemanas yang menggunakan listrik. c. Gas N 2 dialirkan dengan tekanan ± 0,1 kgcm selama 30 menit. d. Arus listrik dialirkan ke dalam tungku melalui heater dengan tegangan 160 volt, sampai temperatur mencapai 300 o C, sementara N 2 tetap dialirkan dengan tekanan yang sama. e. Pindahkan switch ke 200 volt hingga temperatur mencapai 600 o C dengan tekanan tetap. f. Tegangan tetap dipertahankan 220 volt hingga temperatur mencapai 830 o C selama 4 jam. Setelah itu sumber listrik diputus dan gas N 2 tetap dialirkan hingga proses annealing selesai. g. Temperatur dibiarkan turun secara perlahan hingga mencapai suhu 500 o C dan kemudian penutup luar pemanggang diangkat setinggi ± 30 cm dari dasar pemanggangan untuk membantu mengurangi temperatur secara perlahan sampai 350 o C. h. Penutup luar diangkat secara keseluruhan sedangkan penutup dalam tetap dibiarkan sampai temperatur turun hingga 160 o C dan aliran N 2 dihentikan. i. Penutup dalam pemanggangan diangkat dan proses annealing selesai Universitas Sumatera Utara 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. Gas N 2 yang dialirkan dalam tungku akan dikeluarkan melalui saluran pembuangan, untuk mengalami pergantian dengan gas N 2 yang baru. Inti yang keluar dari tungku pemanggangan kemudian dipindahkan ke bagian pengujian rugi-rugi inti dengan menggunakan hoist crane. 4. Pengujian rugi-rugi inti transformator core lost test Setelah proses pemanggangan selesai, inti-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 dan disesuaikan dengan jumlah lilitan yang akan digulung, dan hasil pengujian ini harus sesuai dengan standard PLN. Kegiatan-kegiatan yang dilakukan dalam proses pengujian rugi-rugi antara lain: 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 control panel f. Beri tegangan secara perlahan sampai tegangan phase yang dikehendaki. g. Catat hasil pengetesan. Universitas Sumatera Utara h. Setelah hasil pengetesan, switch off panel kontrol dan matikan power supply. 5. Proses pemotongan dan pembuatan kertas isolasi paper cutting Kertas isolasi digunakan untuk mengisolasi belitan kawat primer dengan sekunder 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 pada proses akhir transformator harus dicelupkan ke dalam cairan vernis. PT. Morawa Electric Transbuana menggunakan kertas isolasi jenis pressure paper board sehingga lebih menguntungkan dari segi waktu dan tenaga karena tidak lagi membutuhkan proses pencelupan ke dalam cairan vernis. 6. Penggulungan kumparan coil winding Inti trafo yang telah selesai diuji dibawa ke penggulungan dengan menggunakan kereta sorong. 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 Universitas Sumatera Utara selanjutnya kawat tembaga digulung. Kumparan trafo terbagi menjadi dua yaitu: 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 lapisannya. Pada tiap lapisan tersebut diberi insulation paper dengan tebal 0,125 mm. Setelah kumparan sekunder selesai digulung kemudian diberi lagi insulation paper dengan tebal lagi 4,8 mm 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 2 cm. Kertas OD ini berguna untuk memberi celahjarak antara kumparan sekunder dengan primer sehingga nantinya minyak dapat masuk pada celah tersebut sehingga panas yang timbul akibat adanya rugi-rugi tembaga Cu dapat diatasi. Kenaikan suhu tembaga tidak boleh melebihi standard 65 o C. b. Kumparan primer Pada kumparan primer kawat tembaga yang digunakan adalah berbentuk silinder dengan diameter 1,60 mm. Kumparan primer mempunyai 4190 lilitan 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 lapisan tersebut Universitas Sumatera Utara diberi insulation paper dengan tebal 0,125 mm. Setelah kumparan primer selesai digulung kemudian diberi lagi insulation paper dengan tebal 2,4 mm. Pada penggulungan kumparan, selain ketepatan jumlah lilitan dan penggunaan insulation paper benar, 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 lapisan permukaan kawat rusak atau terkelupas sehingga dapat menyebabkan terjadinya hubungan singkat pada kawat tembaga yang pada akhirnya membuat trafo menjadi rusak. 7. Pemasangan dan koneksi kumparan coil assembly Inti yang telah selesai digulung dibawa ke bagian koneksi dengan hoist crane. Kumparan kemudian disambungkan antara kumparan yang satu dengan kumparan yang lain. Sebelum koneksi dilakukan, terlebih dahulu dipasang plat pendukung inti. Koneksi kumparan pertama sekali dilakukan terhadap kumparan sekunder dengan cara dilas, kemudian dilakukan pemasangan tutup case dengan menggunakan mur dan baut. Setelah itu dilanjutkan dengan pengkoneksian terhadap hubungan primer. 8. Pengeringan gulungan kumparan first drying Proses ini bertujuan untuk mengeringkan kumparan dari uap air yang mungkin ada di dalam kawat. Inti transformator yang telah dikoneksi dan dipasang tutup serta instrumen yang diperlukan dibawa ke pengeringan dengan menggunakan kereta sorong, kemudian dimasukkan ke dalam alat pengering Universitas Sumatera Utara drying oven. Lamanya pengeringan tergantung pada besarnya kapasitas transformator. Untuk mensirkulasi temperatur dalam oven, digunakan blower yang digerakkan oleh motor listrik. Untuk mencegah panas yang berlebihan yang dapat merusak struktur kumparan transformator, maka relay temperature diatur pada posisi suhu sekitar 115-130 o C. 9. Pemasangan terminal terminal assembly Setelah proses pengeringan selesai, maka kumparan transformator tersebut diangkat dari dying oven dan selanjutnya dibawa ke tempat pemasangan terminal dengan hoist crane dan dilakukan pemasangan terminal yang terdiri dari tap changer, bushing primer dan bushing sekunder pada tutup case yang telah dipasang sebelumnya. Kemudian diperiksa apabila semua terminal yang diperlukan sudah terpasang dan terkunci dengan baik sebelum dimasukkan ke dalam case tangki transformator. 10. Turn ratio test Jika semua kumparan sudah terhubung dengan baik ke tap changer, maka dilakukan pemeriksaan dengan menggunakan alat turn ratio test yang bertujuan untuk mengetahui apakah perbandingan belitan dari masing-masing kumparan sudah sesuai atau tidak. Penyimpangan-penyimpangan yang terjadi pada perbandingan transformator ini tidak boleh lebih besar atau lebih kecil 0,5 terhadap harga-harga perbandingan transformator nominal menurut standard. Universitas Sumatera Utara 11. Penyatuan dengan tangki transformator Setelah pengujian selesai dilakukan, transformator dimasukkan ke dalam tangki 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. 12. Pengisian minyak ke dalam tangki transformator oil filling Jenis minyak yang digunakan dalam pembuatan transformator ini adalah jenis DIALA B yang diproduksi oleh perusahaan shell company Belanda. Tangki diisi dengan minyak trafo yang dipompakan dari tangki oil filter hingga mencapai ± 2 cm dari mulut trafo. Minyak ini berfungsi sebagai pendingin cooling medium dan juga sebagai isolasi pada kumparan tramsformator yang sudah dimasukkan ke dalam tangki, maka minyak tersebut perlu dibersihkan dan dimurnikan terlebih dahulu dengan menggunakan oil purifier buatan Kato Electric Jepang. Tujuan pemurnian minyak ini adalah untuk menghilangkan kadar air yang terdapat pada minyak. 13. Routing test Pengujian ini merupakan final test terhadap seluruh transformator yang akan dikirim ataupun disimpan. Setelah selesai di pengisian minyak trafo dibawa ke bagian pengujian akhir dengan hoist crane. Secara garis besar, pengujian rutin ini terdiri dari beberapa kegiatan pengujian, yakni: a. Pengujian beban nol, untuk menguji rugi-rugi inti dan persen beban nol. Pada pengujian beban nol ini, alat ukur dipasang pada bagian sisi sekunder Universitas Sumatera Utara tegangan 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 tinggi sedangkan sisi sekunder tegangan rendah dihubungsingkatkan 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 menggunakan wheatstone-bridge jembatan wheatstone untuk mengukur tahanan kumparan primer dan untuk mengukur tahanan pada kumparan sekunder digunakan double-bridge jembatan ganda. d. Pengukuran tahanan isolasi Pengujian ini dilakukan untuk melihat ketahanan isolasi transformator terhadap tegangan tinggi, baik itu pada sisi primer high voltage maupun sisi kumparan sekunder low voltage. e. Pengujian frekuensi tinggi Alat pengujinya terdiri dari generator frekuensi tinggi 350 Hz yang digerakkan motor induksi. Lama waktu pengujian tergantung dari frekuensi dan tegangannya dua kali dari tegangan nominal sekunder transformator distribusi yang diuji. Universitas Sumatera Utara f. Pengujian kebocoran dari tangki trafo Pengujian ini dilakukan dengan mengalirkan gas murni Nitrogen N 2 ke dalam tangki trafo yang telah ditutup rapat. Selain pengujian yang bersifat routine test, perusahaan ini juga melakukan pengujian tipe yang terdiri dari: a. Pengujian ketahanan suhu b. Pengujian kenaikan suhu 14. Pemasangan name plate Transformator yang telah diuji dan mendapat persetujuan dari bagian quality control, maka selanjutnya transformator tersebut dipasangkan name plate yang telah memberikan keterangan spesifikasi transformator yang bersangkutan dan juga diberi label merek “MORAWA” yang menandakan identitas perusahaan. 15. Penyimpanan Transformator yang telah selesai dipasang name plate dan merek selanjutnya dibawa ke bagian penyimpanan dengan menggunakan hoist crane. Secara garis besar blok diagram proses pembuatan transformator PT. Morawa Electric Transbuana dapat dilihat pada Gambar 2.2. Universitas Sumatera Utara Silicon steel inti Pemotongan inti Penggulungan inti Pemanggangan inti Pengujian rugi-rugi inti Pemotongan kertas isolasi Penggulungan kumparan Penghubungan kumparan Pengeringan gulungan kumparan Pemasangan terminal Turn ratio test Penyatuan dengan tangki transformator Pengisian minyak ke dalam tangki transformator Routing test Pemasangan name plate Penyimpanan Gambar 2.2. Blok Diagram Proses Pembuatan Transformator Universitas Sumatera Utara

2.5. Mesin dan Peralatan