Transformator Pada Sistem Tiga-fasa

3.2. Transformator Pada Sistem Tiga-fasa

Pada sistem tiga-fasa, penaikan dan penurunan tegangan dapat dilakukan dengan dua cara yaitu :

(a) menggunakan tiga unit transformator satu-fasa, (b) menggunakan satu unit transformator tiga-fasa.

Transformator tiga-fasa mempunyai inti dengan tiga kaki dan setiap kaki mendukung belitan primer dan sekunder. Untuk penyaluaran daya yang sama, penggunaan satu unit transformator tiga-fasa akan lebih ringan, lebih murah dan lebih efisien dibandingkan dengan tiga unit transformator satu-fasa. Akan tetapi penggunaan tiga unit transformator satu-fasa juga mempunyai beberapa kelebihan dibandingkan dengan satu unit transformator tiga-fasa. Misalnya beaya awal yang lebih rendah, jika untuk sementara beban dapat dilayani dengan dua unit saja dan unit ketiga ditambahkan jika penambahan beban telah terjadi. Terjadinya kerusakan pada salah satu unit tidak mengharuskan pemutusan seluruh penyaluran daya. Pemilihan cara mana yang lebih baik, tergantung dari berbagai pertimbangan keadaan-khusus. Pada dasarnya kedua cara adalah sama. Berikut ini kita akan melihat hubungan primer-sekunder transformator, dengan melihat pelayanan sistem tiga-fasa melalui tiga unit transformator satu-fasa.

3.2.1. Hubungan ∆∆∆∆−−−−∆∆∆∆ Pada waktu menghubungkan tiga transformator satu-fasa untuk

melayani sistem tiga-fasa, hubungan sekunder harus diperhatikan agar sistem tetap seimbang. Diagram hubungan ini diperlihatkan pada Gb.3.10. Fasa primer disebut dengan fasa U-V-W sedangkan fasa sekunder disebut fasa X-Y-Z. Fasor tegangan fasa primer kita sebut V UO , V VO , V WO dengan nilai V FP , dan tegangan fasa sekunder kita sebut V XO , V YO , V ZO dengan nilai V FS . Nilai tegangan saluran (tegangan fasa-fasa) primer dan sekunder kita sebut V LP dan V LS . Nilai arus saluran primer dan sekunder masing- masing kita sebut I LP dan I LS sedang nilai arus fasanya I FP dan I FS .

Rasio tegangan fasa primer terhadap sekunder V FP / V FS = a . Dengan mengabaikan rugi-rugi untuk hubungan ∆ - ∆ kita peroleh :

Gb.3.10. Hubungan ∆ - ∆ .

3.2.2. Hubungan ∆∆∆∆ -Y Hubungan ini diperlihatkan pada Gb.3.11. Tegangan fasa-fasa

pimer sama dengan tegangan fasa primer, sedangkan tegangan fasa-fasa sekunder sama dengan √ 3 kali tegangan fasa sekunder dengan perbedaan sudut fasa 30 o . Dengan mengabaikan rugi-rugi kita peroleh

Fasor tegangan fasa-fasa sekunder mendahului primer 30 o .

134 Sudaryatno Sudirham, Analisis Rangkaian Listrik (3)

Gb.3.11. Hubungan ∆ -Y

3.2.3. Hubungan Y-Y

Hubungan ini diperlihatkan pada Gb.3.12. Tegangan fasa-fasa

pimer sama dengan √ o 3 kali tegangan fasa primer dengan perbedaan sudut fasa 30 , tegangan fasa-fasa sekunder sama dengan

3 kali tegangan fasa sekunder dengan perbedaan sudut fasa 30 . Perbandingan tegangan fasa-fasa primer dan sekunder adalah

Antara fasor tegangan fasa-fasa primer dan sekunder tidak terdapat perbedaan sudut fasa.

Gb.3.12. Hubungan Y-Y

3.2.4. Hubungan Y- ∆∆∆∆ Hubungan ini terlihat pada Gb.3.13. Tegangan fasa-fasa pimer

sama dengan √ 3 kali tegangan fasa primer dengan perbedaan sudut fasa 30 o , sedangkan tegangan fasa-fasa sekunder sama dengan tegangan fasa sekunder. Dengan mengabaiakan rugi-rugi diperoleh

Fasor tegangan fasa-fasa primer mendahului sekunder 30 o .

136 Sudaryatno Sudirham, Analisis Rangkaian Listrik (3)

Gb.3.13. Hubungan Y- ∆

CONTOH-3.7 : Sebuah transformator penurun tegangan 3 fasa, tegangan primernya dihubungkan pada sumber 60 V dan mengambil arus 10 A. Jika rasio transformasi adalah 12, hitunglah tegangan saluran sekunder, arus saluran sekunder dan daya keluaran untuk hubungan-hubungan berikut : (a) ∆ - ∆ ; (b) Y-Y ; (c) ∆ -Y ; (d) Y- ∆ .

Solusi : a). Untuk hubungan ∆ - ∆ :

b). Untuk hubungan Y-Y :

V LS = V FS 3 =

V FP

= = 550 V ;

V LP 3 60

a 3 a 12

I LS == I FS = aI FP = aI LP = 12 × 10 = 120 A. 137 I LS == I FS = aI FP = aI LP = 12 × 10 = 120 A. 137

d) Untuk hubungan Y- ∆ :

LS = V FS =

V FP

LP

V 1 V 60

= 318 V ;

a a 3 12 3

I LS = I FS 3 = aI FP 3 = aI LP 3 = 12 × 10 × 3 = 208 A . Dengan mengabaikan rugi-rugi daya keluaran sama dengan

daya masukan. S keluaran = S masukan = V LP I LP 3 = 6 , 6 × 10 3 = 114 , 3 kVA.