Pengaruh Perubahan Beban Terhadap Efisiensi Transformator Daya Di PLTU Pangkalan Susu PT.Pln (Persero) Chapter III V
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1
Tempat dan Waktu
Penelitian ini akan dilakukan diPLTU Pangkalan Susu. Penelitian akan dilaksanakan
setelah proposal diseminarkan dan disetujui. Lama penelitian direcanakan selama 2 (dua)
bulan.
3.2
Bahan dan Peralatan
Bahan yang digunakan untuk melakukan penelitian ini adalah transformetor 3 phasa,
alat ukur, dan peralatan lain yang dibutuhkan untuk melakukan penelitian diPLTU Pangkalan
Susu.
3.3
Pelaksanaan Penelitian
Pertama kali yang akan dilaksanakan dalam penelitian adalah pengambilan data dengan
melakukan pengukuran langsung di PLTU Pangkalan Susu, lalu menganalisa data dari hasil
pengukuran.
3.4
Variabel yang diamati
Variabel yang diamati dalam penelitian ini adalah:
-
Arus pada sisi primer dan sekunder saat beban lebih.
-
Beban pada saat beban lebih.
-
Daya aktif pada system.
-
Cos phi rangkaian.
Universitas Sumatera Utara
3.5
Prosedur Penelitian.
MULAI
MEMPERSIAPKAN PERALATAN PERCOBAAN
MERANGKAI RANGKAIAN PERCOBAAN
MELAKUKAN PERCOBAAN
PENGAMBILAN DATA
MELAKUKAN PERHITUNGAN
APAKAH SESUAI ANTARA PERHITUNGAN DAN PERCOBAAN
T
Y
MENAMPILKAN HASIL PENGUKURAN DAN PERHITUNGAN
BERHENTI
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian
Transformator adalah alat listrik yang berfungsi menyalurkan daya listrik dari tegangan
tinggi ke tegangan rendah atau sebaliknya berdasarkan prinsip induksi magnet. Dalam operasi
umumnya, trafo-trafo yang dihasilkan dari generator (15,75 kV) menuju ke switchyard
kemudian dialirkan kekonsumen melalui saluran transmisi 275 kV. Pada PLTU Pangkalan
Susu 2x200 MW terdiri dari 2 unit, masing-masing untuk 1 unit generator.
Universitas Sumatera Utara
3.6
Transformator Daya di PLTU Pangkalan Susu
Pada PLTU Pangkalan Susu, terdapat duda buah trafo daya yang digunakan untuk
menyalurkan daya 2x200 MW dari tegangan 150 kV ke tegangan distribusi 20 KV,
mempunyai data-data sebagai berikut :
3.6.1
Transformator Daya 1 (TD 1)
Cooling method
: ODAF
Rated capacity
: 260 MVA
: 300 ± 2x2,5%/ 15,75 kV
Rated voltage ratio at full load
Rated frequency
: 50 Hz
: 3
Phases
Impedance voltage
: 14%
High voltage neutral
: Solidly earthed
Connection
: YN, d11
Vacuum withstand
: Tank 100 %
Capability
: Conservator 100 %
: Radiator 100 %
Pada Gambar 3.1 dibawah ini terlihat trafo daya 1 (TD 1) yang terpasang pada PLTU
Pangkalan Susu.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.1 Transformator Daya 1 (TD 1)
3.6.2
Transformator Daya 2 (TD 2)
Cooling method
: ODAF
Rated capacity
: 260 MVA
Rated voltage ratio at full load
: 300 ± 2x2,5%/ 6,3-6,3 kV
Rated frequency
: 50 Hz
: 3
Phases
Impedance voltage
: 14%
High voltage neutral
: Solidly earthed
Connection
: YN, d11
Vacuum withstand
: Tank 100 %
Capability
: Conservator 100 %
: Radiator 100 %
Universitas Sumatera Utara
Pada Gambar 3.2 dibawah ini terlihat trafo daya 2 (TD 2) yang terpasang pada
PLTU Pangkalan Susu.
Gambar 3.2 Transformator Daya 2 (TD 2)
Universitas Sumatera Utara
3.7
Data Pembebanan Transformator Daya 1
Berikut ini adalah data pembebanan untuk transformator daya 1
3.7.1
Data pembebanan Tertinggi siang
Tabel 3.1 Pembebanan Tertinggi Siang TD 1
Tanggal
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
3.7.2
Tegangan
kV
19
19
19
19
19
19
19
19
19
19
MW
111
106
116
112
111
117
114
116
117
106
Data
Daya
Arus
A
5033
4780
5344
4803
4716
5031
5139
5436
4884
4844
MVAR
87
76
86
63
62
67
85
97
70
87
Data pembebanan Tertinggi Malam
Tabel 3.2 Pembebanan Tertinggi Malam TD 1
Tanggal
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Tegangan
kV
19
19
19
19
19
19
19
19
19
19
MW
112
111
114
117
112
117
117
117
117
108
Data
Daya
MVAR
80
98
89
60
63
96
92
92
74
92
Arus
A
5172
5830
5551
4859
4675
5475
6370
6108
5848
5894
Universitas Sumatera Utara
3.7.3
Data pembebanan Terendah Siang
Tabel 3.3 Pembebanan Terendah Siang TD 1
Tanggal
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
3.7.4
Tegangan
kV
19
19
19
19
19
19
19
19
19
19
MW
110
104
116
113
111
116
111
108
107
107
Data
Daya
MVAR
82
72
83
54
45
67
89
98
67
82
Arus
A
4866
4590
5145
4583
4467
4981
5162
5259
4764
4777
Data pembebanan Terendah Malam
Tabel 3.4 Pembebanan Terendah Malam TD 1
Data
Daya
MW
MVAR
Arus
A
19
106
68
5120
2
19
112
75
5482
3
19
114
86
5122
4
19
115
54
4835
5
19
112
52
5626
6
19
107
60
5475
7
19
117
71
6237
8
19
115
79
5911
9
19
115
81
5776
10
19
114
81
5724
Tanggal
Tegangan
kV
1
Universitas Sumatera Utara
3.8
Data Pembebanan Transformator Daya 2
Berikut ini adalah data pembebanan untuk transformator daya 2
3.8.1
Data pembebanan Tertinggi siang
Tabel 3.5 Pembebanan Tertinggi Siang TD 2
Tanggal
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
3.8.2
Tegangan
kV
19
19
19
19
19
19
19
19
19
19
MW
155
155
209
209
220
218
220
191
148
217
Data
Daya
MVAR
67
90
95
107
90
98
102
97
93
98
Arus
A
3119
6582
8503
8354
8635
8680
8970
7792
6363
8785
Data pembebanan Tertinggi Malam
Tabel 3.6 Pembebanan Tertinggi Malam TD 2
Tanggal
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
3.8.3
Tegangan
kV
19
19
19
19
19
19
19
19
19
19
MW
116
201
212
219
211
211
211
215
210
215
Data
Daya
MVAR
75
110
107
97
103
113
120
81
118
115
Arus
A
5106
8428
8582
8706
8444
8809
8914
8390
8715
9023
Data pembebanan Terendah Siang
Universitas Sumatera Utara
Tabel 3.7 Pembebanan Terendah Siang TD 2
Tanggal
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
3.8.4
Tegangan
kV
19
19
19
19
19
19
19
19
19
19
MW
145
151
211
174
219
214
216
188
146
173
Data
Daya
MVAR
58
87
114
105
89
103
117
98
89
101
Arus
A
2798
6364
8511
7294
8581
8607
8932
7780
6229
7352
Data pembebanan Terendah Malam
Tabel 3.8 Pembebanan Terendah Malam TD 2
Tanggal
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Tegangan
kV
19
19
19
19
19
19
19
19
19
19
MW
150
150
200
200
212
180
184
211
215
189
Data
Daya
MVAR
55
73
107
100
96
101
108
60
94
102
Arus
A
3880
6212
8396
8260
8442
7388
7717
8025
8639
7859
Universitas Sumatera Utara
BAB IV
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
Transformator yang terpasang di PLTU Pangkalan Susu adalah Transformator penurun
tegangan 260/260 MVA. Terdapat dua buah transformator yang terpasang dengan kapasitas
yang sama, dengan merk, yaitu transformator SPECO.
4.1
Umum
4.1.1 Daya Semu.
Berdasarkan data pembebanan pada Tabel 3.1 sampai Tabel 3.8, pada tanggal 1
Desember sampai dengan tanggal 10 Desember 2015, dengan memperhatikan data arus
(Ampere) yang tertinggi, maupun yang terendah, maka dengan menggunakan persamaan, maka
akan didapat besar daya semu yang dihasilkan. Sebagai contoh digunakan data untuk
pembebanan transformator daya 1 saat beban siang tertinggi.
= √3. .
= √3.19000.5033
= 165,6
Sedangkan untuk mendapatkan nilai dari cos , dapat dihitung dengan persamaan :
(
)
(
)
111(
)
=
165,6(
)
= 0,67
=
4.1.2
Rugi-Rugi Inti
Rugi-rugi inti yang terjadi dapat dicari dengan memperhitungkan operasi transformator
dalam keadaan tanpa beban. Dalam keadaan normal rugi inti adalah konstan tidak tergantung pada
besarnya beban. Dari data yang diperoleh dari perusahaan bahwa transformator SPECO mamiliki
rugi inti 38 kW dan rugi tembaaga beban penuh sebesar 220 kW.
4.1.3
Rugi Tembaga
Universitas Sumatera Utara
Rugi-rugi transformator berbeban merupakan rugi tembaga sebab rugi inti merupakan
rugi yang konstan tidak tergantung pada perubahan beban, Beban yang berubah-ubah
menyebabkan terjadinya perubahan arus pada kumparan transformator. Perubahan arus
menyebabkan besar kecilnya rugi-rugi yang terjadi dikumparan transformator tersebut.
Untuk mendapatkan rugi-rugi tembaga di setiap pembebanan, maka dapat dihitung
dengan persamaan, dan dengan mengambil contoh pada data pembebanan transformator daya
1, rugi tembaga dapat di hitung:
=
×
165500
× 220
260000
= 89,13
Rugi total = Rugi inti + Rugi tembaga
= 38 KW + 89,13 KW
= 127,13 KW
=
Maka, efisiensi dapat dihitung
η =
η =
+ ∑
111000
× 100%
× 100%
111000 + 127,13
η = 99,8 %
Dengan cara yang sama dapat dihitung berapa besar daya semu (S), cos φ, Pcu, Rugi
total, dan efisiensi pada tanggal 1 Desember sampai dengan tanggal 10 Desember 2015.
4.1.4 Pembebanan dan Efisiensi Transformator Daya (TD) 1
4.1.4.1 Data Pembebanan dan Efisiensi Tertinggi Siang
Tabel 4.1 Pembebanan tertinggi siang TD 1
TGL Tegangan
(KV)
Arus
(A)
Daya
Aktif
(MW)
Daya
Semu
(MVA)
Cos φ
Pcu
(KW)
Rugi
total
(KW)
Efisiensi
(%)
Universitas Sumatera Utara
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
19
19
19
19
19
19
19
19
19
19
5033
4780
5344
4803
4716
5031
5139
5436
4884
4844
111
106
116
112
111
117
114
116
117
106
165.6
157.3
175.9
158.1
155.2
165.6
169.1
178.9
160.7
159.4
0.67
0.67
0.66
0.71
0.72
0.71
0.67
0.65
0.73
0.66
89.28
80.53
100.65
81.30
78.38
89.20
93.08
104.14
84.07
82.70
127.28
118.53
138.65
119.30
116.38
127.20
131.08
142.14
122.07
120.70
99.89
99.89
99.88
99.89
99.90
99.89
99.89
99.88
99.90
99.89
Efisiensi rata-rata adalah: 99,89 %
4.1.4.2 Data Pembebanan dan Efisiensi Tertinggi Malam
Tabel 4.2 Pembebanan tertinggi malam TD 1
TGL Tegangan
(KV)
1
19
2
19
3
19
4
19
5
19
6
19
7
19
8
19
9
19
10
19
Arus
(A)
5172
5830
5551
4859
4675
5475
6370
6108
5848
5894
Daya
Aktif
(MW)
112
111
114
117
112
117
117
117
117
108
Daya
Semu
(MVA)
170.2
191.9
182.7
159.9
153.8
180.2
209.6
201.0
192.4
194.0
Cos φ
0.66
0.58
0.62
0.73
0.73
0.65
0.56
0.58
0.61
0.56
Pcu
(KW)
94.27
119.79
108.60
83.21
77.03
105.64
143.01
131.49
120.53
122.43
Rugi
total
(KW)
132.27
157.79
146.60
121.21
115.03
143.64
181.01
169.49
158.53
160.43
Efisiensi
(%)
99.88
99.86
99.87
99.90
99.90
99.88
99.85
99.86
99.86
99.85
Efisiensi rata-rata adalah: 99,86%
Universitas Sumatera Utara
4.1.4.3 Data Pembebanan dan Efisiensi Terendah Siang
Tabel 4.3 Pembebanan terendah siang TD 1
TGL Tegangan
(KV)
1
19
2
19
3
19
4
19
5
19
6
19
7
19
8
19
9
19
10
19
Arus
(A)
4866
4590
5145
4583
4467
4981
5162
5259
4764
4777
Daya
Aktif
(MW)
110
104
116
113
111
116
111
108
107
107
Daya
Semu
(MVA)
160.13
151.05
169.31
150.82
147.00
163.91
169.87
173.06
156.77
157.20
Cos φ
0.69
0.69
0.69
0.75
0.76
0.71
0.65
0.62
0.68
0.68
Pcu
(KW)
83.45
74.25
93.29
74.03
70.33
87.44
93.91
97.47
79.99
80.42
Rugi
total
(KW)
121.45
112.25
131.29
112.03
108.33
125.44
131.91
135.47
117.99
118.42
Efisiensi
(%)
99.89
99.89
99.89
99.90
99.90
99.89
99.88
99.87
99.89
99.89
Rugi
total
(KW)
130.39
143.91
130.46
120.39
149.55
143.64
175.10
161.14
155.58
153.47
Efisiensi
(%)
99.88
99.87
99.89
99.90
99.87
99.87
99.85
99.86
99.86
99.87
Efisiensi rata-rata adalah: 99,89%
4.1.4.4 Data Pembebanan dan Efisiensi Terendah Malam
Tabel 4.4 Pembebanan terendah malam TD 1
TGL Tegangan
(KV)
1
19
2
19
3
19
4
19
5
19
6
19
7
19
8
19
9
19
10
19
Arus
(A)
5120
5482
5122
4835
5626
5475
6237
5911
5776
5724
P
(MW)
106
112
114
115
112
107
117
115
115
114
S
(MVA)
168.49
180.40
168.55
159.11
185.14
180.17
205.25
194.52
190.08
188.37
Cos φ
0.63
0.62
0.68
0.72
0.60
0.59
0.57
0.59
0.61
0.61
Pcu
(KW)
92.39
105.91
92.46
82.39
111.55
105.64
137.10
123.14
117.58
115.47
Efisiensi rata-rata adalah: 99,87%
Universitas Sumatera Utara
4.1.5 Pembebanan dan Efisiensi Transformator Daya (TD) 2
4.1.5.1 Data Pembebanan dan Efisiensi Tertinggi Siang
Tabel 4.5 Pembebanan tertinggi siang TD 2
TGL Tegangan
(KV)
1
19
2
19
3
19
4
19
5
19
6
19
7
19
8
19
9
19
10
19
Arus
(A)
3119
6582
8503
8354
8635
8680
8970
7792
6363
8785
P
(MW)
155
155
209
209
220
218
220
191
148
217
S
(MVA)
102.64
216.60
279.82
274.91
284.16
285.64
295.18
256.42
209.39
289.10
Cos φ
1.51
0.72
0.75
0.76
0.77
0.76
0.75
0.74
0.71
0.75
Pcu
(KW)
34.29
152.68
254.81
245.96
262.79
265.53
283.57
213.98
142.69
272.00
Rugi
total Efisiensi
(KW)
(%)
72.29
99.95
190.68
99.88
99.86
292.81
283.96
99.86
300.79
99.86
303.53
99.86
321.57
99.85
251.98
99.87
180.69
99.88
99.86
310.00
Efisiensi rata-rata adalah: 99,86%
4.1.5.2 Data Pembebanan dan Efisiensi Tertinggi Malam
Tabel 4.6 Pembebanan tertinggi malam TD 2
TGL Tegangan
(KV)
1
19
2
19
3
19
4
19
5
19
6
19
7
19
8
19
9
19
10
19
Arus
(A)
5106
8428
8582
8706
8444
8809
8914
8390
8715
9023
Daya
Aktif
(MW)
116
201
212
219
211
211
211
215
210
215
Daya
Semu
(MVA)
168.03
277.35
282.42
286.50
277.88
289.89
293.34
276.10
286.79
296.93
Cos φ
0.69
0.72
0.75
0.76
0.76
0.73
0.72
0.78
0.73
0.72
Pcu
(KW)
91.88
250.34
259.57
267.13
251.29
273.48
280.04
248.09
267.68
286.93
Rugi
total Efisiensi
(KW)
(%)
129.88
99.89
288.34
99.86
297.57
99.86
305.13
99.86
289.29
99.86
311.48
99.85
318.04
99.85
286.09
99.87
305.68
99.85
324.93
99.85
Efisiensi rata-rata adalah:99,86 %
Universitas Sumatera Utara
4.1.5.3 Data Pembebanan dan Efisiensi Terendah Siang
Tabel 4.7 Pembebanan terendah siang TD 2
TGL Tegangan
(KV)
1
19
2
19
3
19
4
19
5
19
6
19
7
19
8
19
9
19
10
19
Arus
(A)
2798
6364
8511
7294
8581
8607
8932
7780
6229
7352
P
(MW)
145
151
211
174
219
214
216
188
146
173
S
(MVA)
92.08
209.43
280.08
240.03
282.38
283.24
293.93
256.02
204.98
241.94
Cos φ
1.57
0.72
0.75
0.72
0.78
0.76
0.73
0.73
0.71
0.72
Pcu
(KW)
27.59
142.74
255.29
187.50
259.51
261.09
281.17
213.32
136.75
190.50
Rugi
total
(KW)
65.59
180.74
293.29
225.50
297.51
299.09
319.17
251.32
174.75
228.50
Efisiensi
(%)
99.95
99.88
99.86
99.87
99.86
99.86
99.85
99.87
99.88
99.87
Rugi
total
(KW)
91.06
174.00
286.44
278.46
289.17
230.37
247.88
264.97
301.03
255.68
Efisiensi
(%)
99.94
99.88
99.86
99.86
99.86
99.87
99.87
99.87
99.86
99.86
Efisiensi rata-rata adalah: 99,86%
4.1.5.4 Data Pembebanan dan Efisiensi Terendah Malam
Tabel 4.8 Pembebanan terendah malam TD 2
TGL Tegangan
(KV)
1
19
2
19
3
19
4
19
5
19
6
19
7
19
8
19
9
19
10
19
Arus
(A)
3880
6212
8396
8260
8442
7388
7717
8025
8639
7859
P
(KW)
150
150
200
200
212
180
184
211
215
189
S
(MVA)
127.68
204.42
276.30
271.82
277.81
243.12
253.95
264.09
284.29
258.62
Cos φ
1.17
0.73
0.72
0.74
0.76
0.74
0.72
0.80
0.76
0.73
Pcu
(KW)
53.06
136.00
248.44
240.46
251.17
192.37
209.88
226.97
263.03
217.68
Efisiensi rata-rata adalah:99,86%
Universitas Sumatera Utara
4.2
Analisis Hasil Penelitian
Untuk mempermudah analisa, maka perlu di buat grafik-grafik yang menampilkan data-
data yang telah ada. Berdasarkan data-data di atas, maka beberapa hal yg dapat di jadikan
perbandingan, diantaranya di tampilkan pada grafik di berikut ini :
4.2.1
Perbandingan Daya saat Pembebanan Terhadap Efisiensi Transformator
Berikut ini ditampilkan grafik perbandingan daya saat pembebanan terhadap efisiensi
pada transformator 1 dan transformator 2.
P(MW) Beban Tertinggi Siang
Efisiensi %
120
Beban(MW)
115
117
116
112
111
110
114
117
116
111
106
106
105
100
99,89
99,89
95
99,88
99,89
3
4
99,90
99,89
99,89
99,88
99,90
7
8
9
99,89
90
1
2
5
6
t(tanggal)
10
Gambar 4.1 Perbandingan Daya saat Pembebanan Terhadap Efisiensi TD 1 pada
Beban Tertinggi Siang.
Universitas Sumatera Utara
P(MW) Beban Tertinggi Malam
Efisiensi %
120
Beban(MW)
115
117
112
111
114
117
117
117
117
112
108
110
105
100
95
99,88
99,86
99,87
99,90
99,90
99,88
99,85
99,86
99,86
99,85
7
8
9
10
90
1
2
3
4
5
6
t(tanggal)
Gambar 4.2 Perbandingan Daya saat Pembebanan Terhadap Efisiensi TD 1 pada
Beban Tertinggi Malam.
P(MW) Beban Terendah Siang
Efisiensi %
120
Beban(MW)
115
110
116
111
111
108
107
107
99,88
99,87
99,89
99,89
7
8
9
10
104
105
100
113
110
116
99,89
99,89
1
2
99,89
95
99,90
99,90
99,89
90
3
4
5
6
t(tanggal)
Gambar 4.3 Perbandingan Daya saat Pembebanan Terhadap Efisiensi TD 1 pada
Beban Terendah Siang.
Universitas Sumatera Utara
P(MW) Beban Terendah Malam
Efisiensi %
120
Beban(MW)
115
112
110
95
115
115
114
112
107
106
105
100
117
115
114
99,88
99,87
99,89
99,90
1
2
3
4
99,87
99,87
99,85
99,86
99,84
7
8
9
99,87
90
5
6
t(tanggal)
10
Gambar 4.4 Perbandingan Daya saat Pembebanan Terhadap Efisiensi TD 1 pada
Beban Terendah Malam.
P(MW) Beban Tertinggi Siang
Efisiensi %
250
Beban(MW)
200
209
209
155
155
99,87
99,88
99,86
99,86
1
2
3
4
220
218
220
148
150
100
50
217
191
99,86
99,86
99,85
99,87
99,88
99,86
7
8
9
10
0
5
6
t(tanggal)
Gambar 4.5 Perbandingan Daya saat Pembebanan Terhadap Efisiensi TD 2 pada
Beban Tertinggi Siang.
Universitas Sumatera Utara
P(MW) Beban Tertinggi Malam
Efisiensi %
250
201
212
219
211
211
211
215
210
99,86
99,85
99,85
99,87
99,85
99,85
7
8
9
10
215
Beban(MW)
200
150
100
116
99,89
99,86
99,86
99,86
1
2
3
4
50
0
5
6
t(tanggal)
Gambar 4.6 Perbandingan Daya saat Pembebanan Terhadap Efisiensi TD 2
pada Beban Tertinggi Malam.
P(MW) Beban Terendah Siang
Efisiensi %
250
Beban(MW)
200
150
100
219
211
214
216
188
174
145
151
99,86
99,88
99,86
99,87
1
2
3
4
146
99,86
99,86
173
99,85
99,87
99,88
99,87
7
8
9
10
50
0
5
6
t(tanggal)
Gambar 4.7 Perbandingan Daya saat Pembebanan Terhadap Efisiensi TD 2
pada Beban Terendah Siang.
Universitas Sumatera Utara
P(MW) Beban Terendah Malam
Efisiensi %
250
Beban(MW)
200
150
200
200
212
99,86
150
150
99,90
99,88
99,86
99,86
1
2
3
4
211
215
189
180
184
99,87
99,87
99,87
99,86
99,86
7
8
9
10
100
50
0
5
6
t(tanggal)
Gambar 4.8 Perbandingan Daya saat Pembebanan Terhadap Efisiensi TD 2
pada Beban Terendah Malam.
Grafik diatas menampilkan data-data saat terjadi pembebanan, maka dilihat juga
pengaruhnya terhadap nilai efisiensinya.
Dari grafik diatas terlihat bahwa, pada transformator daya 1 maupun pada transformator
2, perubahan daya, baik saat beban tertinggi maupun pada saat beban terendah, mempengaruhi
efisiensi transformator walaupun tidak nilainya tidak terlalu signifikan. Hal ini sesuai dengan
persamaan :
η =
+ ∑
× 100%
Dilihat dari persamaan diatas, hal yang turut mempengaruhi efisiensi adalah rugi-rugi
transformator itu sendiri. Namun karena rugi-rugi transformator tergolong kecil bila
dibandingkan daya yang di turunkan transformator, maka hal ini juga berpengaruh sedikit pada
efisiensi.
4.2.2
Perbandingan Daya saat Pembebanan Terhadap Rugi Transformator
Universitas Sumatera Utara
Berikut ini ditampilkan grafik perbandingan daya saat pembebanan terhadap rugirugi total pada transformator 1 dan transformator 2.
P(MW) Pembebanan Tertinggi Siang
Beban(MW) dan Rugi Total (kW)
Rugi Total (kW) Pembebanan Tertinggi siang
200
150
100
127,28
118,53
111
106
1
2
138,65
116
119,3
116,38
112
111
127,2
131,08
142,14
114
116
117
106
7
8
9
10
117
122,07
120,7
50
0
3
4
5
6
Rugi Total(kW)
Gambar 4.9 Perbandingan Daya saat Pembebanan Terhadap Rugi TD 1
pada Beban Tertinggi Siang.
P(MW) Pembebanan Tertinggi Malam
Beban(MW) dan Rugi Total(kW)
Rugi Total (kW) Pembebanan Tertinggi Malam
181,01
200
157,79
150
100
132,27
146,6
111
114
1
2
3
158,53
160,43
117
117
117
108
7
8
9
10
143,64
121,21
112
169,49
117
115,03
112
117
50
0
4
5
6
t(tanggal)
Gambar 4.10 Perbandingan Daya saat Pembebanan Terhadap Rugi TD 1
pada Beban Tertinggi Malam.
Universitas Sumatera Utara
P(MW) Pembebanan Terendah Siang
Beban (MW) dan Rugi Total (kW)
Rugi Total (kW) Pembebanan Terndah Siang
200
150
100
121,45
110
112,25
104
131,29
112,03
108,33
116
113
111
3
4
125,44
116
131,91
111
135,47
117,99
108
118,42
107
107
9
10
50
0
1
2
5
6
t(tanggal)
7
8
Gambar 4.11 Perbandingan Daya saat Pembebanan Terhadap Rugi TD 1
pada Beban Terendah Siang.
P(MW) Pembebanan Terendah Malam
Beban(MW) dan Rugi Total (kW)
Rugi Total (kW) Pembebanan Terendah Malam
200
150
100
130,39
143,91
130,46
149,55
143,64
175,1
161,14
117
115
99
114
7
8
9
10
155,58
153,47
120,39
106
112
114
115
1
2
3
4
112
107
50
0
5
6
t(tanggal)
.
Gambar 4.12 Perbandingan Daya Saat Pembebanan Terhadah Rugi TD 1
Pada Beban Terendah Malam.
Universitas Sumatera Utara
P(MW) Pembebanan Tertinggi Siang
Beban(MW) dan Rugi Total(kW)
Rugi Total (kW) Pembebanan Tertinggi Siang
350
292,81
300
250
0
303,53
321,57
310
251,98
180,69
209
150
50
300,79
190,68
200
100
283,96
72,29
209
220
218
220
155
217
191
148
56
1
2
3
4
5
6
t(tanggal)
7
8
9
10
Gambar 4.13 Perbandingan Daya saat Pembebanan Terhadap Rugi TD 2
pada Beban Tertinggi Siang.
P(MW) Pembebanan Tertinggi Malam
Beban(MW) dan Rugi Total(kW)
Rugi Total (kW) Pembebanan Tertinggi Malam
350
288,34
300
297,57
305,13
289,29
311,48
212
219
211
211
3
4
318,04
324,93
286,09
305,68
211
215
210
215
7
8
9
10
250
200
150
129,88
201
100
50
116
0
1
2
5
6
t(tanggal)
Gambar 4.14 Perbandingan Daya saat Pembebanan Terhadap Rugi TD 2
pada Beban Tertinggi Malam.
Universitas Sumatera Utara
P(MW) Pembebanan Terendah Siang
Beban(MW) dan Rugi Total(kW)
Rugi Total (kW) Pembebanan Terendah Siang
350
300
251,32
65,59
228,5
174,75
211
150
0
319,17
180,74
200
50
299,09
225,5
250
100
297,51
293,29
151
219
214
174
216
188
146
173
9
10
48
1
2
3
4
5
6
t(tanggal)
7
8
Gambar 4.15 Perbandingan Daya saat Pembebanan Terhadap Rugi TD 2
pada Beban Terendah Siang.
P(MW) Pembebanan Terendah Malam
Beban(MW) dan Rugi Total(kW)
Rugi Total (kW) Pembebanan Terendah Malam
350
286,44
300
278,46
230,37
250
100
247,88
264,97
255,68
174
200
150
301,03
289,17
91,06
200
200
3
4
150
212
180
184
211
215
8
9
189
92
50
0
1
2
5
6
t(tanggal)
7
10
Gambar 4.16 Perbandingan Daya saat Pembebanan Terhadap Rugi TD 2
pada Beban Terendah Malam.
Universitas Sumatera Utara
Grafik diatas menampilkan data-data saat terjadi pembebanan, maka dilihat juga
pengaruhnya terhadap nilai rugi-rugi yang terjadi pada transformator, dimana rugi-rugi
transformator ini akan berpengaruh terhadap efisiensi transformatornya.
Dari grafik diatas terlihat bahwa, pada transformator 1 dan transformator 3, pada saat
terjadi perubahan daya, maka akan terjadi perubahan rugi-rugi total transformator, dalam hal ini,
terjadi perubahan rugi tembaga pada transformator, sedangkan rugi-rugi inti tidak berubah, dimana:
Rugi total = rugi inti + rugi tembaga
Dari persamaan perubahan rugi tembaga terhadap perubahan daya juga dapat
diketahui:
=
×
Bahwa dengan persamaan diatas diketahui bahwa perubahan daya juga mempengaruhi rugi
tembaga.
Universitas Sumatera Utara
5.1
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpilan
Dari hasil penelitian dan analisa yang dilakukan maka dapat diperoleh beberapa
kesimpulan sebagai berikut:
1. Analisis efisiensi yang didapat pada transformator daya 1 saat beban tertinggi siang
99,89% dan saat beban tertinggi malam 99,86%, sedangkan pada terendah siang
99,89% dan saat beban terendah malam 99,87%. Adapun pada transformator daya 2
saat beban tertinggi siang 99,86% dan saat beban tertinggi malam 99,86%, sedangkan
pada terendah siang 99,86% dan saat beban terendah malam 99,86%.
2. Semakin besar beban yang terpasang maka akan semakin besar pula rugi-rugi
tembaga transformator yang dihasilkan, yang akan mempengaruhi besarnya efisiensi.
3. Efisiensi dipengaruhi oleh rugi-rugi pada transformator daya, walaupun nilai rugi rugi relatif kecil dibandingkan daya transformator yang disalurkan.
Universitas Sumatera Utara
5.2
Saran
Adapun saran dari penulis sebagai pengembangan dari tugas akhir ini adalah sebagai berikut
1. Dalam pengoperasian transformator sebaiknya besar beban yang dipasang harus
sesuai dengan standar yang telah di perbolehkan.
2. Perawatan kepada transformator harus terus dilakukan secara berkala sesuai yang
telah ditetapkan oleh pabrikan agar transformator tetap berfungsi sebagaimana
seharusnya.
Universitas Sumatera Utara
METODE PENELITIAN
3.1
Tempat dan Waktu
Penelitian ini akan dilakukan diPLTU Pangkalan Susu. Penelitian akan dilaksanakan
setelah proposal diseminarkan dan disetujui. Lama penelitian direcanakan selama 2 (dua)
bulan.
3.2
Bahan dan Peralatan
Bahan yang digunakan untuk melakukan penelitian ini adalah transformetor 3 phasa,
alat ukur, dan peralatan lain yang dibutuhkan untuk melakukan penelitian diPLTU Pangkalan
Susu.
3.3
Pelaksanaan Penelitian
Pertama kali yang akan dilaksanakan dalam penelitian adalah pengambilan data dengan
melakukan pengukuran langsung di PLTU Pangkalan Susu, lalu menganalisa data dari hasil
pengukuran.
3.4
Variabel yang diamati
Variabel yang diamati dalam penelitian ini adalah:
-
Arus pada sisi primer dan sekunder saat beban lebih.
-
Beban pada saat beban lebih.
-
Daya aktif pada system.
-
Cos phi rangkaian.
Universitas Sumatera Utara
3.5
Prosedur Penelitian.
MULAI
MEMPERSIAPKAN PERALATAN PERCOBAAN
MERANGKAI RANGKAIAN PERCOBAAN
MELAKUKAN PERCOBAAN
PENGAMBILAN DATA
MELAKUKAN PERHITUNGAN
APAKAH SESUAI ANTARA PERHITUNGAN DAN PERCOBAAN
T
Y
MENAMPILKAN HASIL PENGUKURAN DAN PERHITUNGAN
BERHENTI
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian
Transformator adalah alat listrik yang berfungsi menyalurkan daya listrik dari tegangan
tinggi ke tegangan rendah atau sebaliknya berdasarkan prinsip induksi magnet. Dalam operasi
umumnya, trafo-trafo yang dihasilkan dari generator (15,75 kV) menuju ke switchyard
kemudian dialirkan kekonsumen melalui saluran transmisi 275 kV. Pada PLTU Pangkalan
Susu 2x200 MW terdiri dari 2 unit, masing-masing untuk 1 unit generator.
Universitas Sumatera Utara
3.6
Transformator Daya di PLTU Pangkalan Susu
Pada PLTU Pangkalan Susu, terdapat duda buah trafo daya yang digunakan untuk
menyalurkan daya 2x200 MW dari tegangan 150 kV ke tegangan distribusi 20 KV,
mempunyai data-data sebagai berikut :
3.6.1
Transformator Daya 1 (TD 1)
Cooling method
: ODAF
Rated capacity
: 260 MVA
: 300 ± 2x2,5%/ 15,75 kV
Rated voltage ratio at full load
Rated frequency
: 50 Hz
: 3
Phases
Impedance voltage
: 14%
High voltage neutral
: Solidly earthed
Connection
: YN, d11
Vacuum withstand
: Tank 100 %
Capability
: Conservator 100 %
: Radiator 100 %
Pada Gambar 3.1 dibawah ini terlihat trafo daya 1 (TD 1) yang terpasang pada PLTU
Pangkalan Susu.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.1 Transformator Daya 1 (TD 1)
3.6.2
Transformator Daya 2 (TD 2)
Cooling method
: ODAF
Rated capacity
: 260 MVA
Rated voltage ratio at full load
: 300 ± 2x2,5%/ 6,3-6,3 kV
Rated frequency
: 50 Hz
: 3
Phases
Impedance voltage
: 14%
High voltage neutral
: Solidly earthed
Connection
: YN, d11
Vacuum withstand
: Tank 100 %
Capability
: Conservator 100 %
: Radiator 100 %
Universitas Sumatera Utara
Pada Gambar 3.2 dibawah ini terlihat trafo daya 2 (TD 2) yang terpasang pada
PLTU Pangkalan Susu.
Gambar 3.2 Transformator Daya 2 (TD 2)
Universitas Sumatera Utara
3.7
Data Pembebanan Transformator Daya 1
Berikut ini adalah data pembebanan untuk transformator daya 1
3.7.1
Data pembebanan Tertinggi siang
Tabel 3.1 Pembebanan Tertinggi Siang TD 1
Tanggal
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
3.7.2
Tegangan
kV
19
19
19
19
19
19
19
19
19
19
MW
111
106
116
112
111
117
114
116
117
106
Data
Daya
Arus
A
5033
4780
5344
4803
4716
5031
5139
5436
4884
4844
MVAR
87
76
86
63
62
67
85
97
70
87
Data pembebanan Tertinggi Malam
Tabel 3.2 Pembebanan Tertinggi Malam TD 1
Tanggal
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Tegangan
kV
19
19
19
19
19
19
19
19
19
19
MW
112
111
114
117
112
117
117
117
117
108
Data
Daya
MVAR
80
98
89
60
63
96
92
92
74
92
Arus
A
5172
5830
5551
4859
4675
5475
6370
6108
5848
5894
Universitas Sumatera Utara
3.7.3
Data pembebanan Terendah Siang
Tabel 3.3 Pembebanan Terendah Siang TD 1
Tanggal
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
3.7.4
Tegangan
kV
19
19
19
19
19
19
19
19
19
19
MW
110
104
116
113
111
116
111
108
107
107
Data
Daya
MVAR
82
72
83
54
45
67
89
98
67
82
Arus
A
4866
4590
5145
4583
4467
4981
5162
5259
4764
4777
Data pembebanan Terendah Malam
Tabel 3.4 Pembebanan Terendah Malam TD 1
Data
Daya
MW
MVAR
Arus
A
19
106
68
5120
2
19
112
75
5482
3
19
114
86
5122
4
19
115
54
4835
5
19
112
52
5626
6
19
107
60
5475
7
19
117
71
6237
8
19
115
79
5911
9
19
115
81
5776
10
19
114
81
5724
Tanggal
Tegangan
kV
1
Universitas Sumatera Utara
3.8
Data Pembebanan Transformator Daya 2
Berikut ini adalah data pembebanan untuk transformator daya 2
3.8.1
Data pembebanan Tertinggi siang
Tabel 3.5 Pembebanan Tertinggi Siang TD 2
Tanggal
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
3.8.2
Tegangan
kV
19
19
19
19
19
19
19
19
19
19
MW
155
155
209
209
220
218
220
191
148
217
Data
Daya
MVAR
67
90
95
107
90
98
102
97
93
98
Arus
A
3119
6582
8503
8354
8635
8680
8970
7792
6363
8785
Data pembebanan Tertinggi Malam
Tabel 3.6 Pembebanan Tertinggi Malam TD 2
Tanggal
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
3.8.3
Tegangan
kV
19
19
19
19
19
19
19
19
19
19
MW
116
201
212
219
211
211
211
215
210
215
Data
Daya
MVAR
75
110
107
97
103
113
120
81
118
115
Arus
A
5106
8428
8582
8706
8444
8809
8914
8390
8715
9023
Data pembebanan Terendah Siang
Universitas Sumatera Utara
Tabel 3.7 Pembebanan Terendah Siang TD 2
Tanggal
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
3.8.4
Tegangan
kV
19
19
19
19
19
19
19
19
19
19
MW
145
151
211
174
219
214
216
188
146
173
Data
Daya
MVAR
58
87
114
105
89
103
117
98
89
101
Arus
A
2798
6364
8511
7294
8581
8607
8932
7780
6229
7352
Data pembebanan Terendah Malam
Tabel 3.8 Pembebanan Terendah Malam TD 2
Tanggal
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Tegangan
kV
19
19
19
19
19
19
19
19
19
19
MW
150
150
200
200
212
180
184
211
215
189
Data
Daya
MVAR
55
73
107
100
96
101
108
60
94
102
Arus
A
3880
6212
8396
8260
8442
7388
7717
8025
8639
7859
Universitas Sumatera Utara
BAB IV
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
Transformator yang terpasang di PLTU Pangkalan Susu adalah Transformator penurun
tegangan 260/260 MVA. Terdapat dua buah transformator yang terpasang dengan kapasitas
yang sama, dengan merk, yaitu transformator SPECO.
4.1
Umum
4.1.1 Daya Semu.
Berdasarkan data pembebanan pada Tabel 3.1 sampai Tabel 3.8, pada tanggal 1
Desember sampai dengan tanggal 10 Desember 2015, dengan memperhatikan data arus
(Ampere) yang tertinggi, maupun yang terendah, maka dengan menggunakan persamaan, maka
akan didapat besar daya semu yang dihasilkan. Sebagai contoh digunakan data untuk
pembebanan transformator daya 1 saat beban siang tertinggi.
= √3. .
= √3.19000.5033
= 165,6
Sedangkan untuk mendapatkan nilai dari cos , dapat dihitung dengan persamaan :
(
)
(
)
111(
)
=
165,6(
)
= 0,67
=
4.1.2
Rugi-Rugi Inti
Rugi-rugi inti yang terjadi dapat dicari dengan memperhitungkan operasi transformator
dalam keadaan tanpa beban. Dalam keadaan normal rugi inti adalah konstan tidak tergantung pada
besarnya beban. Dari data yang diperoleh dari perusahaan bahwa transformator SPECO mamiliki
rugi inti 38 kW dan rugi tembaaga beban penuh sebesar 220 kW.
4.1.3
Rugi Tembaga
Universitas Sumatera Utara
Rugi-rugi transformator berbeban merupakan rugi tembaga sebab rugi inti merupakan
rugi yang konstan tidak tergantung pada perubahan beban, Beban yang berubah-ubah
menyebabkan terjadinya perubahan arus pada kumparan transformator. Perubahan arus
menyebabkan besar kecilnya rugi-rugi yang terjadi dikumparan transformator tersebut.
Untuk mendapatkan rugi-rugi tembaga di setiap pembebanan, maka dapat dihitung
dengan persamaan, dan dengan mengambil contoh pada data pembebanan transformator daya
1, rugi tembaga dapat di hitung:
=
×
165500
× 220
260000
= 89,13
Rugi total = Rugi inti + Rugi tembaga
= 38 KW + 89,13 KW
= 127,13 KW
=
Maka, efisiensi dapat dihitung
η =
η =
+ ∑
111000
× 100%
× 100%
111000 + 127,13
η = 99,8 %
Dengan cara yang sama dapat dihitung berapa besar daya semu (S), cos φ, Pcu, Rugi
total, dan efisiensi pada tanggal 1 Desember sampai dengan tanggal 10 Desember 2015.
4.1.4 Pembebanan dan Efisiensi Transformator Daya (TD) 1
4.1.4.1 Data Pembebanan dan Efisiensi Tertinggi Siang
Tabel 4.1 Pembebanan tertinggi siang TD 1
TGL Tegangan
(KV)
Arus
(A)
Daya
Aktif
(MW)
Daya
Semu
(MVA)
Cos φ
Pcu
(KW)
Rugi
total
(KW)
Efisiensi
(%)
Universitas Sumatera Utara
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
19
19
19
19
19
19
19
19
19
19
5033
4780
5344
4803
4716
5031
5139
5436
4884
4844
111
106
116
112
111
117
114
116
117
106
165.6
157.3
175.9
158.1
155.2
165.6
169.1
178.9
160.7
159.4
0.67
0.67
0.66
0.71
0.72
0.71
0.67
0.65
0.73
0.66
89.28
80.53
100.65
81.30
78.38
89.20
93.08
104.14
84.07
82.70
127.28
118.53
138.65
119.30
116.38
127.20
131.08
142.14
122.07
120.70
99.89
99.89
99.88
99.89
99.90
99.89
99.89
99.88
99.90
99.89
Efisiensi rata-rata adalah: 99,89 %
4.1.4.2 Data Pembebanan dan Efisiensi Tertinggi Malam
Tabel 4.2 Pembebanan tertinggi malam TD 1
TGL Tegangan
(KV)
1
19
2
19
3
19
4
19
5
19
6
19
7
19
8
19
9
19
10
19
Arus
(A)
5172
5830
5551
4859
4675
5475
6370
6108
5848
5894
Daya
Aktif
(MW)
112
111
114
117
112
117
117
117
117
108
Daya
Semu
(MVA)
170.2
191.9
182.7
159.9
153.8
180.2
209.6
201.0
192.4
194.0
Cos φ
0.66
0.58
0.62
0.73
0.73
0.65
0.56
0.58
0.61
0.56
Pcu
(KW)
94.27
119.79
108.60
83.21
77.03
105.64
143.01
131.49
120.53
122.43
Rugi
total
(KW)
132.27
157.79
146.60
121.21
115.03
143.64
181.01
169.49
158.53
160.43
Efisiensi
(%)
99.88
99.86
99.87
99.90
99.90
99.88
99.85
99.86
99.86
99.85
Efisiensi rata-rata adalah: 99,86%
Universitas Sumatera Utara
4.1.4.3 Data Pembebanan dan Efisiensi Terendah Siang
Tabel 4.3 Pembebanan terendah siang TD 1
TGL Tegangan
(KV)
1
19
2
19
3
19
4
19
5
19
6
19
7
19
8
19
9
19
10
19
Arus
(A)
4866
4590
5145
4583
4467
4981
5162
5259
4764
4777
Daya
Aktif
(MW)
110
104
116
113
111
116
111
108
107
107
Daya
Semu
(MVA)
160.13
151.05
169.31
150.82
147.00
163.91
169.87
173.06
156.77
157.20
Cos φ
0.69
0.69
0.69
0.75
0.76
0.71
0.65
0.62
0.68
0.68
Pcu
(KW)
83.45
74.25
93.29
74.03
70.33
87.44
93.91
97.47
79.99
80.42
Rugi
total
(KW)
121.45
112.25
131.29
112.03
108.33
125.44
131.91
135.47
117.99
118.42
Efisiensi
(%)
99.89
99.89
99.89
99.90
99.90
99.89
99.88
99.87
99.89
99.89
Rugi
total
(KW)
130.39
143.91
130.46
120.39
149.55
143.64
175.10
161.14
155.58
153.47
Efisiensi
(%)
99.88
99.87
99.89
99.90
99.87
99.87
99.85
99.86
99.86
99.87
Efisiensi rata-rata adalah: 99,89%
4.1.4.4 Data Pembebanan dan Efisiensi Terendah Malam
Tabel 4.4 Pembebanan terendah malam TD 1
TGL Tegangan
(KV)
1
19
2
19
3
19
4
19
5
19
6
19
7
19
8
19
9
19
10
19
Arus
(A)
5120
5482
5122
4835
5626
5475
6237
5911
5776
5724
P
(MW)
106
112
114
115
112
107
117
115
115
114
S
(MVA)
168.49
180.40
168.55
159.11
185.14
180.17
205.25
194.52
190.08
188.37
Cos φ
0.63
0.62
0.68
0.72
0.60
0.59
0.57
0.59
0.61
0.61
Pcu
(KW)
92.39
105.91
92.46
82.39
111.55
105.64
137.10
123.14
117.58
115.47
Efisiensi rata-rata adalah: 99,87%
Universitas Sumatera Utara
4.1.5 Pembebanan dan Efisiensi Transformator Daya (TD) 2
4.1.5.1 Data Pembebanan dan Efisiensi Tertinggi Siang
Tabel 4.5 Pembebanan tertinggi siang TD 2
TGL Tegangan
(KV)
1
19
2
19
3
19
4
19
5
19
6
19
7
19
8
19
9
19
10
19
Arus
(A)
3119
6582
8503
8354
8635
8680
8970
7792
6363
8785
P
(MW)
155
155
209
209
220
218
220
191
148
217
S
(MVA)
102.64
216.60
279.82
274.91
284.16
285.64
295.18
256.42
209.39
289.10
Cos φ
1.51
0.72
0.75
0.76
0.77
0.76
0.75
0.74
0.71
0.75
Pcu
(KW)
34.29
152.68
254.81
245.96
262.79
265.53
283.57
213.98
142.69
272.00
Rugi
total Efisiensi
(KW)
(%)
72.29
99.95
190.68
99.88
99.86
292.81
283.96
99.86
300.79
99.86
303.53
99.86
321.57
99.85
251.98
99.87
180.69
99.88
99.86
310.00
Efisiensi rata-rata adalah: 99,86%
4.1.5.2 Data Pembebanan dan Efisiensi Tertinggi Malam
Tabel 4.6 Pembebanan tertinggi malam TD 2
TGL Tegangan
(KV)
1
19
2
19
3
19
4
19
5
19
6
19
7
19
8
19
9
19
10
19
Arus
(A)
5106
8428
8582
8706
8444
8809
8914
8390
8715
9023
Daya
Aktif
(MW)
116
201
212
219
211
211
211
215
210
215
Daya
Semu
(MVA)
168.03
277.35
282.42
286.50
277.88
289.89
293.34
276.10
286.79
296.93
Cos φ
0.69
0.72
0.75
0.76
0.76
0.73
0.72
0.78
0.73
0.72
Pcu
(KW)
91.88
250.34
259.57
267.13
251.29
273.48
280.04
248.09
267.68
286.93
Rugi
total Efisiensi
(KW)
(%)
129.88
99.89
288.34
99.86
297.57
99.86
305.13
99.86
289.29
99.86
311.48
99.85
318.04
99.85
286.09
99.87
305.68
99.85
324.93
99.85
Efisiensi rata-rata adalah:99,86 %
Universitas Sumatera Utara
4.1.5.3 Data Pembebanan dan Efisiensi Terendah Siang
Tabel 4.7 Pembebanan terendah siang TD 2
TGL Tegangan
(KV)
1
19
2
19
3
19
4
19
5
19
6
19
7
19
8
19
9
19
10
19
Arus
(A)
2798
6364
8511
7294
8581
8607
8932
7780
6229
7352
P
(MW)
145
151
211
174
219
214
216
188
146
173
S
(MVA)
92.08
209.43
280.08
240.03
282.38
283.24
293.93
256.02
204.98
241.94
Cos φ
1.57
0.72
0.75
0.72
0.78
0.76
0.73
0.73
0.71
0.72
Pcu
(KW)
27.59
142.74
255.29
187.50
259.51
261.09
281.17
213.32
136.75
190.50
Rugi
total
(KW)
65.59
180.74
293.29
225.50
297.51
299.09
319.17
251.32
174.75
228.50
Efisiensi
(%)
99.95
99.88
99.86
99.87
99.86
99.86
99.85
99.87
99.88
99.87
Rugi
total
(KW)
91.06
174.00
286.44
278.46
289.17
230.37
247.88
264.97
301.03
255.68
Efisiensi
(%)
99.94
99.88
99.86
99.86
99.86
99.87
99.87
99.87
99.86
99.86
Efisiensi rata-rata adalah: 99,86%
4.1.5.4 Data Pembebanan dan Efisiensi Terendah Malam
Tabel 4.8 Pembebanan terendah malam TD 2
TGL Tegangan
(KV)
1
19
2
19
3
19
4
19
5
19
6
19
7
19
8
19
9
19
10
19
Arus
(A)
3880
6212
8396
8260
8442
7388
7717
8025
8639
7859
P
(KW)
150
150
200
200
212
180
184
211
215
189
S
(MVA)
127.68
204.42
276.30
271.82
277.81
243.12
253.95
264.09
284.29
258.62
Cos φ
1.17
0.73
0.72
0.74
0.76
0.74
0.72
0.80
0.76
0.73
Pcu
(KW)
53.06
136.00
248.44
240.46
251.17
192.37
209.88
226.97
263.03
217.68
Efisiensi rata-rata adalah:99,86%
Universitas Sumatera Utara
4.2
Analisis Hasil Penelitian
Untuk mempermudah analisa, maka perlu di buat grafik-grafik yang menampilkan data-
data yang telah ada. Berdasarkan data-data di atas, maka beberapa hal yg dapat di jadikan
perbandingan, diantaranya di tampilkan pada grafik di berikut ini :
4.2.1
Perbandingan Daya saat Pembebanan Terhadap Efisiensi Transformator
Berikut ini ditampilkan grafik perbandingan daya saat pembebanan terhadap efisiensi
pada transformator 1 dan transformator 2.
P(MW) Beban Tertinggi Siang
Efisiensi %
120
Beban(MW)
115
117
116
112
111
110
114
117
116
111
106
106
105
100
99,89
99,89
95
99,88
99,89
3
4
99,90
99,89
99,89
99,88
99,90
7
8
9
99,89
90
1
2
5
6
t(tanggal)
10
Gambar 4.1 Perbandingan Daya saat Pembebanan Terhadap Efisiensi TD 1 pada
Beban Tertinggi Siang.
Universitas Sumatera Utara
P(MW) Beban Tertinggi Malam
Efisiensi %
120
Beban(MW)
115
117
112
111
114
117
117
117
117
112
108
110
105
100
95
99,88
99,86
99,87
99,90
99,90
99,88
99,85
99,86
99,86
99,85
7
8
9
10
90
1
2
3
4
5
6
t(tanggal)
Gambar 4.2 Perbandingan Daya saat Pembebanan Terhadap Efisiensi TD 1 pada
Beban Tertinggi Malam.
P(MW) Beban Terendah Siang
Efisiensi %
120
Beban(MW)
115
110
116
111
111
108
107
107
99,88
99,87
99,89
99,89
7
8
9
10
104
105
100
113
110
116
99,89
99,89
1
2
99,89
95
99,90
99,90
99,89
90
3
4
5
6
t(tanggal)
Gambar 4.3 Perbandingan Daya saat Pembebanan Terhadap Efisiensi TD 1 pada
Beban Terendah Siang.
Universitas Sumatera Utara
P(MW) Beban Terendah Malam
Efisiensi %
120
Beban(MW)
115
112
110
95
115
115
114
112
107
106
105
100
117
115
114
99,88
99,87
99,89
99,90
1
2
3
4
99,87
99,87
99,85
99,86
99,84
7
8
9
99,87
90
5
6
t(tanggal)
10
Gambar 4.4 Perbandingan Daya saat Pembebanan Terhadap Efisiensi TD 1 pada
Beban Terendah Malam.
P(MW) Beban Tertinggi Siang
Efisiensi %
250
Beban(MW)
200
209
209
155
155
99,87
99,88
99,86
99,86
1
2
3
4
220
218
220
148
150
100
50
217
191
99,86
99,86
99,85
99,87
99,88
99,86
7
8
9
10
0
5
6
t(tanggal)
Gambar 4.5 Perbandingan Daya saat Pembebanan Terhadap Efisiensi TD 2 pada
Beban Tertinggi Siang.
Universitas Sumatera Utara
P(MW) Beban Tertinggi Malam
Efisiensi %
250
201
212
219
211
211
211
215
210
99,86
99,85
99,85
99,87
99,85
99,85
7
8
9
10
215
Beban(MW)
200
150
100
116
99,89
99,86
99,86
99,86
1
2
3
4
50
0
5
6
t(tanggal)
Gambar 4.6 Perbandingan Daya saat Pembebanan Terhadap Efisiensi TD 2
pada Beban Tertinggi Malam.
P(MW) Beban Terendah Siang
Efisiensi %
250
Beban(MW)
200
150
100
219
211
214
216
188
174
145
151
99,86
99,88
99,86
99,87
1
2
3
4
146
99,86
99,86
173
99,85
99,87
99,88
99,87
7
8
9
10
50
0
5
6
t(tanggal)
Gambar 4.7 Perbandingan Daya saat Pembebanan Terhadap Efisiensi TD 2
pada Beban Terendah Siang.
Universitas Sumatera Utara
P(MW) Beban Terendah Malam
Efisiensi %
250
Beban(MW)
200
150
200
200
212
99,86
150
150
99,90
99,88
99,86
99,86
1
2
3
4
211
215
189
180
184
99,87
99,87
99,87
99,86
99,86
7
8
9
10
100
50
0
5
6
t(tanggal)
Gambar 4.8 Perbandingan Daya saat Pembebanan Terhadap Efisiensi TD 2
pada Beban Terendah Malam.
Grafik diatas menampilkan data-data saat terjadi pembebanan, maka dilihat juga
pengaruhnya terhadap nilai efisiensinya.
Dari grafik diatas terlihat bahwa, pada transformator daya 1 maupun pada transformator
2, perubahan daya, baik saat beban tertinggi maupun pada saat beban terendah, mempengaruhi
efisiensi transformator walaupun tidak nilainya tidak terlalu signifikan. Hal ini sesuai dengan
persamaan :
η =
+ ∑
× 100%
Dilihat dari persamaan diatas, hal yang turut mempengaruhi efisiensi adalah rugi-rugi
transformator itu sendiri. Namun karena rugi-rugi transformator tergolong kecil bila
dibandingkan daya yang di turunkan transformator, maka hal ini juga berpengaruh sedikit pada
efisiensi.
4.2.2
Perbandingan Daya saat Pembebanan Terhadap Rugi Transformator
Universitas Sumatera Utara
Berikut ini ditampilkan grafik perbandingan daya saat pembebanan terhadap rugirugi total pada transformator 1 dan transformator 2.
P(MW) Pembebanan Tertinggi Siang
Beban(MW) dan Rugi Total (kW)
Rugi Total (kW) Pembebanan Tertinggi siang
200
150
100
127,28
118,53
111
106
1
2
138,65
116
119,3
116,38
112
111
127,2
131,08
142,14
114
116
117
106
7
8
9
10
117
122,07
120,7
50
0
3
4
5
6
Rugi Total(kW)
Gambar 4.9 Perbandingan Daya saat Pembebanan Terhadap Rugi TD 1
pada Beban Tertinggi Siang.
P(MW) Pembebanan Tertinggi Malam
Beban(MW) dan Rugi Total(kW)
Rugi Total (kW) Pembebanan Tertinggi Malam
181,01
200
157,79
150
100
132,27
146,6
111
114
1
2
3
158,53
160,43
117
117
117
108
7
8
9
10
143,64
121,21
112
169,49
117
115,03
112
117
50
0
4
5
6
t(tanggal)
Gambar 4.10 Perbandingan Daya saat Pembebanan Terhadap Rugi TD 1
pada Beban Tertinggi Malam.
Universitas Sumatera Utara
P(MW) Pembebanan Terendah Siang
Beban (MW) dan Rugi Total (kW)
Rugi Total (kW) Pembebanan Terndah Siang
200
150
100
121,45
110
112,25
104
131,29
112,03
108,33
116
113
111
3
4
125,44
116
131,91
111
135,47
117,99
108
118,42
107
107
9
10
50
0
1
2
5
6
t(tanggal)
7
8
Gambar 4.11 Perbandingan Daya saat Pembebanan Terhadap Rugi TD 1
pada Beban Terendah Siang.
P(MW) Pembebanan Terendah Malam
Beban(MW) dan Rugi Total (kW)
Rugi Total (kW) Pembebanan Terendah Malam
200
150
100
130,39
143,91
130,46
149,55
143,64
175,1
161,14
117
115
99
114
7
8
9
10
155,58
153,47
120,39
106
112
114
115
1
2
3
4
112
107
50
0
5
6
t(tanggal)
.
Gambar 4.12 Perbandingan Daya Saat Pembebanan Terhadah Rugi TD 1
Pada Beban Terendah Malam.
Universitas Sumatera Utara
P(MW) Pembebanan Tertinggi Siang
Beban(MW) dan Rugi Total(kW)
Rugi Total (kW) Pembebanan Tertinggi Siang
350
292,81
300
250
0
303,53
321,57
310
251,98
180,69
209
150
50
300,79
190,68
200
100
283,96
72,29
209
220
218
220
155
217
191
148
56
1
2
3
4
5
6
t(tanggal)
7
8
9
10
Gambar 4.13 Perbandingan Daya saat Pembebanan Terhadap Rugi TD 2
pada Beban Tertinggi Siang.
P(MW) Pembebanan Tertinggi Malam
Beban(MW) dan Rugi Total(kW)
Rugi Total (kW) Pembebanan Tertinggi Malam
350
288,34
300
297,57
305,13
289,29
311,48
212
219
211
211
3
4
318,04
324,93
286,09
305,68
211
215
210
215
7
8
9
10
250
200
150
129,88
201
100
50
116
0
1
2
5
6
t(tanggal)
Gambar 4.14 Perbandingan Daya saat Pembebanan Terhadap Rugi TD 2
pada Beban Tertinggi Malam.
Universitas Sumatera Utara
P(MW) Pembebanan Terendah Siang
Beban(MW) dan Rugi Total(kW)
Rugi Total (kW) Pembebanan Terendah Siang
350
300
251,32
65,59
228,5
174,75
211
150
0
319,17
180,74
200
50
299,09
225,5
250
100
297,51
293,29
151
219
214
174
216
188
146
173
9
10
48
1
2
3
4
5
6
t(tanggal)
7
8
Gambar 4.15 Perbandingan Daya saat Pembebanan Terhadap Rugi TD 2
pada Beban Terendah Siang.
P(MW) Pembebanan Terendah Malam
Beban(MW) dan Rugi Total(kW)
Rugi Total (kW) Pembebanan Terendah Malam
350
286,44
300
278,46
230,37
250
100
247,88
264,97
255,68
174
200
150
301,03
289,17
91,06
200
200
3
4
150
212
180
184
211
215
8
9
189
92
50
0
1
2
5
6
t(tanggal)
7
10
Gambar 4.16 Perbandingan Daya saat Pembebanan Terhadap Rugi TD 2
pada Beban Terendah Malam.
Universitas Sumatera Utara
Grafik diatas menampilkan data-data saat terjadi pembebanan, maka dilihat juga
pengaruhnya terhadap nilai rugi-rugi yang terjadi pada transformator, dimana rugi-rugi
transformator ini akan berpengaruh terhadap efisiensi transformatornya.
Dari grafik diatas terlihat bahwa, pada transformator 1 dan transformator 3, pada saat
terjadi perubahan daya, maka akan terjadi perubahan rugi-rugi total transformator, dalam hal ini,
terjadi perubahan rugi tembaga pada transformator, sedangkan rugi-rugi inti tidak berubah, dimana:
Rugi total = rugi inti + rugi tembaga
Dari persamaan perubahan rugi tembaga terhadap perubahan daya juga dapat
diketahui:
=
×
Bahwa dengan persamaan diatas diketahui bahwa perubahan daya juga mempengaruhi rugi
tembaga.
Universitas Sumatera Utara
5.1
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpilan
Dari hasil penelitian dan analisa yang dilakukan maka dapat diperoleh beberapa
kesimpulan sebagai berikut:
1. Analisis efisiensi yang didapat pada transformator daya 1 saat beban tertinggi siang
99,89% dan saat beban tertinggi malam 99,86%, sedangkan pada terendah siang
99,89% dan saat beban terendah malam 99,87%. Adapun pada transformator daya 2
saat beban tertinggi siang 99,86% dan saat beban tertinggi malam 99,86%, sedangkan
pada terendah siang 99,86% dan saat beban terendah malam 99,86%.
2. Semakin besar beban yang terpasang maka akan semakin besar pula rugi-rugi
tembaga transformator yang dihasilkan, yang akan mempengaruhi besarnya efisiensi.
3. Efisiensi dipengaruhi oleh rugi-rugi pada transformator daya, walaupun nilai rugi rugi relatif kecil dibandingkan daya transformator yang disalurkan.
Universitas Sumatera Utara
5.2
Saran
Adapun saran dari penulis sebagai pengembangan dari tugas akhir ini adalah sebagai berikut
1. Dalam pengoperasian transformator sebaiknya besar beban yang dipasang harus
sesuai dengan standar yang telah di perbolehkan.
2. Perawatan kepada transformator harus terus dilakukan secara berkala sesuai yang
telah ditetapkan oleh pabrikan agar transformator tetap berfungsi sebagaimana
seharusnya.
Universitas Sumatera Utara