Konstruksi Transfor- mator MESIN LISTRIK

Mesin Listrik 369 Sebuah transformator tiga fasa secara prinsip sama dengan sebuah transfor- mator satu fasa, perbedaan yang paling mendasar adalah pada sistem kelistri- kannya yaitu sistem satu fasa dan tiga fasa. Sehingga sebuah transformator tiga fasa bisa dihubung bintang, segi- tiga, atau zig-zag. Transformator tiga fasa banyak diguna- kan pada sistem transmisi dan distribusi tenaga listrik karena pertimbangan eko- nomis. Transformator tiga fasa banyak sekali mengurangi berat dan lebar ke- rangka, sehingga harganya dapat diku- rangi bila dibandingkan dengan peng- gabungan tiga buah transformator satu fasa dengan “rating” daya yang sama. Tetapi transformator tiga fasa juga mempunyai kekurangan, diantaranya bila salah satu fasa mengalami kerusa- kan, maka seluruh transformator harus dipindahkan diganti, tetapi bila trans- formator terdiri dari tiga buah transfor- mator satu fasa, bila salah satu fasa transformator mengalami kerusakan. Sistem masih bisa dioperasikan dengan sistem “ open delta “. Secara umum sebuah transformator tiga fasa mempunyai konstruksi hampir sa- ma, yang membedakannya adalah alat bantu dan sistem pengamannya, ter- gantung pada letak pemasangan, sistem pendinginan, pengoperasian, fungsi dan pemakaiannya. Bagian utama, alat bantu, dan sistem pengaman yang ada pada sebuah trans- formator daya Gambar 5.39, adalah : a. Bagian dalam Transformator b. Bagian luar Transformator Gambar 5.39 Konstruksi Tranformator Tiga Fasa Gambar 5.40 Transformator Tipe Inti

5.2 Transformator Tiga

5.2.1 Konstruksi Transfor- mator

Di unduh dari : Bukupaket.com 370 Mesin Listrik i Inti Besi Transformator Seperti telah dijelaskan pada pemba- hasan transformator satu fasa inti besi berfungsi sebagai tempat mengalirnya fluks dari kumparan primer ke kumparan sekunder. Sama seperti transformator satu fasa, berdasarkan cara melilit kumparanya ada dua jenis, yaitu tipe inti Gambar 5.40 dan tipe cangkang Gambar 5.41. Gambar 5.41 Transformator Tipe Cangkang i Kumparan Transformator Kumparan transformator terdiri dari lilit- an kawat berisolasi dan membentuk kumparan. Kawat yang dipakai adalah kawat tembaga berisolasi yang berben- tuk bulat atau plat. Kumparan-kumparan transformator di- beri isolasi baik terhadap kumparan lain maupun inti besinya. Bahan isolasi berbentuk padat seperti kertas prespan, pertinak, dan lain-nya. i MinyakTransformator Untuk mendinginkan transformator saat beroperasi maka kumparan dan inti transformator direndam di dalam minyak transformator,minyak juga berfungsi sebagai isolasi. Oleh karena itu minyak transformator harus memenuhi persyaratan, sebagai berikut : ¾ Mempunyai kekuatan isolasi Die- lectric Strength; ¾ Penyalur panas yang baik dengan berat jenis yang kecil, sehingga par- tikel-partikel kecil dapat mengendap dengan cepat; ¾ Viskositas yang rendah agar lebih mudah bersikulasi dan kemampuan pendinginan menjadi lebih baik; ¾ Tidak nyala yang tinggi, tidak mudah menguap; ¾ Sifat kimia yang stabil. i Tangki Transformator Tangki transformator berfungsi untuk menyimpan minyak transformator dan sebagai pelindung bagian-bagian trans- formator yang direndam dalam minyak. Ukuran tangki disesuaikan dengan uku- ran inti dan kumparan. i Konservator Transformator Konservator merupakan tabung berisi minyak transformator yang diletakan pada bagian atas tangki. Fungsinya adalah : ¾ Untuk menjaga ekspansi atau me- luapnya minyak akibat pemanasan; ¾ Sebagai saluran pengisian minyak. i Sistem Pendinginan Transfor- mator Sistem pendinginan pada transformator dibutuhkan supaya panas yang timbul pada inti besi dan kumparan dapat disalurkan keluar sehingga tidak merusak isolasi didalam transformator. Media yang digunakan pada sistem pendinginan dapat berupa : udara gas, minyak dan air. Sirkulasinya dilakukan secara : alamiah natural dan atau paksaan forced. Di unduh dari : Bukupaket.com Mesin Listrik 371 i Bushing Transformator Bushing transformator adalah sebuah konduktor yang berfungsi untuk meng- hubungkan kumparan transformator dengan rangkaian luar yang diberi selubung isolator. Isolator juga berfungsi sebagai penyekat antara konduktor dengan tangki transformator. Bahan bushing adalah terbuat dari porselin yang tengahnya berlubang Gambar 5.42. i Alat Pernapasan Naik turunnya beban transformator dan suhu udara sekeliling transformator, mengakibatkan suhu minyak berubah- ubah mengikuti perubahan tersebut. Bila suhu minyak naik, minyak memuai dan mendesak udara diatas permukaan minyak keluar dari tangki dan bila suhu turun sebaliknya udara akan masuk. Keadaan ini merupakan proses per- napasan transformator. Tetapi udara luar yang lembab akan menurunkan nilai tegangan tembus minyak. Untuk men- cegah hal itu transformator dilengkapi dengan alat pernafasan Gambar 5.43 yang berupa tabung berisi zat hygros- kopis,seperti kristal silikagel. i Tap Changer Tap changer Gambar 5.44 adalah alat yang berfungsi untuk mengubah perbandingan lilitan transformator untuk mendapatkan tegangan operasi pada sisi sekunder sesuai yang dibutuhkan oleh tegangan jaringan beban atau karena tegangan sisi primer yang berubah-ubah. Tap changer peruba- han tap dapat dilakukan dalam keada- an berbeban on load atau keadaan tidak ber-bebanoff load. Untuk tranformator distribusi perubahan tap changer dilakukan dalam keadaan tanpa beban. Gambar 5.42 Bushing Transformator Gambar 5.43 Alat Pernafasan Gambar 5.44 Tap Changer Di unduh dari : Bukupaket.com 372 Mesin Listrik i Sirip-sirip Pendingin atau Radia- tor Berfungsi untuk memperluas daerah pendinginan, yaitu daerah yang berhu- bungan langsung dengan udara luar dan sebagai tempat terjadinya sirkulasi panas. i Alat Indikator Alat Indikator digunakan untuk memoni- tor kondisi komponen utama atau media bantu yang ada didalam transformator saat transformator beroperasi, seperti : ¾ suhu minyak ; ¾ permukaan minyak ; ¾ sistem pendinginan ; ¾ posisi tap. i Rele Buchholz Buchholz Relay Rele Buchholz biasa disebut juga rele gas, karena bekerjanya digerakan oleh pengembangan gas. Tekanan gas akan timbul bila minyak mengalami kenaikan temperatur yang diakibatkan oleh : ¾ Hubung singkat antar lilitan pada atau dalam fasa; ¾ Hubung singkat antar fasa; ¾ Hubung singkat antar fasa ke tanah; ¾ Busur api listrik antar laminasi; ¾ Busur api listrik karena kontak yang kurang baik. Gas yang mengembang akan mengge- rakan kontak-kontak rangkaian alarm atau rangkaian pemutus. i Plat Nama Plat nama yang terdapat pada bagian luar transformator sebagai pedoman saat pemasangan maupun perbaikan. Data-data yang dicantumkan seperti : Phasa dan frekuensi, daya nominal, tegangan primer sekunder,kelompok hubungan, arus nominal, arus hubung singkat, sistem pendinginan, volume minyak, dan lain-lain. Gambar 5.45 Indikator Level Minyak Gambar 5.46 Indikator Temperatur Gambar 5.47 Rele Buchholz Di unduh dari : Bukupaket.com Mesin Listrik 373 Secara umum dikenal tiga cara untuk menyambung rangkaian listrik sebuah transformator tiga fasa, yaitu hubungan bintang, hubungan segitiga, dan hubu- ngan Zig-zag. i Hubungan Bintang - bintang Hubungan dari tipe ini lebih ekonomis untuk arus nominal yang kecil, transfor- mator tegangan tinggi Gambar 5.48. Jumlah dari lilitan perfasa dan jumlah isolasi minimum karena tegangan fasa 3 1 tegangan jala-jala Line, juga tidak ada perubahan fasa antara tega-ngan primer dengan sekunder. Bila beban pada sisi sekunder dari transfor-mator tidak seimbang, maka tegangan fasa dari sisi beban akan berubah kecuali titik bintang dibumikan. Primer: 1 1 1 1 3 ph L L ph I I dan Volt V V Sekunder: Volt V V L ph 3 2 2 dan 1 2 2 2 ph ph ph L V V K Amp I I i Hubungan Segitiga-Segitiga Hubungan ini umumnya digunakan da- lam sistem yang menyalurkan arus be- sar pada tegangan rendah dan terutama saat kesinambungan dari pelayanan harus dipelihara meskipun satu fasa me- ngalami kegagalan Gambar 5.49. Adapun beberapa keuntungan dari hu- bungan ini adalah : Gambar 5.48 Hubungan Bintang- bintang Gambar 5.49 Hubungan Segitiga – Segitiga

5.2.2 Hubungan Transfor- mator Tiga Fasa