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