Analisis Perbandingan Efisiensi Tranformator Tiga Fasa Dengan Belitan Tersier Dan Transformator Tiga Fasa Tanpa Belitan Tersier Chapter III V

BAB III
METODE PENELITIAN

3.1 Tempat dan Waktu
Penelitian ini dilakukan di Gardu Induk MABAR PT. PLN (Persero).
Penelitian akan dilaksanakansetelah proposal, diseminarkan dan disetujui. Lama
penelitian direncanakan selama 15 hari(mulai tanggal 11-25 Oktober 2016)

3.2 Bahan dan Peralatan
Bahan dan peralatan yang digunakan untuk melakukan penelitian ini adalah
transformetor 3 phasa,alat ukur, dan peralatan lain yang dibutuhkan untuk
melakukan penelitian di Gardu Induk MABAR PT. PLN (Persero). Dimana
Transformator 3 adalah Transformator tiga fasa, tanpa belitan tersier, hubungan
wye-wye. Dan transformator 2 adalah transformtor tiga fasa, dengan belitan
tersier, hubungan wye-delta-wye.

3.3 Pelaksanaan Penelitian
Pelaksanaan penelitian dilakukan dengan pengambilan data denganmelakukan
pengukuran langsung di Gardu Induk MABAR PT. PLN (Persero), lalu
melakukan analisa data dari hasilpengukuran.


3.4 Variabel yang diamati
Variabel yang diamati dalam penelitian ini adalah:
 Arus pada sisi output saat beban puncak.
 Tegangan.
 Beban pada saat beban puncak.
 Daya pada system.
 Cos phi rangkaian.

39
Universitas Sumatera Utara

3.5 Prosedur Penelitian.

Mulai

Studyi literature

Pengambilan data
transformator


analisisdata

Penarikan kesimpulan
dan saran

Selesai

Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian
Pada Gardu Induk Mabar PT PLN (Persero) terdapat 3 unit transformator.
Dan transformator yang hendak dibandingkan ialah Transformator daya2 dan
transformator daya3.

3.6 Transformator Daya di Gardu Induk Mabar PT PLN (Persero)
Pada gardu induk Mabar, terdapat

3 unit trafo daya yang digunakan

untukmenyalurkan daya 60MVA dari tegangan 150 kV ke tegangan distribusi 20
kV,mempunyai data-data sebagai berikut :


40
Universitas Sumatera Utara

3.6.1 Single Line Diagram Gardu Induk Mabar PT PLN (Persero)

Gambar 3.2 Single Line Diagram GI Mabar PT PLN (Persero)

41
Universitas Sumatera Utara

3.6.2 Transformator Daya 2 (Transformator Dengan Belitan Tersier)

Cooling method

: ONAN/ONAF

Rated capacity

: 40/60 MVA


Rated voltage

: 150/20/10 kV

System Highest voltage

: 170/24/12 kV

ReferencePower

: 60 MVA

Rated frequency

: 50 Hz

Phases

:3


Impedance voltage

: 12.38%

Connection

: Star-Star-Delta

Vector Group

: Ynyn0(d1)

Standart

: IEC 76

Gambar 3.3 Rangkaian trafo daya 2 (dengan belitan tersier)
Dari gambar diatas terlihat bahwa terdapat tiga belitan, yaitu belitan wye
untuk rangkaian {1u; 1v; 1w}, belitan wye untuk {2u; 2v; 2w} serta belitan delta
untuk {3u; 3v; 3w}. Pada transformator tiga belitan, kumparan tersier sering

dipergunakan untuk koreksi faktor daya dan untuk pengaturan tegangan. Alat
bantu koreksi ini adalah kondensator synchrone, kapasitor shunt dan reactor shunt.

42
Universitas Sumatera Utara

3.6.3 Transformator Daya3 (Transformator Tanpa Belitan Tersier)

Cooling method

: ONAN/ONAF

Rated capacity

: 40/60 MVA

Rated voltage

: 150/20 kV


ReferencePower

: 60 MVA

Rated frequency

: 50 Hz

Phases

:3

Impedance voltage

: 13%

Connection

: Star-Star


Vector Group

: Ynyn0

Standart

: IEC 76

Pada gambar dibawah,

terlihat transformator terhubung wye-wye. Dimana

terminal transformator langsung dihubungkan ke jaringan. Pada hubungan ini,
ujung-ujung pada masing-masing terminal dihubungkan secara bintang. Titik
netralnya dijadikan menjadi satu.

Gambar 3.4Rangkaian Trafo Daya 3 (Trafo tanpabelitan tersier)

43
Universitas Sumatera Utara


3.7 Data Pembebanan Transformator Daya Dengan Belitan Tersier
Data pembebanan pada Tabel 3.1 sampai Tabel 3.8, mulai tanggal 11 oktober
sampai dengan tanggal 25 Oktober 2016

3.7.1 Data Pembebanan Tertinggi Siang
Tabel 3.1 Data Pembebanan Tertinggi Siang Transformator Daya
dengan belitan tersier
Tanggal

Data
Tegangan

Daya

Arus

kV

MW


MVAR

A

1

20

20

8

750

2

21

20


8

675

3

20

20

12

825

4

21

19

12

900

5

21

20

8

675

6

20.5

20

7

675

7

20.5

20

9

900

8

20.5

20

8

675

9

21

20

6

600

10

21

20

6

600

11

20

19

6

600

12

20

20

10

750

13

20

20

10

750

14

20

19

9

675

15

20.5

20

8

675

44
Universitas Sumatera Utara

3.7.2 Data Pembebanan Terendah Siang Transformator Daya Dengan
Belitan Tersier
Tabel 3.2 Data Pembebanan Terendah Siang Transformator Daya
dengan belitan tersier
Tanggal

Data
Tegangan

Daya

Arus

kV

MW

MVAR

A

1

21

9

1

338

2

20.5

10

4

350

3

20

9

4

290

4

20

10

4

305

5

20

9

2

375

6

21

9

1

293

7

20

9

4

328

8

20.5

9

2

275

9

20.5

10

4

325

10

20

9

4

305

11

21

9

5

300

12

21

10

1

438

13

20.5

9

5

343

14

20.5

9

4

388

15

20

9

4

350

45
Universitas Sumatera Utara

3.7.1 Data Pembebanan Tertinggi MalamTransformator Daya
Dengan Belitan Tersier
Tabel 3.3 Data Pembebanan Tertinggi Malam Transformator Daya
dengan belitan tersier
Tanggal

Data
Tegangan

Daya

Arus

kV

MW

MVAR

A

1

20

19

10

750

2

20

20

15

900

3

20.5

20

8

750

4

21

19

5

775

5

20.5

19

3

725

6

20

20

10

750

7

20

19

6

675

8

20

20

7

625

9

20

20

8

600

10

20

19

10

675

11

20

20

6

600

12

20

20

10

750

13

20.5

19

6

655

14

20

19

8

675

15

20

20

9

675

46
Universitas Sumatera Utara

3.7.3 Data Pembebanan Terendah Malam Transformator Daya Dengan
Belitan Tersier
Tabel 3.4 Data Pembebanan Terendah Malam Transformator Daya
Dengan Belitan Tersier
Tanggal

Data
Tegangan

Daya

Arus

kV

MW

MVAR

A

1

21

9

1

388

2

21

10

1

305

3

21

9

1

375

4

20.5

10

1

338

5

21

9

1

350

6

21

9

1

388

7

21

9

3

305

8

21

10

5

375

9

21

9

6

293

10

21

9

5

328

11

21

9

4

275

12

20.5

9

5

328

13

20.5

10

4

275

14

20.5

10

5

325

15

20.5

10

4

388

47
Universitas Sumatera Utara

3.8 Data Pembebanan Transformator Daya Tanpa Belitan Tersier
Data pembebanan pada Tabel 3.1 sampai Tabel 3.8, mulai tanggal 11 oktober
sampai dengan tanggal 25 Oktober 2016

3.8.1 Data Pembebanan Tertinggi SiangTransformator Daya Tanpa
Belitan Tersier
Tabel 3.5 Data Pembebanan Tertinggi Siang Transformator Daya Tanpa
Belitan Tersier
Tanggal

Data
Tegangan

Daya

Arus

kV

MW

MVAR

A

1

20.2

20

8

738

2

20.3

20

8

698

3

20

20

8

754

4

19.8

19

11

820

5

19.7

20

11

790

6

19.8

19

11

814

7

19.8

20

11

772

8

19.7

20

11

810

9

19.8

20

11

840

10

19.9

20

10

730

11

19.9

20

9

690

12

20.2

19

8

778

13

20

19

9

680

14

20.2

20

7

610

15

20.2

20

8

723

48
Universitas Sumatera Utara

3.8.2 Data Pembebanan Terendah SiangTransformator Daya Tanpa
Belitan Tersier
Tabel 3.6 Data Pembebanan Terendah Siang Transformator Daya Tanpa
Belitan Tersier
Tanggal

Data
Tegangan

Daya

Arus

kV

MW

MVAR

A

1

20.4

9

3

300

2

20.5

9

3

370

3

20.6

9

1

310

4

20.2

9

3

394

5

20.3

10

1

420

6

20.3

9

0

360

7

20.3

9

2

310

8

20.3

10

2

454

9

20.3

9

2

358

10

20.3

9

2

348

11

20.3

10

5

428

12

20.3

10

1

370

13

20.3

10

1

400

14

20.3

9

1

360

15

20.2

9

1

386

49
Universitas Sumatera Utara

3.8.3 Data Pembebanan Tertinggi MalamTransformator Daya Tanpa
Belitan Tersier
Tabel 3.7 Data Pembebanan Tertinggi Malam Transformator Daya Tanpa
Belitan Tersier
Tanggal

Data
Tegangan

Daya

Arus

kV

MW

MVAR

A

1

20

20

8

744

2

19.8

19

8

774

3

20.2

20

6

750

4

19.8

20

8

620

5

19.8

19

8

750

6

20.1

20

4

763

7

20

20

9

680

8

20.2

20

7

810

9

20.2

20

8

738

10

20.2

20

4

767

11

19.9

20

8

760

12

20

20

6

868

13

19.9

19

5

742

14

19.8

20

10

824

15

19.9

20

8

764

50
Universitas Sumatera Utara

3.8.4 Data Pembebanan Terendah MalamTransformator Daya Tanpa
Belitan Tersier
Tabel 3.8 Data Pembebanan Terendah Malam Transformator Daya Tanpa
Belitan Tersier
Tanggal

Data
Tegangan

Daya

Arus

kV

MW

MVAR

A

1

20

9

3

360

2

20.3

10

2

379

3

20.3

9

3

348

4

20.1

9

3

426

5

20.4

10

3

434

6

20.5

10

1

480

7

20.6

10

2

400

8

20.7

10

2

346

9

20.3

9

2

392

10

20.4

9

2

372

11

20.3

9

1

422

12

20.2

9

2

280

13

20.3

10

4

305

14

20.3

10

4

321

15

20.5

10

4

388

51
Universitas Sumatera Utara

BAB IV
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

4.1 Umum
Transformator yang terpasang di Gardu Induk Mabar PT PLN (Persero)
adalah transformator dengan kapasitas 60 MVA. Terdapat 3 unit transformator
yang terpasang dengan kapasitasdan merk yang, yaitu transformator UNINDO.
Dan transformator yang akan dianalisis adalah transformator 2 dengan belitan
tersier (wye-wye-delta) dengan transformator 3 tanpa belitan tersier (wye-wye).
4.1.1 Daya Semu
Perhitungan daya semu dilakukan dengan persamaan S = √3 xV x I. Dengan
memperhatikan data arus(Ampere) yang tertinggi, maupun yang terendah, maka
dengan menggunakan persamaan, makaakan didapat besar daya semu dari data
pembebanan pada Tabel 3.1 sampai Tabel 3.8, mulai tanggal 11 oktober sampai
dengan tanggal 25 Oktober 2016,

Sebagai contoh digunakan data 1

untukpembebanan transformator daya 2dengan belitan tersier saatbebantertinggi
siang.
S = √3 xV x I (MVA)
S = √3 x 20.000 V x 750 A
S = 25.9 MVA

Sedangkan untuk mendapatkan nilai dari cos Ф, dapat dihitung dengan
persamaan :
cos Ф =

cos Ф =

� �
� � �

20 �
2 .9 � �

cos Ф = 0.

9

52
Universitas Sumatera Utara

4.1.2 Rugi-Rugi Inti
Rugi-rugi inti yang terjadi bernilai tetap (fixed losses), tidak dipengaruhi
besarnya beban[3]. Dari data yang diperoleh dari perusahaan bahwa transformator
daya 2, transformator dengan belitan tersier dan transformator daya 3,
transformator tanpa belitan tersier (merk UNINDO) sama-sama memilikirugi inti
38 kW dan rugi tembaga beban saat penuh sebesar 220 kW.

4.1.3 Rugi Tembaga (Pt2)
Rugi-rugi tembaga adalah rugi tidak tetap (variabel losses), dipengaruhi oleh
besarnya beban. Beban yang berubah-ubahmenyebabkan terjadinya perubahan
arus pada kumparan transformator. Rugi tembaga sebanding dengan kuadrat arus
beban atau kuadrat daya semunya. Untuk mendapatkan rugi-rugi tembaga di
setiap pembebanan, maka dapat dihitungdengan persamaan, dan dengan
mengambil contoh pada data 1 pembebanan transformator daya 2, transformator
dengan belitan tersier, rugi tembaga dapat dihitung:

Pt1 = rugi tembaga beban penuh sebesar 220 KW.
Pt2

=

Pt2

=

S
S

x Pt1
.9

kVA

kVA

x 220 KW

= 41.2 KW

Rugi total

= Rugi inti + Rugi tembaga
= 38KW + 41.2KW
= 79,2 KW

4.1.4 Daya Output
Daya output atau daya yang dihasilkan oleh transformator melalui hasil
transformasi dapat dihitung dengan cara berikut:
Pout = V2 . I2 . CosØ2
Pout = 20 Kv . 750 A . 0.769
Pout = 11.5 MW

53
Universitas Sumatera Utara

4.1.5 Efisiensi Transformator
Untuk mencari efisiensi nilai primer dibawa ke sekunder[4],
2 �2 ��� �

η=

2 �2 ��� � + ∑ ����

.

× 100%

Maka, efisiensi dapat dihitung dengan persamaan :
η=
η=

��

� + ∑ ����
.

.

× 100%


� + 9. �

η = 99.318%

× 100%

Dengan cara yang sama dapat dihitung berapa besar daya semu (S), cos φ, Pcu,
Rugitotal, dan efisiensi pada tanggal 11 Oktober sampai dengan tanggal
25Oktober 2016.
4.1.6 Pembebanan dan Efisiensi Transformator Daya

4.1.6.1 Data Pembebanan dan Efisiensi Transformator

Tabel 4.1 Pembebanan Tertinggi Siang TD 2 (Dengan Belitan Tersier)
Tgl

P1

Q1

V2

I2

Daya

MW MV

kV

A

Semu MW

AR

P2

Cos

Pt2

Rtot

η

φ

KW

KW

%

MVA

1

20

8

20

750

25.9

11.5 0.769

41.2

79.2 99.318

2

20

8

21

675

24.5

11.5 0.814

36.8

74.8 99.356

3

20

12

20

825

28.5

11.5 0.699

49.9

87.9 99.244

4

19

12

21

900

32.7

10.9 0.580

65.4 103.4 99.065

5

20

8

21

675

24.5

11.5 0.814

36.8

74.8 99.356

6

20

7

20.5 675

23.9

11.5 0.834

35.1

73.1

7

20

9

20.5 900

31.9

11.5 0.625

62.4 100.4 99.137

8

20

8

20.5 675

23.9

11.5 0.834

35.1

73.1 99.370

9

20

6

21.8

11.5 0.916

29.1

67.1 99.422

21

600

99.37

54
Universitas Sumatera Utara

Tgl

P1

Q1

V2

I2

Daya

MW MV

kV

A

Semu MW

AR

P2

Cos

Pt2

Rtot

η

φ

KW

KW

%

MVA

10

20

6

21

600

21.8

11.5 0.916

29.1

67.1 99.422

11

19

6

20

600

20.7

10.9 0.914

26.4

64.4 99.416

12

20

10

20

750

25.9

11.5 0.769

41.2

79.2 99.318

13

20

10

20

750

25.9

11.5 0.769

41.2

79.2 99.318

14

19

9

20

675

23.3

10.9 0.812

33.4

71.4

15

20

8

20.5 675

23.9

11.5 0.834

35.1

73.1 99.370

99.35

Efisiensi rata-rata adalah : 99.322%
Tabel 4.2 Pembebanan Terendah Siang TD 2 (Dengan Belitan Tersier)
Pt2

Rtot

η

KW

KW

%

0.732

9.2

47.2

99.099

5.7

0.804

9.4

47.4

99.185

13.4

5.2

0.669

11

49

99.065

305

10.5

5.7

0.946

6.8

44.8

99.229

20

375

12.9

5.1

0.692

10.3

48.3

99.078

1

21

293

10.6

5.1

0.844

6.9

44.9

99.142

9

4

20

328

11.3

5.1

0.792

7.8

45.8

99.124

8

9

2

20.5

275

9.7

5.1

0.921

5.8

43.8

99.163

9

10

4

20.5

325

11.5

5.7

0.866

8.1

46.1

99.207

10

9

4

20

305

10.5

5.1

0.851

6.8

44.8

99.144

11

9

5

21

300

10.9

5.1

0.824

7.2

45.2

99.136

12

10

1

21

438

15.9

5.7

0.627

15.5

53.5

99.081

13

9

5

20.5

343

12.1

5.1

0.738

9

47

99.102

14

9

4

20.5

388

13.7

5.1

0.653

11.5

49.5

99.054

15

9

4

20

350

12.1

5.2

0.742

8.9

46.9

99.103

Tg

P1

Q1

V2

I2

Daya

P2

l

M

MV

kV

A

Semu

M

W

AR

MVA

W

1

9

1

21

338

12.2

5.2

2

10

4

20.5

350

12.4

3

9

4

20

290

4

10

4

20

5

9

2

6

9

7

Cos φ

Efisiensi rata-rata adalah :99.134%

55
Universitas Sumatera Utara

Tabel 4.3 Pembebanan Tertinggi Malam TD 2 (Dengan Belitan Tersier)
Tgl

P1

Q1

V2

I2

Daya

MW MV

kV

A

Semu MW

AR

P2

Cos

Pt2

Rtot

η

φ

KW

KW

%

MVA

1

19

10

20

750

25.9

10.9 0.731 41.2

79.2 99.282

2

20

15

20

900

31.1

11.5 0.641 59.4

97.4 99.163

3

20

8

20.5 750

26.6

11.5 0.751 43.3

81.3 99.300

4

19

5

775

28.1

10.9 0.674 48.5

86.5 99.217

5

19

3

20.5 725

25.7

10.9 0.738 40.4

78.4 99.289

6

20

10

20

750

25.9

11.5 0.769 41.2

79.2 99.318

7

19

6

20

675

23.3

10.9 0.812 33.4

71.4 99.353

8

20

7

20

625

21.6

11.5 0.923 28.6

66.6 99.426

9

20

8

20

600

20.7

11.5 0.962 26.4

64.4 99.445

10

19

10

20

675

23.3

10.9 0.812 33.4

71.4 99.353

11

20

6

20

600

20.7

11.5 0.962 26.4

64.4 99.445

12

20

10

20

750

25.9

11.5 0.769 41.2

79.2 99.318

13

19

6

20.5 655

23.2

10.9 0.816

33

71 99.356

14

19

8

20

675

23.3

10.9 0.812 33.4

71.4 99.353

15

20

9

20

675

23.3

11.5 0.855 33.4

71.4 99.385

21

Efisiensi rata-rata adalah : 99.334%

Tabel 4.4 Pembebanan Terendah Malam TD 2 (Dengan Belitan Tersier)
P1

Q1

V2

I2

Daya

P2

Cos

Pt2

Rtot

η

M

MV

kV

A

Semu

M

φ

KW

KW

%

W

AR

MVA

W

1

9

1

21

388

14.1

5.1

0.637

12.1

50.1

99.043

2

10

1

21

305

11.1

5.7

0.901

7.5

45.5

99.217

3

9

1

21

375

13.6

5.1

0.659

11.3

49.3

99.058

4

10

1

20.5

338

12

5.7

0.833

8.8

46.8

99.195

5

9

1

21

350

12.7

5.1

0.706

9.9

47.9

99.086

Tgl

56
Universitas Sumatera Utara

P1

Q1

V2

I2

Daya

P2

Cos

Pt2

Rtot

η

M

MV

kV

A

Semu

M

φ

KW

KW

%

W

AR

MVA

W

6

9

1

21

388

14.1

5.1

0.637

12.1

50.1

99.043

7

9

3

21

305

11.1

5.1

0.811

7.5

45.5

99.131

8

10

5

21

375

13.6

5.7 0.733

11.3

49.3

99.152

9

9

6

21

293

10.6

5.1 0.844

6.9

44.9

99.142

10

9

5

21

328

11.9

5.1 0.754

8.6

46.6

99.109

11

9

4

21

275

10

5.1 0.899

6.1

44.1

99.158

12

9

5

20.5

328

11.6

5.1 0.772

8.2

46.2

99.117

13

10

4

20.5

275

9.76

5.7 0.924

5.8

43.8

99.246

14

10

5

20.5

325

11.5

5.7 0.866

8.1

46.1

99.207

15

10

4

20.5

388

13.7

5.7 0.725

11.5

49.5

99.148

Tgl

Efisiensi rata-rata adalah :99.137%

Tabel 4.5 Pembebanan Tertinggi Siang TD 3 (Tanpa Belitan Tersier)
Tgl

Q1

V2

I2

Daya

P2

Cos

Pt2

Rtot

η

MW MV

kV

A

Semu

MW

φ

KW

KW

%

P1

MVA

AR
1

20

8

20.2 738

25.8

11.5 0.774 40.7

78.7 99.322

2

20

8

20.3 698

24.5

11.5 0.814 36.8

74.8 99.356

3

20

8

754

26.1

11.5 0.765 41.6

79.6 99.314

4

19

11

19.8 820

28.1

10.9 0.675 48.3

86.3 99.219

5

20

11

19.7 790

26.9

11.5 0.741 44.4

82.4 99.291

6

19

11

19.8 814

27.9

10.9 0.680 47.6

85.6 99.225

7

20

11

19.8 772

26.4

11.5 0.755 42.8

80.8 99.304

8

20

11

19.7 810

27.6

11.5 0.723 46.6

84.6 99.271

9

20

11

19.8 840

28.8

11.5 0.694 50.7

88.7 99.237

10

20

10

19.9 730

25.1

11.5 0.794 38.6

76.6 99.340

11

20

9

19.9 690

23.7

11.5 0.840 34.5

72.5 99.375

20

57
Universitas Sumatera Utara

Q1

V2

I2

Daya

P2

Cos

Pt2

Rtot

η

MW MV

kV

A

Semu

MW

φ

KW

KW

%

Tgl

P1

AR
12

19

8

13

19

9

14

20

15

20

MVA
27.2

10.9 0.698 45.2

83.2 99.246

680

23.5

10.9 0.806 33.9

71.9 99.348

7

20.2 610

21.3

11.5 0.937 27.8

65.8 99.433

8

20.2 723

25.2

11.5 0.790 39.1

77.1 99.336

20.2 778
20

Efisiensi rata-rata adalah : 99.308%
Tabel 4.6 Pembebanan Terendah siang TD 3 (Tanpa Belitan Tersier)
Tgl

P1

Q1

V2

I2

Daya

P2

MW

MV

kV

A

Semu

MW

AR

Cos φ

Pt2

Rtot

η

KW

KW

%

MVA

1

9

3

20.4 300

10.6

5.1

0.849

6.8

44.8 99.143

2

9

3

20.5 370

13.1

5.1

0.685

10.5

48.5 99.074

3

9

1

20.6 310

11.0

5.1

0.813

7.4

4

9

3

20.2 394

13.7

5.1

0.652

11.6

49.6 99.054

5

10

1

20.3 420

14.7

5.7

0.677

13.3

51.3 99.118

6

9

0

20.3 360

12.6

5.1

0.711

9.7

47.7 99.088

7

9

2

20.3 310

10.8

5.1

0.825

7.2

45.2 99.136

8

10

2

20.3 454

15.9

5.7

0.626

15.5

53.5 99.080

9

9

2

20.3 358

12.5

5.1

0.714

9.6

47.6 99.090

10

9

2

20.3 348

12.2

5.1

0.735

9.1

47.1 99.100

11

10

5

20.3 428

15.0

5.7

0.664

13.8

51.8

12

10

1

20.3 370

13.0

5.7

0.767

10.3

48.3 99.169

13

10

1

20.3 400

14.0

5.7

0.711

12

50 99.139

14

9

1

20.3 360

12.6

5.1

0.711

9.7

47.7 99.088

15

9

1

20.2 386

13.5

5.1

0.666

11.1

49.1 99.063

45.4

99.13

99.11

Efisiensi rata-rata adalah :99.106%

58
Universitas Sumatera Utara

Tabel 4.7Pembebanan Tertinggi Malam TD 3 (Tanpa Belitan Tersier)
Pt2

Rtot

η

KW

KW

%

0.776

40.5

78.5

99.323

10.9

0.715

43.0

81.0

99.266

26.2

11.5

0.762

42.0

80.0

99.311

620

21.2

11.5

0.940

27.6

65.6

99.434

19.8

750

25.5

10.9

0.738

40.4

78.4

99.290

4

20.1

763

26.5

11.5

0.752

43.1

81.1

99.302

20

9

20

680

23.5

11.5

0.849

33.9

71.9

99.381

8

20

7

20.2

810

28.3

11.5

0.705

49.0

87.0

99.251

9

20

8

20.2

738

25.8

11.5

0.774

40.7

78.7

99.322

10

20

4

20.2

767

26.8

11.5

0.745

44.0

82.0

99.294

11

20

8

19.9

760

26.1

11.5

0.763

41.9

79.9

99.312

12

20

6

20

868

30.0

11.5

0.665

55.2

93.2

99.198

13

19

5

19.9

742

25.5

10.9

0.742

39.9

77.9

99.294

14

20

10

19.8

824

28.2

11.5

0.705

48.8

86.8

99.253

15

20

8

19.9

764

26.3

11.5

0.759

42.3

80.3

99.308

Tgl

P1

Q1

V2

I2

Daya

P2

M

MV

kV

A

Semu

MW

W

AR

1

20

8

20

744

25.7

11.5

2

19

8

19.8

774

26.5

3

20

6

20.2

750

4

20

8

19.8

5

19

8

6

20

7

Cos φ

MVA

Efisiensi rata-rata adalah : 99.303%
Tabel 4.8 Pembebanan Terendah Malam TD 3
Tgl

P1

Q1

V2

I2

Daya

P2

MW

MV

kV

A

Semu

MW

AR
1

9

3

2

10

3

Cos φ

Pt2

Rtot

η

KW

KW

%

MVA
360

12.4

5.1

0.721

9.5

47.5 99.094

2

20.3 379

13.3

5.7

0.750

10.8

48.8 99.160

9

3

20.3 348

12.2

5.1

0.735

9.1

47.1 99.100

4

9

3

20.1 426

14.8

5.1

0.606

13.4

51.4 99.019

5

10

3

20.4 434

15.3

5.7

0.652

14.3

52.3 99.101

6

10

1

20.5 480

17.0

5.7

0.586

17.7

55.7 99.043

20

59
Universitas Sumatera Utara

Tgl

P1

Q1

V2

I2

Daya

P2

MW

MV

kV

A

Semu

MW

AR

Cos φ

Pt2

Rtot

η

KW

KW

%

MVA

7

10

2

20.6 400

14.2

5.7

0.700

12.4

50.4 99.133

8

10

2

20.7 346

12.4

5.7

0.806

9.4

47.4 99.185

9

9

2

20.3 392

13.7

5.1

0.652

11.6

49.6 99.054

10

9

2

20.4 372

13.1

5.1

0.684

10.5

48.5 99.074

11

9

1

20.3 422

14.8

5.1

0.606

13.4

51.4 99.019

12

9

2

20.2 280

9.7

5.1

0.918

5.8

43.8 99.162

13

10

4

20.3 305

10.7

5.7

0.932

7.0

45.0 99.226

14

10

4

20.3 321

11.2

5.7

0.886

7.7

45.7 99.213

15

10

4

20.5 388

13.7

5.7

0.725

11.9

49.5 99.148

Efisiensi rata-rata adalah :99.115%

4.2

Analisis Hasil Penelitian

Berdasarkan perhitungan diatas maka untuk mempermudah analisa,perlu di
buat grafik yang menampilkan data-datayang telah ada untuk saling dibandingkan.
Berdasarkan data-data di atas, maka beberapa hal yg dapat dijadikanperbandingan
diantaranya di tampilkan pada grafik di berikut ini :

4.2.1 Grafik Perbandingan Daya Saat Pembebanan Terhadap Efisiensi
Transformator
Berikut ini ditampilkan grafik perbandingan antara nilai daya transformator
pada saat pembebanan terhadap besar nilai rugi-rugi dan besar nilai efisiensi yang
dihasilkan oleh transformatordaya 2, transformator dengan belitan tersier dan
transformator daya 3, transformator tanpa belitan tersier.

60
Universitas Sumatera Utara

Grafik transformator daya 2 (transformator denganbelitan tersier) saat beban
tertinggi siang terhadap rugi-rugi dan Efisiensi

Gambar 4.1 Daya saat pembebanan terhadap rugi-rugi dan efisiensi TD 2 pada
beban tertinggi siang.
Grafik transformator daya 2 (transformator denganbelitan tersier)saat beban
terendah siang terhadap rugi-rugi dan efisiensi

Gambar 4.2 Daya saat pembebanan terhadap rugi-rugi dan efisiensi TD 2 pada
beban terendahsiang.

61
Universitas Sumatera Utara

Grafik transformator daya 2 (transformator denganbelitan tersier) saat beban
tertinggi malam terhadap, rugi-rugi dan efisiensi

Gambar 4.3Daya saat pembebanan terhadap rugi-rugi dan efisiensi TD 2 pada
beban tertinggi malam.
Grafik transformator daya 2 (transformator denganbelitan tersier) saat beban
terendah malam terhadap, rugi-rugi dan efisiensi

Gambar 4.4Daya saat pembebanan terhadap rugi-rugi dan efisiensi TD 2 pada
beban terendah malam.

62
Universitas Sumatera Utara

Grafik transformator daya 3 (transformator tanpabelitan tersier) saat beban
tertinggi siang terhadap, rugi-rugi dan efisiensi

Gambar 4.5 Daya saat pembebanan terhadap rugi-rugi dan efisiensi TD 3 pada
beban tertinggi siang..
Grafik transformator daya 3 (transformator tanpabelitan tersier) saatbeban
terendah siang terhadap, rugi-rugi dan efisiensi

Gambar 4.6 Daya saat pembebanan terhadap rugi-rugi dan efisiensi TD 3 pada
beban tertinggi siang.

63
Universitas Sumatera Utara

Grafik transformator daya 3 (transformator tanpabelitan tersier) saatbeban
tertinggi malam terhadap, rugi-rugi dan efisiensi

Gambar 4.7Daya saat pembebanan terhadap rugi-rugi dan efisiensi TD 3 pada
beban tertinggi malam.
Grafik transformator daya 3 (transformator tanpabelitan tersier) saatbeban
terendah malam terhadap, rugi-rugi dan efisiensi

Gambar 4.8Daya saat pembebanan terhadap rugi-rugi dan efisiensi TD 3 pada
beban terendah malam.

64
Universitas Sumatera Utara

Dari analisis data didapat bahwa besar nilai efisiensi transformator daya 2
(transformator denganbelitan tersier) lebih besar dari nilai efisiensi transformator
daya 3 (transformator tanpabelitan tersier), baik pada saat beban tertinggi maupun
pada saat beban terendah seperti pada Tabel 4.9 dan Gambar 4.9 berikut
Tabel 4.9 Perbandingan efisiensi transformator tiga fasa dengan belitan tersier
dengan transformator tiga fasa tanpa belitan tersier
Trafo dengan

Trafo tanpa

belitan tersier

belitan tersier

Beban tertinggi siang

99.322

99.308

Beban terendah siang

99.134

99.106

Beban tertinggi malam

99.334

99.303

Beban terendah malam

99.137

99.115

Berikut adalah grafik perbandingan rata-rata efisiensi transformator tiga fasa
dengan belitan tersier dan transformator tiga fasa tanpa belitan tersier.

Trafo dengan belitan tersier
99,4
99,35

99,334

99,322

99,303

99,3
99,25

Trafo tanpa belitan tersier

99,308

99,2

99,137

99,134

99,15
99,1
99,115

99,106

99,05
99
98,95
Beban tertinggi
siang

Beban terendah
siang

Beban tertinggi
malam

Beban terendah
malam

Gambar 4.9 Perbandingan efisiensi transformator tiga fasa dengan belitan
tersier dengan transformator tiga fasa tanpa belitan tersier

65
Universitas Sumatera Utara

Hal ini disebabkan oleh:
1. Pada hubungan wye-wye, jika beban pada rangkaian trafo tidak seimbang
maka tegangan pada masing-masing fasa trafo menjadi tidak seimbang.
Dengan penambahan belitan delta, maka ketidakseimbangan dalam primer
karena ketidakseimbangan beban tiga fasa akan berkurang. Dalam hubungan
wye/wye, beban tidak seimbang bintang dapat mengakibatkan perpindahan
netral dan harmonik arus ketiga dapat bersirkulasi antara line dan bumi.
Kesulitan-kesulitan ini dapat diatasi dengan menyediakan stabilitas hubungan
delta (kumparan tersier) dengan rating yang cukup untuk mengatasi arus
gangguan hubung singkat.
2. Belitan tersier yang terhubung delta mampu mencegah penyimpangan dari
tegangan line ke netral dan membantu membatasi arus gangguan dalam hal
hubungan pendek dari line ke netral.
3. Hubungan delta pada belitan tersier dapat juga mengurangi arus gangguan.
Hal ini terjadi karena belitan delta mendistribusikannya kebeban secara
merata.Kumparan tersier sering dipergunakan juga untuk penyambungan
peralatan bantu seperti kondensator synchrone, kapasitor shunt dan reactor
shunt untuk koreksi faktor daya dan pengaturan tegangan.

66
Universitas Sumatera Utara

BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari hasil penelitian dan analisis yang dilakukan maka dapat diperoleh
beberapakesimpulan sebagai berikut:
1. Pada Gambar 4.9 terlihat nilai efisiensi transformator denganbelitan tersier
lebih besar dari transformator tanpabelitan tersier.
2. Pada tabel 4.9 nilai rata-rata efisiensi transformator tiga fasa dengan
belitan tersier lebih tinggi dari transformator iga fasa tanpa belitan tersier
pada beban yang sama.
3. Nilai

efisiensi

transformator

dipengaruhi

oleh

belitan

tersier

transformator, dimana efisiensi tertinggi 99,334% pada transformator
denganbelitan tersier, efisiensi tertinggi 99,308% pada transformator tanpa
belitan tersier.

5.2 Saran
Adapun saran dari penulis sebagai pengembangan dari tugas akhir ini adalah
sebagai berikut
1. Untuk memperdalam tentang penelitian transformator dengan belitan
tersier maupun tanpa belitan tersier dapat membahas tentang regulasi
tegangan dangejala harmonik yang terjadi didalam transformator

67
Universitas Sumatera Utara