RELE TANGKI TANAH
1.14 TRANSFORMATOR TENAGA
Prinsip Induksi.
Hukum utama dalam transformator adalah hukum induksi faraday. Menurut hukum ini suatu gaya listrik melalui garis lengkung yang tertutup, adalah berbanding lurus dengan perubahan persatuan waktu dari pada arus induksi atau flux yang dilingkari oleh garis lengkung itu (Lihat gambar 1.1. dan 1.2).
Gambar 1.1. Arus magnitisasi secara grafis tanpa memperhitungkan rugi-rugi besi.
Gambar 1.2. Arus magnitisasi secara grafis dengan memperhitungkan rugi-rugi besi.
Selain hukum Faraday, transformator menggunakan hukum Lorenz seperti terlihat pada gambar 1.3. berikut ini :
Gambar 1.3. Hukum Lorenz
Dasar dari teori transformator adalah sebagai berikut :
Arus listrik bolak-balik yang mengalir mengelilingi suatu inti besi maka inti besi itu akan berubah menjadi magnit (seperti gambar 2.4.) dan apabila magnit tersebut dikelilingi oleh suatu belitan maka pada kedua ujung belitan tersebut akan terjadi beda tegangan.
Gambar 1.4. Suatu arus listrik mengelilingi inti besi maka besi itu menjadi magnit.
Gambar 1.5. Suatu lilitan mengelilingi magnit maka akan timbul gaya gerak listrik (GGL)
Dari prinsip tersebut di atas dibuat suatu transformator seperti gambar 2.6. di bawah ini.
Gambar 1.6. Prinsip Dasar dari Transformator. Rumus tegangan adalah:
E = 4,44 N f x 10 - 8
Maka untuk transformator rumus tersebut sebagai berikut:
E1 : E2 = 4,44 N1 f 1x 10 – 8 : 4,44 N2 f2 x 10 - 8
karena f 1 = f2 maka
E1 : E2 = N1: N2 E1 N2 = E2 N1 E2 = (N2 / N1) x E1 Dimana ; E1 = tegangan primer E2 = tegangan sekunder N1 = belitan primer N2 = belitan sekunder VA primer = VA sekunder I1 x E1 = I2 x E2 E1/ E2 = I2 / I1 I1 = I2 ( E2/ E1) Dimana ; I1 = Arus primer I2 = Arus sekunder E1 = tegangan primer E2 = tegangan sekunder
Rumus umum menjadi :
E1 N1 I2
E2 N2 I1
Konstruksi Bagian-bagian Transformator Transformator terdiri dari :
Bagian Utama. Inti besi
Berfungsi untuk mempermudah jalan fluksi, yang ditimbulkan oleh arus listrik yang melalui kumparan.
Dibuat dari lempengan-lempengan besi tipis yang berisolasi, untuk mengurangi panas (sebagai rugi-rugi besi) yang ditimbulkan oleh Eddy Current (gambar 1.7).
Gambar 1.7. Inti Besi dan Laminasi yang diikat Fiber Glass
Kumparan Transformator
Adalah beberapa lilitan kawat berisolasi yang membentuk suatu kumparan. Kumparan tersebut terdiri dari kumparan primer dan kumparan sekunder yang diisolasi baik terhadap inti besi maupun terhadap antar kumparan dengan isolasi padat seperti karton, pertinak dan lain-lain.
Kumparan tersebut sebagai alat transformasi tegangan dan arus.
Gambar 1.8. Kumparan Phasa RST
Minyak Transformator
Sebagian besar kumparan-kumparan dan inti trafo tenaga direndam dalam minyak trafo, terutama trafo-trafo tenaga yang berkapasitas besar, karena minyak trafo mempunyai sifat sebagai isolasi dan media pemindah, sehingga minyak trafo tersebut berfungsi sebagai media pendingin dan isolasi.
Bushing
Hubungan antara kumparan trafo ke jaringan luar melalui sebuah bushing yaitu sebuah konduktor yang diselubungi oleh isolator, yang sekaligus berfungsi sebagai penyekat antara konduktor tersebut dengan tangki trafo. Pada bushing dilengkapi fasilitas untuk pengujian tentang kondisi bushing yang sering disebut center tap.
Tangki Konservator
Berfungsi untuk menampung minyak cadangan dan uap/udara akibat pemanasan trafo karena arus beban. Diantara tangki dan trafo dipasangkan rele bucholz yang akan meyebak gas produksi akibat kerusakan mimyak karena listrik.
Untuk menjaga agar minyak terkontaminasi dengan air uyang masuk bersama udara melalui saluran pelepasan dan masukanya udara kedalam konservator perlu dilengkapi media penyerap uap air pada udara sering disebut denga silicagel tidak keluar mencemari udara disekitarnya.
Gambar ….. : konservator minyak trafo (tanky)
Peralatan Bantu.
Pendingin
Sebagai instalasi tenaga listrik yang dialiri arus maka trafo akan terjadi panas yang sebanding dengan arus yang mengalir serta temperatur udara disekeliling trafo tsb. Jika temperatur luar cukup tinggi dan beban trafo juga tinggi maka trafo akan beroperasi denagn temperatur yang tinggi pula. Untuk mengatasi hal tersebut trafo perlu dilengkapi dengan sistim pendingin yang bisa memanfaatkan sifat alamiah dari cairan pendingin dan dengan cara mensirkulasikan secara teknis baik yang menggunakan sistem radiator,
sirip-sirip yang tipis berisi minyak dan dibantu dengan hembusan angin dari kipas-kipas sebagai pendingin yang dapat beroperasi secara otomstis berdasar pada setting rele temperatur dan sirkulasi air yang bersinggungan dengan pipa minyak isolasi panas. Dari sistem pendingin tsb maka trafo dapat dibagi berdasarkan sistem pendinginnya seperti ONAN, ONAF, OFAN, OFAF dan OFWF.
Gambar ...: pendingin trafo type ONAF
Tap Changer (On Load Tap Changer).
Kwalitas operasi tenaga listrik jika tegangannya nominal sesuai ketentuan, tapi pada saat operasi terjadi penurunan tegangan sehingga kwalitasnya menurun untuk itu perlu alat pengatur tegangan agar tegangan selau pada
kondisi terbaik, konstan dan kontinyu. Untuk itu trafo dirancang sedemikian rupa sehingga perubahan tegangan pada salah sisi input berubah tetapi sisi outputnya tetap. Alat ini disebut sebagai sadapan pengatur tegangan tanpa terjadi pemutusan beban maka disebut On Load Tap Cahnger (OLTC). Pada umumnya OLTC tersambung pada sisi primer dan jumlahnya tergantung pada perancang dan perubahan sistem tegangan pada jaringan.
Tap pemilih (selector switch) Saklar pengubah (driverter switch)
Alat pernapasan (Dehydrating Breather)
Sebagai tempat penampungan pemuaian minyak isolasi akibat panas yang timbul maka minyak ditampung pada tangki yang sering disebut sebagai konservator. Pada konservator ini permukaan minyak diusahakan tidak boleh bersinggungan dengan udara karena kelembaban udara yang mengandung uap air akan mengkontaminasi minyak walaupun prosesnya berlangsung cukup lama. Untuk mengatasi hal tersebut udara yang masuk kedalam tangki konservator pada saat minyak menjadi dingin kebalikan jika trafo panas maka pada saat menyusut maka alan menghisap udara dari luar masuk kedalam tangki dan untuk menghindari terkontaminasi oleh kelembaban udara maka diperlukan suatu media penghisap kelembaban yang digunakan biasanya adalah silicagel yang secara khusus direncang untuk maksud tersebut diatas.
Indikator-indikator : Thermometer,
Adalah alat pengukur tingkat panas dari trafo baik panasnya kumparan primer dan sekunder juga minyak. Thermometer ini bekerja atas dasar air raksa (mercuri/Hg) yang tersambung dengan tabung pemuaian dan tersambung dengan jarum indikator derajat panas. Beberapa thermometer dikombinasikan dengan panas dari resistor khusus yang tersambung dengan ct yang terpasang pada salah satu fasa (fasa tengah) dengan demikian penunjukan yang diperoleh adalah relatif terhadap kebenaran dari panas yang terjadi.
Keterangan : 1. Trafo arus 2. Sensor suhu 3. Heater 4. Thermometer Winding
