PROSEDUR PENGUJIAN TAHANAN ISOLASI TRAFO

(1)

PROSEDUR PENGUJIAN TAHANAN ISOLASI TRAFO

1. Tujuan Percobaan :

 Untuk mengetahui kondisi isolasi trafo 3 fasa

 Untuk mengetahui apakah ada bagian yang hubung singkat atau tidak

2. Alat dan Bahan :

 Trafo 1 fasa 3 buah

 Insulation Tester 1 buah

3. Percobaan Tahanan Isolasi

Pengukuran tahanan isolasi belitan trafo ialah proses pengukuran dengan suatu alat ukur Insulation Tester untuk memperoleh hasil (nilai/besaran) tahanan isolasi belitan/kumparan trafo tenaga antara bagian yang diberi tegangan (fasa) terhadap badan (Case) maupun antar belitan primer dan sekunder

Pengukuran tahanan isolasi dilakukan pada awal pengujian dimaksudkan untuk mengetahui secara dini kondisi isolasi trafo, demi keselamatan, untuk menghindari kegagalan yang fatal dan pengujian selanjutnya.

. Harga tahanan isolasi ini digunakan untuk kriteria kering tidaknya trafo, juga untuk mengetahui apakah ada bagian-bagian yang terhubung singkat.

(2)

4. Gambar Rangkaian

5. Prosedur percobaan

1. Cek baterai insulation tester, pastikan bahwa baterai dalam keadaan baik dan alat bisa bekerja normal.

2. Pastikan trafo dalam kondisi tidak tersambung dengan sumber tegangan sebelum dilakukan pengukuran.

3. Rangkai alat yang telah disiapkan sesuai dengan gambar rangkaian percobaan tahanan isolasi.

4. Lakukan pengukuran sesuai dengan tabel 5. Catat hasil pengukuran

6. Analisa hasil pengukuran

Menurut SPLN Nilai minimum dari tahanan isolasi adalah 5 MΩ, jika tahan isolasi melebihi 5 M ohm , maka trafo tersebut memiliki tahanan isolasi yang bagus.

N N N N LV HV MEGER MEGER MEGER MEGER MEGER MEGER MEGER N N

(3)

(4)

No Kumparan/belitan trafo Hasil Pengukuran (MΩ) Kriteria Baik/Jelek 1. HV - Body ∞ Baik R - Body ∞ Baik S - Body ∞ Baik T - Body ∞ Baik 2. LV - Body ∞ Baik r - Body ∞ Baik s - Body ∞ Baik t - Body ∞ Baik 3. HV - LV ∞ Baik R - r ∞ Baik S - s ∞ Baik T - t ∞ Baik 4. Sisi HV ∞ Baik R - S ∞ Baik S - T ∞ Baik R - T ∞ Baik 5. Sisi LV ∞ Baik r - s ∞ Baik s - t ∞ Baik r - t ∞ Baik

(5)

1. Tujuan Percobaan :

 Untuk mengetahui nilai dari tahanan kumparan transformator

 Untuk mengetahui kesetimbangan trafo 3 fasa

 Untuk mengetahui sisi HV dan sisi LV

 Untuk mengetahui kontinuitas dari kumparan transformator

2. Alat dan Bahan :

 Trafo 1 fasa 3 buah

 Ohmmeter 1 buah

3. Percobaan Tahanan Kumparan

Tahanan atatu resistasti adalah suatu komponen liner yang banyak digunakan di dalam rangkaian-rangkain listrik. Pada pengujian kumparan trafo, nilai tahanan trafo digunakan untuk perhitungan rugi-rugi tembaga pada trafo. Rugi-rugi tersebut, dapat dijelaskan pada rumus:

P = I2_{x R}

Atau bias juga dengan menggunakan jembatan wheatstone. Besarnya nilai resistansi akan berpengaruh terhadap kerja dan kelayakan dari transformator. Dalam rangkaina trafo, nila tahanan pada sisi HV lebih tinggi dari pada sisi LV Resistansi diharapkan sangat kecil untuk dapat meminimalisir rugi-rugi yang terdapat pada transformator

(6)

5. Prosedur percobaan

1. Buat design rangkain pada transformator 3 fasa 2. Hubungkan sisi HV : R-N, S-N, T-N

3. Hubungkan sisi LV : r-n, s-n, t-n

4. Catat hasil penguuran dari pecobaan tersebut

Setelah melakukan pengukuran sisi HV dan LV, diharapkan nilai tahanan pada setiap terminal sama agar dapat menunjuka kesetimbangan antar kumparan. Toleransi perbedaan tahanan antar fasa adalah tidak boleh lebih dari 5 %

6. Tabel Hasil Pengukuran Tahanan Kumparan

Hubungan Nilai Resistansi Ket

HV R-N 0,49 mΩ S-N 0,76 mΩ T-N 0,56 mΩ LV r-n 0,58 mΩ

(7)

s-n 0,51 mΩ

t-n 0,43 mΩ

PROSEDUR PENGUJIAN PERBANINGAN BELITAN

1. Tujuan Percobaan

 Mengetahui perbandingan jumlah belitan sisi HV dan LV

2. Alat dan Bahan

 Trafo 1 fasa : 3 buah

(8)

3. Pengujian Perbandingan Belitan

Perbandingan belitan adalah jumlah kumparan atau belitan antar sisi incoming dan outgoing. Perbandingan belitan sebanding dengan pebandingan tegangan dan berbanding terbalik dengan arus sisi incoming serta outgoing

Didefinisikan dengan rumus :

Toleransi yang diijinkan untuk output trafo adalah 0,5% dari rasio tegangan

4. Rangkaian percobaan

5. Prosedur Percobaan

1. Mempersiapkan alat-alat yang digunakan untuk pengujian 2. Rangkai peralatan percobaan sesuai dengan gambar percobaan 3. Ukur tegangan pada sisi incoming dan outgoing

(9)

PROSEDUR PENGUJIAN ANGKA JAM TRAFO

 Mengeahui fungsi dan aplikasi dari angka jam trafo

 Mengetahui bagaimana cara menentukan angka jam trao

 Voltmeter : 1 buah

 Kabel

3. Pengujian Angka Jam Trafo

Untuk mengetahui apakah polaritas terminal-terminal positif atau negative. Standar notasi yang dipakai adalah addiktir fan subtraktif. Setelah mengetahui polaritas

(10)

terminal maka akan mengetahui arah arus dan GGL yang timbul. Angka jam merupakan vector kerja yang dimiliki trafo.

1. Mempersiapkan alat-alat yang digunakan untuk pengujian 2. Peralatan dirangkai sesuai gambar percobaan

3. Hubungkan terminal A(R) dengan terminal a(r) sebelum dilaksanakan pengukuran 4. Mengukur tegangan pada terminal : C-c, B-c, C-b, dan A-B

5. Analisa data hasil percobaan tersebut dan bandingkan dengan dengan table kelompok angka jam transformator

IEC60076-1

Grorup O’clock TC

Grorup I _{0 o’clock,} Delta/delta, star/star

Grorup II _{6 o’clock,} Delta/delta, star/star

(11)

Grorup IV _{11 o’clock,+3} Star/delta, delta/star Minus indicates LV lagging HV, plus indicates HV leading LV

Metode True Table

Tabel Kelompok Angka Jam Transformator

Kelompok Jam Hubungan Tegangan

0 Cc < Bc = Cb > Cc < AB 1 Cc < Bc > Cb = Cc < AB 2 Cc < Bc > Cb < Cc < AB 3 Cc < Bc > Cb < Cc > AB 4 Cc < Bc > Cb < Cc > AB 5 Cc = Bc > Cb < Cc > AB 6 Cc > Bc = Cb < Cc > AB 7 Cc > Bc < Cb = Cc > AB 8 Cc > Bc < Cb > Cc >= AB 9 Cc > Bc < Cb > Cc < AB 10 Cc < Bc < Cb > Cc < AB 11 Cc = Bc < Cb > Cc < AB

6. Tabel Hasil Perukuran Angka Jam Transformator

No Terminal Hasil Pengukuran

(Volt)

1 Cc 85

2 Bc 170

3 Cb 170

(12)

Sehingga :

Cc < Bc = Cb > Cc < AB Berara di kelompok jam 0

PROSEDUR PENGUJIAN RUGI BESI dan ARUS BEBAN KOSONG

 Mengetahui berapa daya yang hilang disebabkan oleh rugi histerisis dan edy current dari inti besi

 Mengetahui berapa arus yang ditimbulkan oleh kerugian tersebut saat V nominal

 Mencari Rc dan Xm

2. Alat dan Bahan

 Ampermeter : 1 buah

 Watt meter 1 fasa : 2 buah

 Kabel

3. Pengujian Rugi Besi

Pengukuran ini untuk mengetahui berapa daya yang hilang disebabkan oleh rugi histerisi dan arus eddy dari inti besi dan besarnya arus yang ditimbulkan oleh kerugian tersebut. Pengukuran dilakukan dengan cara memberikan tegangan nominal pada salah satu sisi dan sisi lainnya dibiarkan terbuka.

Kerugian histerisis disebabkan oleh gesekan molekul yang melawan aliran gaya magnet di dalam inti besi. Gesekan molekul dalam inti besi ini menimbulkan panas.

(13)

Panas yang timbul ini menunjukan kerugian energi, karena sebagian kecil energi listrik tidak dipindahkan , tetapi diubah bentuk menjadi energi panas.

Kerugian karena Eddy current disebabkan oleh aliran sirkulasi arus yang menginduksi logam. Ini disebabkan oleh aliran fluk magnetik disekitar inti besi. Karena inti besi trafo terbuat dari konduktor (umumnya besi lunak), maka arus Eddy yang menginduksi inti besi akan semakin besar. Eddy current dapat menyebabkan kerugian daya pada sebuah trafo karena pada saat terjadi induksi arus listrik pada inti besi, maka sejumlah energi listrik akan diubah menjadi panas.

Untuk mengurangi arus Eddy, maka inti besi trafo dibuat berlapis-lapis, tujuannya untuk memecah induksi arus Eddy yang terbentuk di dalam inti besi. Perbedaan induksi arus Eddy di dalam inti besi tunggal dengan inti besi berlapis dapat dilihat pada gambar berikut ini.

1. Mempersiapkan alat-alat yang digunakan untuk pengujian

2. Menghubungkan sisi LV dengan sambungan bintang dan sisi HV dengan sambungan bintang pula

3. Memasang alat-alat sesuai dengan gambar kerja

4. Sambungkan sisi LV dengan sumber tegangan, kemudian baca nilai yang tertera pada alat ukur yang telah dipasang

(14)

Sisi LV ( hubungan Y ) :

X

Menentukan besarnya rugi besi yang ditimbulkan oleh rugi histerisisdan rugi eddy current dengan rumus :

(15)

(16)

6. Tabel Hasil Pengukuran Rugi Besi dan Arus Beban Kosong

Tabel Hasil Pengukuran :

No Terminal Tegangan (V) 1 R-S 400 2 S-T 400 3 R-T 400 4 r-s 220,8 5 s-t 219,3 6 r-t 219,2 7 R 225 8 S 225 9 T 220 10 r 126,6 11 s 127,9 12 t 126,3

No Fasa Angka Transformasi (a)

1 R 1,78

2 S 1,76

(17)

No Terminal Arus (A) 1 IR 0,420 2 IS 0,430 3 IT 0,465 4 IN 0,830 No P1 (r)_(kW) P2 (s)_(kW) P3 (t)_(kW) 1 0,02 0,03 0,06

Tabel Hasil Pengukuran dan Perhitungan

No _(Volt)Vin _(Volt)Voc _(Amper)Io _(Watt)Po _(Ohm)Rc _(Ohm)Xm

1 220 219,77 0,54 110 439,1 278,15

(18)

PROSEDUR PENGUJIAN RUGI TEMBAGA DAN IMPEDANSI

 Mengetahui berapa besar daya yang hilang pada saat trafo beroperasi akibat rugi-rugi tembaga saat I nominal dan parameternya (R ek & X ek)

 Menentukan apakah rugi tembaga di trafo masih memenuhi standar yang ditentukan

 Mengetahui persentase (%) Voltage impedance

 Ampermeter : 1 buah

 Watt meter 1 fasa : 2 buah

3. Pengujian Short Circuit

Rugi tembaga adalah rugi-rugi pada lilitan primer dan lilitan sekunder yang terdiri dari kawat tembaga yang mempunyai panjang dan penampang. Rugi tembaga primer dan sekunder dapat dihitung dengan rumus :

P

cu

=I

2

.R (Watt)

Standart SPLN 50:1997rugi-rugi (losses) harus sama dengan toleransi ± 10%, jadi trafo

(19)

< 10% (benar/layak)

> 10% (salah/tidak layak pakai)

Karena rugi tembaga juga tergantung arus primer dan arus sekunder, maka rugi tembaga bersifat tidak tetap tergantung beban trafo,

Untuk mengetahui besarnya kerugian tembaga pada transformator kita harus melakukan percobaan hubung singkat. Percobaan hubung singkat ini digunakan untuk mencari besarnya kerugian tembaga dan rugi fluks bocor. Karena harga Rek dan Xek ini relative kecil, harus dijaga agar tegangan yang masuk (Vsupply) cukup kecil sehingga arus yang dihasilkan tidak melebihi arus nominal.Percobaan ini sebaiknya dilaksanakan pada hubungan step down dengan alasan keamanan. Dalam short circuit test, lilitan sekunder dihubung singkatkan sehingga ZL= 0 dan akibatnya harga I2 akan jauh lebih besar dibandingkan I0 dikarenakan harga VL yang kecil maka rugi-rugi inti dapat diabaikan. Saat diberi Vsupply yang cocok maka akan mengalirkan arus nominal. Namun jika diberi tegangan nominal akan mengalir arus saat short circuit. Dengan percobaan ini pula dapat diketahui nilai % tegangan impedansinya. Dalam percobaan ini menggunakan Trafo 3 x 1 fasa dengan daya 5 kVA. Wattmeter akan mengukur nilai rugi tembaga.

 Way

=  Way

(20)

1. Mempersiapkan alat-alat yang digunakan untuk pengujian

2. Menghubungkan sisi HV dengan sambungan bintang dan sisi LV dengan

sambungan bintang pula. Pada sisi LV, fasa r, s, t, dan netreal di sambung langsung (short circuit) seperti yang tertera pada gambar rangkaian

3. Memasang alat-alat sesuai dengan gambar kerja

4. Sambungkan sisi HV dengan sumber tegangan, kemudian baca nilai yang tertera pada alat ukur yang telah dipasang

Sisi HV ( hubungan Y ) :

(21)

(22)

6. Tabel Hasil Pengujian Rugi Tembaga dan Impedansi

Tabel Hasil Pengukuran:

No Terminal Tegangan (V) 1 R-S 14,75 2 S-T 15 3 R-T 14,5 4 R 8 5 S 8 6 T 8 No HV LV

Terminal Arus (A) Terminal Arus (A)

1 IR 7,605 Ir 10

2 IS 7,36 Is 10

3 IT 6,85 It 10

(23)

No P1 (W) P2 (W) Ptot (W)

1 68 100 168

Hasil Pengukuran dan Perhitungan

P sc (watt) V (volt) In (nominal) (A) I sc (A) R ek (ohm) Z ek (ohm) Vz% (%) 168 14,75 7,2 7,27 1 1,2 3,68

(24)