TUGAS AKHIR ANALISA PENGUKURAN RATIO TRAFO DAYA YANG MENGGUNAKAN ON LOAD TAP CHANGER. (Aplikasi pada Trafo Daya Paya Geli PLN Medan)

TUGAS AKHIR

ANALISA PENGUKURAN RATIO TRAFO DAYA YANG MENGGUNAKAN ON LOAD TAP CHANGER (Aplikasi pada Trafo Daya Paya Geli PLN Medan)

Diajukan sebagai salah satu syarat menyelesaikan Program Pendidikan Sarjana Ekstensi (PPSE) Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

Oleh :

JULIUS ALFRADO PAKPAHAN NIM : 120422038

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO

PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

2018

i ABSTRAK

Kebutuhan energi listrik menjadi suatu kewajiban saat ini karena kegiatan ekonomi di masyarakat di suatu daerah terus meningkat. Hal ini belum termasuk kebutuhan energi listrik baik di industri baik itu industry rumah tangga, industri kecil, industri menengah ataupun industri dalam skala besar. Untuk memenuhi kebutuhan energi listrik ini, perlu dihasilkan energi listrik dari pusat-pusat pembangkit dan ditransmisikan melalui jaringan transmisi menuju Gardu Induk PLN. Dalam hal ini, masalah yang timbul di transmisi adalah terjadinya gangguan yang diakibatkan oleh Drop Voltage sehingga terjadi perubahan tegangan saat di supply ke gardu induk. Trafo yang berfungsi sebagai pegubah tegangan pun harus dipersiapkan untuk menanggulangi kondisi tersebut.PLN sebagai Perusahaan penyedia energi listrik harus memastikan bahwa distribusi energi ke konsumen tidak terganggu akibat adanya perubahan tersebut.Dalam hal ini, PLN harus melakukan pengecekan rutin termasuk test untuk mengetahui kondisi dari trafo tersebut.Pengukuran Ratio ini bertujuan untuk mengetahui tegangan di sekunder trafo daya yang menggunakan ON Load Tap Changer dengan tegangan yang berubah-ubah di sisi primer trafo sehingga diharapkan tegangan di sekunder trafo konstan. Selain itu, pengukuran ini untuk menghitung error tegangan sekunder trafo sehingga bisa dianalisa kondisi dari transformator itu sendiri

Kata Kunci: ON Load Tap Changer, Pengukuran Ratio Trafo Daya

ii KATA PENGANTAR

Puji syukur Penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala berkat, kasih dan karunia-Nya, sehingga Penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Penulisan Tugas Akhir ini merupakan bagian dari kurikulum yang harus diselesaikan untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan Sarjana Strata Satu di Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

Selama masa perkuliahan sampai masa penyelesaian Tugas Akhir ini, Penulis banyak memperoleh bimbingan, dukungan dan pertolongan dari berbagai pihak. Untuk itu, dengan setulus hati Penulis hendak menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Keluarga yang tercinta, yang senantiasa berdoa untuk keberhasilan Penulis dan yang telah begitu banyak memberikan dukungan moril maupun spiritual kepada Penulis.

2. Bapak Ir. Raja Harahap, MT selaku dosen Pembimbing Tugas Akhir, atas segala bimbingan, pangarahan dan motivasi dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

3. Bapak Ir. Syamsul Amien, MS dan Bapak Ir. Eddy Warman, MT.

selaku dosen Penguji yang telah banyak memberikan masukan untuk perbaikan Tugas Akhir ini.

4. Bapak Dr. Fahmi, ST., M.Sc, IPM selaku Ketua Depatemen Teknik Elektro FT-USU dan

6. Seluruh staf pengajar dan administrasi Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara .

7. Rekan-rekan seangkatan Jurusan Teknik Elektro Ekstensi 2012 yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu.

iii Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih memiliki kekurangan, baik dari segi isi maupun penulisannya. Oleh karena itu, Penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun demi perbaikan dan juga kesempurnaan tugas akhir ini. Akhir kata semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang membacanya.

Medan, 20 April 2018 Hormat Penulis,

Julius Alfrado Pakpahan NIM. 120422038

iv DAFTAR ISI

ABSTRAK ... i

KATA PENGANTAR ... ii

DAFTAR ISI ... v

DAFTAR GAMBAR ... vii

DAFTAR TABEL... viii

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Tujuan Penulisan ... 1

1.3 Manfaat Penulisan ... 2

1.4 Batasan Masalah ... 2

1.5 Metode Penulisan ... 3

1.6 Sistematika Penulisan ... 3

BAB II Transformator 2.1 Umum ... 4

2.2 Konstruksi Transformator ... 5

2.2.1 Tipe inti (Core Type) ... 5

2.2.2 Tipe Cangkang (Shell Type)…... 6

2.3 Prinsip Kerja Transformator ... 7

2.3.1 Keadaan Transformator tanpa beban ... 8

2.3.2 Keadaan Transformator berbeban ... 10

2.4 Rangkaian Ekivalen Transformator ... 11

2.5 Rugi-rugi Efisiensi Transformator... 13

v

2.5.1 Rugi Tembaga (Pcu) ... 13

2.5.2 Rugi Besi ... 13

2.3.6 Efisiensi ... 14

2.6 Transformator Tiga Phasa ... 14

2.6.1 Umum ... 14

2.6.2 Konstruksi Transformator Tiga Phasa ... 15

2.6.3 Konstruksi Umum Trafo Distribusi 3 phasa ... 16

2.6.4 Hubungan Transformator Tiga Phasa ... 18

2.7 Tap Changer ... 21

2.7.1 Prinsip Kerja Tap Changer ... 21

2.7.2 Tap Changer Tidak Berbeban (Off Load Tap Changer) .. 22

2.7.3 Tap Changer Berbeban (On Load Tap Changer) ... 24

2.7.4 Konstruksi dan Komponen OLTC ... 25

2.8 Pengukuran Rasio Tegangan ... 27

BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Tempat dan waktu penelitian ... 28

3.2 Tahapan Penelitian ... 28

3.3 Diagram Chart ... 29

BAB IV Pengukuran Ratio Belitan dan Analisa Data 4.1 Umum ... 30

4.2 Peralatan ... 30

4.3 Prosedur Pengujian Rasio Trafo ... 30

4.4 Data Percobaan ... 31

4.5 Analisa Data ... 32

vi BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan... 35 5.2 Saran ... 35

DAFTAR PUSTAKA ... 36

vii Daftar Gambar

Gambar 2.1 Konstruksi Transformator Tipe Inti (Core Type) ... 5

Gambar 2.2 Transformator Tipe Cangkang (Shell Form) ... 6

Gambar 2.3 Transformator dalam keadaan tanpa beban ... 8

Gambar 2.4 Transformer dalam keadaan berbeban ... 10

Gambar 2.5 Penyederhanaan Rangkaian ekivalen Trafo ... 12

Gambar 2.6 Rangkaian ekivalen Transformator ... 12

Gambar 2.7 Rugi-rugi pada Transformator ... 13

Gambar 2.8 Transformator Tiga Phasa ... 15

Gambar 2.9 Konstruksi Umum Trafo 3 Phasa ... 16

Gambar 2.10 Konstruksi Lengkap Trafo ... 17

Gambar 2.11 Hubungan Transformator Y - Y ... 19

Gambar 2.12 Hubungan Transformator Y - Δ ... 20

Gambar 2.13 Off Load Tap Changer ... 23

Gambar 2.14 Tap Changer berbeban ... 24

Gambar 2.15 Komponen OLTC ... 25

Gambar 2.16 Hubungan belitan Transformator ... 27

viii Daftar Tabel

Tabel 4.1 ... 31 Tabel 4.2 ... 32

1 BAB I

PENDAHULUAN

1. 1. Latar Belakang

Salah satu masalah yang terdapat dalam sistim tenaga listrik adalah perubahan atau penurunan tegangan yang diakibatkan pusat-pusat pembangkit tenaga listrik berada jauh dari pusat beban, hal ini mengakibatkan kerugian yang cukup besar dalam penyaluran daya listrik.Kerugian tersebut disebabkan oleh saluran yang cukup panjang. Sehingga dalam penyaluran daya listrik melalui transmisi maupun distribusi akan mengalami tegangan jatuh (drop voltage) sepanjang saluran yang dilalui.Ada beberapa cara yang dilakukan untuk memperbaiki jatuh tegangan,salah satunya dengan pemasangan on load tap changer pada transformator daya pada sisi pembangkit serta pemasangan onload tap changer pada trafo daya

Pada dasarnya prinsip tap changer ini adalah membuat suatu variasi perbandingan belitan pada transformator.Dengan variasi perbandingan belitan ini maka diharapkan dapat memenuhi keperluan antara lain mendapatkan suatu tegangan sekunder tertentu pada saat tegangan primer berubah, mendapatkan tegangan sekunder yang bervariasi,mendapatkan suatu tap tegangan tertentu disamping tap tegangan utama dan untuk mendapatkan suatu tegangan yang lebih rendah untuk start motor listrik.Penenempatan tapchanger biasanya ditempatkan di sisi tegangan tinggi transformator dengan pertimbangan variasi tegangan yang lebih luas karena jumlah belitannya yang lebih banyak

Tulisan ini membahas mengenai pengukuran ratio trafo daya dan analisa output sekunder pada trafo daya yang menggunakan on load tap changer sehingga diketahui seberapa baik tegangan keluaran di sekunder trafo dengan penggunaan on load tap changer.

1.2 Tujuan Penulisan

Adapun tujuan penulisan tugas akhir ini adalah:

1. Mengetahui tegangan di sekunder trafo daya yang menggunakan on load tap changer dengan tegangan masukan yang bervariasi di sisi primer

2. Menghitung error dari tegangan sekunder trafo daya yang menggunakan on load tap changer

2 1.3 Manfaat Penulisan

Penulisan Tugas akhir ini diharapkan bermanfaat untuk:

1. Memberikan informasi kepada penulis dan pembaca mengenai ketepatan tegangan sekunder trafo daya yang menggunakan on load tap changer saat tegangan masukan disisi primer transformator bervariasi

2. Sebagai referensi tambahan bagi mahasiswa yang memperdalam mengenai trafo daya yang menggunakan on load tap changer

1.4. Batasan Masalah

Agar tujuan penulisan tugas akhir ini sesuai dengan yang diharapkan dan terfokus pada judul dan bidang yang disebutkan diatas, maka penulis membatasi permasalahan yang akan dibahas pada:

1. Trafo daya yang digunakan pada percobaan menggunakan on load tap changer.

2. Tidak membahas mengenai penentuan jumlah belitan pada trafo daya dan penyebab Error tegangan.

3. Tidak membahas off load tap changer secara spesifik.

4. Tidak membahas system pendinginan dan sistem proteksi pada trafo daya

1.5. Metode Penulisan

Untuk dapat menyelesaikan tugas akhir ini maka penulis menerapkan beberapa metode studi diantaranya:

1. Studi Literatur yaitu dengan membaca teori-teori yang berkaitan dengan topik tugas akhir ini dari buku-buku referensi baik yang dimiliki oleh penulis atau di perpustakaan dan juga dari artikel-artikel, jurnal, internet

2. Studi lapangan yaitu dengan melaksanakan pengumpulan data di PT PLN Persero Penyaluran Dan Pusat Pengatur Beban (P3b) Sumatra Unit Pelayanan Transmisi Medan 3. Studi bimbinganya itu dengan melakukan diskusi tentang topic tugas akhir ini dengan dosen

pembimbing yang telah ditunjuk oleh pihak departemen Teknik Elektro USU dan dosen- dosen lainnya yang berhubungan dengan bidang tugas akhir ini.

3 1.6. Sistematika Penulisan

Tugas akhir ini disusun berdasarkan sistematika penulisan sebagai berikut.

BAB I. PEDAHULUAN

Bab ini merupakan pendahuluan yang berisi tentang latar belakang masalah, tujuan, manfaat penulisan, batasan masalah,metode dan sistematika penulisan.

BAB II. TRANSFORMATOR

Bab ini menjelaskan tentang transformator secara umum, konstruksi, prinsip kerja, hubungan tranformator tiga fasa, tap changer serta pengukuran rasio tegangan

BAB III. METODOLOGI PENELITIAN

Bab ini membahas mengenai tempat dan waktu penelitian dan tahapan penelitian

BAB IV. PENGUKURAN RASIO BELITAN TRAFO DAN ANALISA DATA.

Bab ini membahas mengenai hasil pengujian dan analisa data.

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini berisi kesimpulan dan saran yang diperoleh dari hasil percobaaan

4 BAB II

TRANSFORMATOR

2.1 Umum

Transformator merupakan suatu alat listrik yang dapat memindahkan dan mengubah energi listrik dari satu atau lebih rangkaian listrik ke rangkaian listrik yang lain dengan frekuensi yang sama dan perbandingan transformasi tertentu melalui suatu gandengan magnet dan berdasarkan prinsip induksi elektromagnetis, dimana perbandingan tegangan antara sisi primer dan sisi sekunder berbanding lurus dengan perbandingan jumlah lilitan dan berbanding terbalik dengan perbandingan arusnya.

Transformator merupakan suatu komponen yang sangat penting peranannya dalam system ketenagalistrikan arus bolak-balik. Penemuan transformator merupakan suatu langkah maju dan besar bagi peningkatan efisiensi ketenagalistrikan. Arus yang besar akan menimbulkan rugi-rugi yang besar, yaitu P = I

2

R. Dimana arus yang besar akan membutuhkan penampang kawat penghantar yang besar yang tentunya tidak ekonomis karena memerlukan biaya yang sangat tinggi untuk menyanggupi kebutuhan tersebut. Jadi, kerugian ini dapat diminimalisai dengan menggunakan transformator, dimana tegangan pembangkitan dinaikkan semaksimal mungkin, maka arus yang mengalir akan kecil, yang menyebabkan rugi-rugi daya yang kecil dan penampang kawat yang digunakan juga kecil, sehingga otomatis biaya yang diperlukan jauh lebih ekonomis dan tegangan dapat diturunkan kembali di ujung saluran ketegangan rendah dalam pendistribusian kekonsumen.

Transformator yang dipakai pada jaringan listrik merupakan transformator tenaga. Disamping itu ada jenis-jenis transformator yang lain dan yang banyak digunakan pada umumnya merupakan transformator yang lebih kecil.

5 2.2 KONSTRUKSI TRANSFORMATOR

Pada dasarnya transformator terdiri dari kumparan primer dan sekunder yang dibelitkan pada inti ferromagnetik. Transformator yang menjadi fokus bahasan disini adalah transformator daya.

Berdasarkan cara melilitkan kumparan pada inti, dikenal ada dua macam transformator, yaitu tipe Inti (Core type) dan tipe cangkang (Shell type).

2.2.1 Tipe inti (Core Type)

Tipe inti ini dibentuk dari lapisan besi berisolasi berbentuk persegi dan kumparan transformatornya dibelitkan pada dua sisi persegi. Pada konstruksi tipe inti, lilitan mengelilingi inti besi,seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.1.

Gambar 2.1. Konstruksi transformator tipe inti (Core Type)

Bekerjanya Transformator menghendaki adanya fluks gandengan atau fluks bersama bolak-balik yang menghubungkan kedua kumparan yang menggunakan konsep induktansi bersama. Hal ini akan diperoleh pula bila digunakan inti udara tetapi akan jauh lebih efektif bila digunakan inti besi atau bahan ferromagnetic

6 lainnya karena sebagian besar fluks akan terkurung dalam jalan tertentu yang menghubungkan kedua kumparan dan mempunyai permeabilitas yang jauh lebih besar

2.2.2 Tipe cangkang ( Shell Type )

Jenis konstruksi transformator yang kedua yaitu tipe cangkang yang dibentuk dari lapisan inti berisolasi dan kumparan dibelitkan di pusat inti. Pada transformator ini, kumparan atau belitan transformator dikelilingi oleh inti.

Untuk mengurangi kerugian yang disebabkan oleh arus pusar didalam inti, rangkaian magnetik biasanya terdiri dari setiap laminasi tipis. Dalam jenis Cangkang kumparan dililitkan sekitar kaki tengah dan inti berkaki tiga. Kebanyakan fluks berkurang dalam inti dan karena itu dirangkum oleh kedua kumparan

Gambar 2.2. Transformator tipe cangkang (shell form)

7 2.3 PRINSIP KERJA TRANSFORMATOR

Transformator adalah suatu alat listrik yang dapat mengubah dan menyalurkan energi listrik dari satu atau lebih rangkaian listrik ke rangkaian ke rangkaian listrik yang lain melalui suatu gandengan magnet dan berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik. Transformator di gunakan secara luas baik dalam bidang tenaga listrik maupun elektronika. Penggunaan transformator dalam sistem tenaga memungkinkan terpilihnya tegangan yang sesuai dan ekonomis untuk tiap-tiap keperluan misalnya, kebutuhan akan tegangan tinggi dalam pengiriman daya jarak jauh.

Transformator terdiri atas dua buah kumparan (primer dan sekunder) yang bersifat induktif. Kedua kumparan ini terpisah secara elektrik namun berhubungan secara magnetis melalui jalur yang memiliki reluktansi rendah. Apabila kumparan primer dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik maka fluks bolak-balik akan muncul di dalam inti yang dilaminasi, karena kumparan tersebut membentuk jaringan tertutup maka mengalirlah arus primer. Akibat adanya fluks di kumparan primer maka di kumparan primer terjadi induksi sendiri (self induction) dan terjadi pula induksi di kumparan sekunder karena pengaruh induksi dari kumparan primer atau disebut sebagai induksi bersama (mutual induction) yang menyebabkan timbulnya fluks magnet di kumparan sekunder, maka mengalirlah arus sekunder jika rangkaian sekunder di bebani, sehingga energi listrik dapat ditransfer keseluruhan.

^{e = -N} ……….. (2.1)

Dimana: e = gaya gerak listrik (ggl) [volt]

N = jumlah lilitan

= perubahan fluks magnet

Perlu diingat bahwa hanya tegangan listrik arus bolak-balik yang dapat ditransformasikan oleh transformator, sedangkan dalam bidang elektronika, transformator digunakan sebagai gandengan impedansi antara sumber dan beban untuk menghambat arus searah sambil tetap melakukan arus bolak-balik antara rangkaian.

8 Tujuan utama menggunakan inti pada transformator adalah untuk mengurangi reluktansi (tahanan magnetis) dari rangkaian magnetis (common magnetic circuit).

2.3.1 Keadaan Transformator Tanpa Beban

Bila kumparan primer suatu transformator dihubungkan dengan sumber tegangan V1 yang sinusoidal dan kumparan sekundernya merupakan rangkaian yang tidak dibebani (no load), maka akan mengalir arus primer I0 yang juga sinusoidal dan dengan menganggap kumparan N1 reaktif murni. I0 akan tertinggal 900

dari V1 (induktif).

Gambar 2.3 Transformator dalam keadaan tanpa beban

Arus primer I0 menimbulkan fluks (Ф) yang sefasa dan juga berbentuk sinusoidal dalam rangkaian magnetic.

...(2-2)

Fluks yang sinusoid ini akan menghasilkan tegangan sesaat dalam kumparan primer yang sama dengan (berdasarkan hukum Faraday) :

9

e = -N ……….(2-3)

Dimana : e = gandengan fluks dalam kumparan primer.

= fluks (disini dianggap semua terkurung didalam inti).

N₁ = jumlah lilitan dalam kumparan primer.

Dengan mensubtitusikan persamaan (2-2) dan (2-3) :

-N

= -N1.ω.Φmaks.cos ωt (tertinggal 90⁰) ……..(2.4)

Pada kondisi maksimum, e_1maks.=N₁.. maks, dimana ω=2πf, sehingga harga efektifnya :

E₁ =

√ =

√ = 4,44. N₁.f.Φ_maks ...(2-5)

Bila rugi tahanan dan adanya fluksi bocor diabaikan akan terdapat hubungan :

Dimana :

E₁ = GGL induksi di sisi primer (volt) E₂ = GGL Induksi si sisi sekunder (Volt) V₁ = Tegangan terminal di sisi primer (volt) V₂ = Tegangan terminal di sisi sekunder (volt) N₁ = Jumlah belitan di sisi primer

N₂ = Jumlah belitan di sisi sekunder a = Perbandingan transformasi

10 2.3.2 Keadaan Transformator Berbeban

Apabila kumparan sekunder dihubungkan dengan beban Z_L, akan mengalir arus I₂ pada kumparan sekunder dimana Arus beban I2 ini akanmenimbulkan gaya gerak magnet (ggm) N2. I2 yang cenderung menentang fluks (Ф) bersama yang telah ada akibat arus pemagnetan. Agar fluks bersama itu tidak berubah nilainya, pada kumparan primer harus mengalir arus I2`, yang menentang fluks yang dibangkitkan oleh arus beban I2, hingga keseluruhan arus yang mengalir

Gambar 2.6 Transformer dalam keadaan berbeban pada kumparan primer menjadi :

I1 = I0 + I2` (ampere) …………...……...………(2.6) Bila komponen arus rugi inti (Ic) diabaikan, maka I0 = Im , sehingga:

I1 = Im + I2` (ampere) …………...……...…….(2.7) Dimana :

I1 = arus pada sisi primer I0 = arus penguat

Im = arus pemagnetan Ic = arus rugi-rugi inti

11 2.4 RANGKAIAN EKIVALEN TRANSFORMATOR

Fluks yang dihasilkan oleh arus pemagnetan Im tidak seluruhnya merupakan Fluks Bersama (Ф_M), sebagian darinya hanya mencakup kumparan pimer (Ф₁) atau mencakup kumparan sekunder (Ф₂) saja dalam model rangkaian ekivalen yang dipakai untuk menganalisis kerja suatu transformator, adanya fluks bocor Ф₁ dengan mengalami proses transformasi dapat ditunjukan sebagai reaktansi X1 dan fluks bocor Ф2 dengan mengalami proses transformasi dapat ditunjukan sebagai reaktansi X2 sedang rugi tahanan ditunjukan dengan R1 dan R2, dengan demikian model rangkaian dapat dituliskan seperti gambar berikut ini :

Gambar 2.4. Rangkaian ekivalen transformator

V₁ = I1R₁ + I1X₁ + E1

E₁ = aE₂

E₂ = I2R₂ + I2X₂+ V₂ I₂ = aI`2

V₁ = I1R₁ + I1X₁ + a(I2R₂ + I2X₂ + V2) V₁ = I1R₁ + I1X₁ + aI2R₂ + aI2X₂ + aV₂

V₁ = I1R₁ + I1X₁ + a(aI`2R<sub>2</sub>) + a(aI`₂X₂) + aV₂ V₁ = I1R₁ + I1X₁ + a

2

I`₂R₂ + a

2

I`₂X₂ + aV2

V₁ = I₁R₁ + I1X₁ + I`2 (a

2

R₂ + a

2

X₂) + aV₂ ………....……….(2.8)

12 Apabila semua parameter sekunder dinyatakan dalam harga rangkaian primer, harganya perlu dikalikan dengan faktor a

2

, dimana a = E₁/E₂. Sekarang model rangkaian menjadi sebagai terlihat pada gambar berikut

Gambar 2.5 Penyederhanaan rangkaian ekivalen transformator Maka didapat hasil perhitungan sebagai berikut :

R_ek = R1 + a

2

R₂ (ohm)……….….………(2.9)

X_ek = X1 + a

2

X₂ (ohm) …...………..………(2.10)

Sehingga rangkaian diatas dapat diubah seperti gambar di bawah ini

Gambar 2.6 Penyederhanaan rangkian ekivalen transformator

13 2.5 RUGI – RUGI DAN EFISIENSI TRANSFORMATOR

Gambar 2.7. Rugi-rugi pada transformator 2.5.1 Rugi tembaga (Pcu)

Rugi yang disebabkan arus mengalir pada kawat tembaga dapat ditulis sebagai berikut :

P_cu = I

2

R ………...………...(2.11) Formula ini merupakan perhitungan untuk pendekatan.Karena arus beban berubah – ubah, rugi tembaga juga tidak konstan bergantung pada beban.

2.5.2 Rugi besi (Pi)

Rugi besi terdiri atas :

Rugi histerisis, yaitu rugi yang disebabkan fluks bolak – balik pada inti besi yang dinyatakan sebagai :

Ph = kh f Bmaks 1.6

watt ………...………(2.12) Dimana :

Kh = konstanta

B_maks = Fluks maksimum (weber)

Rugi arus eddy , yaitu rugi yang disebabkan arus pusar pada inti besi.

14 Dirumuskan sebagai :

Pe = ke f

2

B

2

maks ………...…(2.13) Jadi, rugi besi (rugi inti) adalah :

Pi = Ph + Pe ………..…...…...(2.14)

2.5.3 Efisiensi

Efisiensi dinyatakan sebagai

η =

=

………….……….(2.15)

dimana: ∑rugi = Pcu + Pi

Melalui penurunan persamaan di atas bisa di cari nilai efisiensi maksimum untuk beban tertentu yaitu pada saat rugi tembaga = rugi inti

2.6 TRANSFORMATOR TIGA PHASA

2.6.1 Umum

Pada prinsipnya transformator tiga phasa sama dengan transformator satu phasa, perbedaannya adalah seperti perbedaan sistem listrik satu phasa dengan listrik tiga phasa, yaitu mengenal sistem bintang (Y) dan delta (Δ), serta sistem zig-zag (Z), dan juga sistem bilangan jam yang sangat menentukan untuk kerja paralel transformator tiga phasa. Untuk menganalisa transformator daya tiga phasa dilakukan dengan memandang atau menganggap transformator tiga phasa sebagai transformator satu phasa, teknik perhitungannya pun sama, hanya untuk nilai akhir biasanya parameter tertentu (arus, tegangan dan daya)

Transformator tiga phasa ini berkembang dengan alasan ekonomis, biaya lebih murah, karena bahan yang digunakan lebih sedikit dibandingkan tiga buah

15 transformator satu phasa dengan jumlah daya yang sama dengan satu buah transformator tiga phasa, lebih ringan dan lebih kecil sehingga mempermudah pengangkutan (menekan biaya pengiriman), pengerjaannya lebih cepat, serta untuk menangani operasinya hanya satu buah transformator yang perlu mendapat perhatian.

2.6.2 Konstruksi Transformator Tiga Phasa

Untuk mengurangi kerugian yang disebabkan oleh arus pusar didalam inti, rangkaian magnetik itu biasanya terdiri dari setumpuk laminasi tipis. Dua jenis konstruksi yang biasa dipergunakan diperlihatkan pada gambar 2.12 berikut ini.

Gambar 2.8 Transformator tiga phasa

Dalam jenis transformator tipe cangkang (Shell type) kumparan dililitkan sekitar kaki tengah dari inti. Kebanyakan fluks terkurung dalam inti dank arena itu di rangkum oleh kedua kumparan. Meskipun fluks bocor yang di rangkum salah satu kumparan tanpa diragkum yang lain merupakan bagian kecil dari fluks total, ia mempunyai pengaruh penting pada perilaku transformator. Kebocoran dapat dikurangi dengan membagi – bagi kumparan dalam bagian – bagian yang di letakkan.

16 2. 6 . 3 K o n st ru k si U m u m T r a f o D i st r i b u si 3 p h a sa

G a mb a r 2 . 9 . Ko ns t r u k s i U mu m T r a fo 3 p ha s a

Transformator daya tiga fasa terdiri dari bagian-bagian : 1. Busing Primer.

2. Indikator tinggi permukaan minyak

3. Penapas pengering.

4. Lobang untuk pembukaan.

5. Lobang untuk penarikan.

6. Kran untuk pemasukan/pengeluaran minyak.

7. Pelat nama.

8. Thermometer.

9. Tap trafo (alat untuk merubah tegangan).

Gambar 2.13. Konstruksi lengkap Trafo.

Tiap Transformator harus dilengkapi dengan name plate pengenal, terbuat dari bahan tahan cuaca, dipasang pada posisi yang mudah dilihat berisikan rincian seperti yang ditunjukan dibawah ini. Keseluruhan pelat harus bertanda yang tak mudah terhapus (misalnya dengan memahat, mencetak-cetak). Informasi yang diperlukan :

a. Jenis transformator (misalnya: transformator, oto-transformator, transformator penguat dan sebagainya).

b. Nomor spesifikasi.

c. Nama pabrik.

d. Nomor seri pembuatan e. Tahun pembuatan f. Jumlah fasa

g. Daya pengenal (untuk transformator belitan banyak, ganda, daya pengenal tiap belitan harus diberikan, kombinasi pembebanan harus ditunjukan pula, jika

tidak pengenal salah satu belitan merupakan jumlah daya pengenal belitan lainnya).

h. Frekuensi pengenal i. Tegangan pengenal j. Arus pengenal k. Lambang hubungan

1. Tegangan impendansi pada arus pengenal (nilai terukur dan bila perlu, daya acuan).

m.Jenis pendingin n. Massa keseluruhan.

o. Masa minyak isolasi.

Apabila nilai pengenal transformator lebih dari satu, tergantung dari hubungan yang berbeda-beda, dengan desain mengikuti kekhususanya, nilai-nilai pengenal perlu ditambahkan adalah plat pengenal.

2.6.4 Hubungan Transformator Tiga Phasa

Dalam pelaksanaannya, tiga buah lilitan fasa dalam sisi primer dan sisi sekunder dapat dihubungkan dalam bermacam – macam hubungan, seperti hubungan bintang, hubungan segitiga (delta) dan hubungan kombinasi Y-Y, Y-Δ, Δ-Y dan Δ- Δ, bahkan untuk kasus tertentu lilitan sekunder dapat dihubungkan secara berliku – liku (zig- zag), sehingga didapatkan kombinasi Δ-Z dan Z- Y.

Hubungan zig – zag merupakan sambungan bintang “ istimewa”, hubungan ini untuk mengantisipasi kejadian yang mungkin terjadi apabila dihubungkan secara bintang dengan beban setiap phasanya tidak seimbang.

A. Hubungan Wye - Wye (Y – Y)

Jika tegangan tiga phasa dipasok ke transformator Y–Y, maka tegangan tiap-tiap phasanya akan saling berbeda 120o.

Hubungan pada transformator tiga phasa dapat dilihat pada gambar berikut

Gambar 2.10 Hubungan Transformator Y – Y Tegangan primer pada masing – masing phasa adalah :

VϕP =

√ ………(2.17)

Tegangan phasa primer sebanding dengan tegangan phasa sekunder dan perbandingan belitan transformator. Maka diperoleh perbandingan tegangan pada transformator adalah :

=

^√

√ ………..(2.18)

; dimana VΦp = tegangan fasa primer VΦs = tegangan fasa sekunder

20 B. Hubungan Wye – Delta (Y – Δ)

Beda phasa antara sisi primer dan sekunder sebesar 30o atau kelipatannya, yang jika hendak dihubungkan secara parallel, sisi sekunder transformator yang akan diparalelkan harus memiliki beda phasa yang sama.

digunakan sebagai penaik tegangan untuk system tegangan tinggi. Hubungan Wye – Delta dapat dilihat pada gambar berikut:

Gambar 2.11 Hubungan Transformator Y - Δ

Tegangan kawat ke kawat primer sebanding dengan tegangan phasa primer.

VLP = VΦP ……….……….………..(2.19) Tegangan kawat – kawat sekunder sebanding dengan tegangan phasa.

VLS = VΦS ……….(2.20) Maka perbandingan tegangan pada hubungan ini :

=

^√

=

√3 ……….(2.21)

21 2.7 Tap Changer

Pada sisi distribusi peningkatan efisiensi dapat dilakukan dengan menjaga tegangan terminal konsumen sampai pada batas yang ditentukan. Tegangan keluaran atau tegangan terminal konsumen dapat dikendalikan dengan pemasangan tapping pada sisi primer atau pada sisi sekunder. Perubahan posisi tapping dikendalikan oleh tap changer. Tap changer atau pengubah tapping adalah suatu alat pengubah tegangan dengan mengubah rasio perbandingan belitan transformator untuk mendapatkan tegangan operasi sekunder akibat adanya perubahan tegangan pada sisi primer.

Pemilihan tapping transformator didasarkan pada penyesuaian besar tegangan primer transformator, besar tegangan yang diterima oleh kumparan primer transformator dipengaruhi oleh jatuh tegangan yang terjadi pada saluran.

Berdasarkan SPLN 50: 1997 Ada dua macam penyadapan (tapping) tanpa beban yaitu:

- Sadapan tanpa beban (STB) tiga langkah: 21, 20, 19 kV;

- Sadapan tanpa beban lima langkah : 22, 21, 20, 19, l8 kV.

Penyadapan ini dilakukan dengan pengubah sadapan (komutator) pada keadaan tanpa beban pada sisi primer

2.7.1. Prinsip Kerja Tap changer

Prinsip pengaturan tegangan sekunder berdasarkan perubahan jumlah belitan pirmer atau sekunder. V1,N1 dan V2,N2 adalah parameter primer dan sekunder :

=

……….(3.1)

= Tegangan Primer

= Tegangan Sekunder

= Belitan Primer

= Belitan Sekunder

22 Jika belitan primer berkurang tegangan perbelitan akan bertambah, sehingga tegangan sekunder bertambah. Pada kondisi lain, belitan sekunder bertambah sementara belitan primer tetap, tegangan sekunder akan bertambah juga. Pengurangan belitan primer mempunyai pengaruh yang sama dengan penambahan belitan sekunder.

Beberapa faktor akan dijelaskan dibawah ini yang dapat dibuat jadi pertimbangan, saat memutuskan sisi yang mana yang akan di pasang tappingnya : 1. Transformator dengan rasio belitan yang besar, disadap pada sisi tegangan tinggi,

karena pengendalian tegangan keluaran lebih halus atau dengan kata lain sadapan pada belitan sisi tegangan tinggi memungkinkan merubah tegangan keluar dalam step yang cukup luas.

2. Penempatan tapping pada sisi tegangan tinggi hanya akan menangani arus yang kecil, walaupun isolasi diperlukan lebih banyak.

3. Pemasangan tap pada sisi sekunder cukup sulit karena pada umumnya belitan tegangan rendah dililit setelah inti, dan belitan tegangan tinggi dililit setelah belitan tegangan rendah. Oleh karena itu membuat tapping pada belitan tegangan tinggi lebih mudah.

Beberapa point diatas dapat dijadikan sebuah pertimbangan dalam memutuskan disisi transformator sebelah mana yang akan dipasang tapping.

2.7.2 Tap Changer Tidak Berbeban (Off Load Tap Changer)

Salah satu perlengkapan agar tegangan pelayanan masih dalam batas-batas yang diperbolehkan, maka trafo distribusinya dilengkapi dengan tap changer tanpa beban pada sisi tegangan tingginya, di samping itu pada sisi tegangan rendahnya atau tegangan terminal sisi sekunder trafonya sudah dibuat 231/400 V atau +5 % di atas nilai nominalnya 220/380 V. Tap changer tanpa beban pada trafo distribusi harus dikaitkan dengan pengaturan tegangan tap changer berbeban pada trafo utama di gardu induk yang bersangkutan. Dalam mengatur tegangan pelayanan dengan menggunakan dua tap changer dari trafo utama maupun trafo distribusinya, hanya dimungkinkan pada jaringan yang beroperasi radial. Pemanfaatan tap changer tanpa beban dari trafo distribusi, umumnya dilakukan pada saluran udara tegangan menengah yang panjang, di daerah yang kepadatan bebannya relatif masih rendah.

23 Terdapat trafo distribusi yang mempunyai 3 tapping pada tap changer tanpa beban yaitu +5%, 0% dan -5%; pada sistem 20 kV, ekivalen dengan 21 kV, 20 kV dan 19 kV. Sisi tegangan rendah (TR) dari kedua macam trafo tersebut diatas, tegangan terminal sekudernya (tanpa beban) sudah dibuat 231/400 V atau +5% diatas nilai nominalnya 220/380 V.Penggunaan tap changer ini pada transformator distribusi diharapkan dapat menghasilkan tegangan sekundernya lebih stabil. Terdapat 6 stut dari stut 1 sampai dengan stut 6, belitan disadap dalam 6 titik, sama dengan jumlah stut. Tap changer dihubungkan ke 6 titik sadapan melalui stut yang berbebentuk lingkaran. Tap changer transfotmator dapat di tempatkan dimana pada bagian transformator distribusi. Jarum penunjuk R dapat diputar melalui pemutar yang ada di luar tangki

Gambar 2.12 Off Load Tap Changer

24 2.7.3 Tap Changer Berbeban (On Load Tap Changer)

Pengubah tapping ini biasanya digunakan untuk perubahan tegangan dalam periode waktu yang singkat. Tegangan keluaran dapat diatur dengan tap changer, tanpa menyebabkan gangguan terhadap sistem.

Jenis tap changer berbeban yang lain, juga dilengkapi dengan reaktor sadapan tengah, diilustrasikan pada gambar 2.21. Fungsi reaktor adalah melindungi sadapan belitan dari hubung singkat. Saklar 1, 2, 3, 4 dan 5 dihubungkan dengan sadapan belitan. Saklar S pada gambar dibawah ditutup selama operasi normal, dengan saklar 2, 3, 4, 5 dibuka dan saklar 1 ditutup. Pada saat ini, arus mengalir melalui reactor bagian atas dan reaktor bagian bawah dengan arah yang berlawanan.

Gambar 2.13 Tap Changer berbeban

Perubahan sadapan 1 ke sadapan 2, dilakukan dengan urutan operasi sebagai berikut :

1. Buka saklar S. Sekarang arus total mengalir melalui reaktor pada bagian atas dan tegangan jatuhnya besar.

2. Tutup saklar 2. Belitan antara sadapan 1 dan sadapan 2 terhubung melalui reaktor.

3. Buka saklar 1. Sehingga arus mengalir melalui reaktor pada bagian bawah dan tegangan jatuhnya besar.

4. Tutup saklar S. Arus mengalir melalui kedua bagian reaktor .

Untuk perubahan dari tap 2 ke tap 3, urutan operasi diatas diulang kembali

25 2.7.4. Konstruksi dan Komponen OLTC

Tap Changer Transformator tenaga ditempatkan dalam tabung Compartment dan direndam minyak, ditempatkan terpisah dari tangki Utama (Main-tank) Trafo karena dalam pengoperasian OLTC terjadi switching ketika kontak-kontak didalam OLTC berpindah posisi sehingga kualitas minyak cepat menurun terutama warnanya cepat kotor berwarna hitam (korbon dioksida), oleh karena itu minyak Tap Changer ditempatkan terpisah dari minyak Trafo di Tanki utama. Penempatan OLTC dirancang sedekat mungkin dengan belitan/kumparan Trafo untuk memperpendek pemakaian konduktor yang dipakai untuk menghubungkan Tap Changer dengan belitan

Gambar 2.14 Komponen OLTC

Komponen / Bagian-bagian OLTC : 1. Tap Changer Head

2. Diverter Switch 3. Tap Selector

4. mekanik penggerak motor 5. Relay Proteksi RS 2000 6. Konservator

Pada Tap Changer Head terpasang :

26 - Mekanism gear, untuk mengatur gerakan OLTC

- Indikator posisi tap, guna mengetahui posisi tap, angka penunjukannya harus sama dengan posisi yang ditunjukan pada Mekanik penggerak.

- Flenes/katup-katup minyak yang menghubungkan OLTC dengan konservator, suction pipe, fasilitas untuk penyaringan minyak OLTC dan katup pembuang udara (Venting/Bleeder)

Pada Diverter switch, saat bergerak berubah posisi tap, kontak- kontak diverter switch, membawa arus beban namun walaupun ada arus beban tidak terjadi pemutusan arus (open connection) karena dilengkapi dengan Kontak transisi dan Resistor transisi, namun saat perubahan posisi kontak-kontak Diverter switch terjadi arcing tetapi masih dalam batas toleransi. Gerakan diverter berlangsung setelah gerakan posisi kontak Selektor mencapai titik perpindahannya. Tap Selector merupakan kontak utama Tap untuk perpindahan posisi pada pengoperasian OLTC, saat perubahan sampai posisi tap yang akan dicapai Tap-Selector tidak berbeban (tidak membawa Arus), karena itu Tap Selector dapat ditempatkan dalam Main tank Trafo, kecepatan gerak Tap Selector dan Diverter Switch dari awal gerak hingga sampai di posisi berikutnya ( satu step) sekitar 40 – 70 milli detik, sesuai dengan typenya

Mekanik penggerak terdiri dari beberapa komponen antara lain : - Motor dan posisi tap

- Heater

- Kontaktor kontaktor + Wiring

- Penunjukan angka counter/jumlah operasi.

- Gear box dll

Proteksi yang terpasang pada OLTC adalah untuk pengaman terhadap tekanan lebih (pressure), yang terjadi saat gangguan berat.

- Rele Jansen / RS 2000 / RS 2001 - Pressure Relay

- Pressure relay Device - Explosive Mebrane.

Diverter switch ditempatkan dalam kompartemen yang diisi minyak isolasi, pada pengoperasiannya terjadi pemanasan terhadap minyak oleh karena itu Untuk menampung

27 pemuaian minyak kompartemen OLTC dihubungkan dengan Konservator.disamping itu karena kontaminasi minyak dari diverter bisa naik ke konservator maka minyak Konservator OLTC harus terpisah / disekat dengan minyak konservator tangki utama Trafo

2.8 Pengukuran Rasio Tegangan

Tujuan dari pengujian ratio belitan pada dasarnya untuk mendiagnosa adanya masalah dalam antar belitan dan seksi-seksi sistem isolasi pada trafo.

pengujian ini akan mendeteksi adanya hubung singkat atau ketidaknormalan pada tap changer. Tingginya nilai resistansi akibat lepasnya koneksi atau konduktor yang terhubung ground dapat dideteksi.

Gambar 2.15 Hubungan belitan trafo

Konsep dasar untuk melakukan pengujian ratio trafo ini secara sederhana kita dapat menggunakan sebuah supply tegangan AC 3 fasa 380 V. Dengan Mengacu pada Rumus Dasar Ratio Trafo Np/Ns=Vp/Vs=Is/Ip. Metoda pengujiannya adalah dengan memberikan tegangan variabel pada high voltage dan melihat tegangan yang muncul pada low voltage. Dengan membandingkan tegangan sumber dengan tegangan yang muncul maka dapat diketahui ratio perbandingannya. Pengujian dapat dilakukan dengan menggunakan alat Transformer Turn Ratio Test

28 BAB III.

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Tempat dan Waktu Penelitian

Pengukuran ini dilakukan di Gardu Induk - PT PLN (Persero) Binjai Medan yang dan dikerjakan oleh PT PLN (Persero) Penyaluran dan Pusat Pengaturan Beban (P3b) Sumatra Unit Pelayanan Transmisi Medan

3.2 Tahapan Penelitian

Penyusunan tugas akhir ini akan digunakan dengan menggunakan metode seperti gambar 3.1, yaitu dengan cara sebagai berikut:

1. Studi literatur

Studi literatur merupkan kajian penulis atas referensi-referensi yang ada baik berupa buku maupun karya-karya ilmiah yang berhubungan dengan penyelesaian laporan ini.

2. Perijinan pelitian

Dalam hal ini penulis akan melakukan perijinan kepada PLN untuk pengambilan data yang akan digunakan untuk menyelesaikan laporan.

3. Pengambilan Data

Pengambilan data akan dilakukan untuk di Gardu Induk Medan yaitu hasil tes yang dimiliki PLN (Gardu Induk Paya Geli ) untuk dianalisis

4. Pengolahan Data

Dari data yang diperoleh dari PLN akan dianalisis untuk mengetahui Tegangan sekunder trafo daya dari pengukuran rasio belitan trafo daya.

5. Penyelesaian laporan

Setelah data diperoleh, akan diselesaikan untuk pengambilan kesimpulan dan pemberian saran.

29 3.3 Diagram Chart

Gambar 3.1 Diagram Chart Mulai

Mengumpulkan data Rasio Tegangan hasil pengukuran

Menghitung Error tegangan sekunder transformator daya

Selesai

30 BAB IV

PENGUKURAN RATIO BELITAN TRAFO DAN ANALISA DATA

4.1. Umum

Besarnya tegangan keluaran disisi sekunder trafo daya diharapkan dapat tepat dengan tegangan nominal yang seharusnya seperti tertulis pada name plate trafo distribusi (150/20 KV), ataupun tidak melebihi dari toleransi tegangan yang diizinkan yaitu sebesar 0,5% dari tegangan nominalnya berdasarkan standar SPLN.

Oleh karena itu, pemasangan tap changer pada trafo daya dengan sistem perbandingan belitan diharapkan berguna untuk menjaga tegangan sekunder distribusi tetap konstan meskipun tegangan pada sisi primer berubah.

Studi ini dimaksudkan untuk mengetahui ratio belitan tegangan dan menghitung keluaran disisi sekunder terhadap tegangan nominal yang seharusnya seperti yang tertulis pada name plate trafo distribusi yang menggunakan on load tap changer jika diberi tegangan masukan yang masih dalam batas toleransi tegangan yang dirancang untuk trafo distribusi tersebut.

Penelitian ini dilakukan dengan cara mengukur tegangan sekunder trafo daya dimana, akan diberi tegangan primer yang bervariasi dengan batas toleransi tegangan maksimum dan minimum 5% dari tegangan nominalnya.

4.2. Peralatan

Pengukuran ini menggunakan peralatan :

1. Transformator 3 Φ tipe Bank Transformer, 50 Hz, 60 MVA, 150/20 K V Hub YNyn0, 18 Tap Variasi 0, 5%/tap.

2. Automatic Transformer Ratio Tester (ATRT)

4.3 Prosedur Pengujian Rasio Trafo

Pada saat pengujian rasio trafo, terminal pada ATRT yang digunakan adalah terminal primer, terminal sekunder, terminal grounding dan input power 220 Volt. Dari

31 terminal Primer ATRT dihubungkan ke bushing trafo daya dan terminal sekunder ATRT dihubungkan ke bushing sekunder trafo daya

Gambar 4.1. Pengujian Rasio Transformator

4.4 Data Percobaan

Data yang diperoleh dari pengujian Trafo Daya 1 Binjai PLN Medan Transformator 3 Φ, 50 Hz, 60 MVA, 150/20 K V Hub YNyn0, 17 Tap variasisi 0,5%/tap.

Tabel 4.1 Data Rasio Tegangan hasil pengukuran

H Tap Primer Sekunder

Vr Vs Vt Vr Vs Vt

1 165000 165000 165000 19990 19988 19988

2 163125 163125 163125 19990 19986 19988

3 161250 161250 161250 19989 19989 19989

4 159375 159375 159375 19987 19987 19989

5 157500 157500 157500 19987 19987 19987

6 155625 155625 155625 19988 19988 19988

7 153750 153750 153750 19988 19984 19986

8 151875 151875 151875 19989 19984 19989

32

H Tap Primer Sekunder

Vr Vs Vt Vr Vs Vt

9 150000 150000 150000 19989 19985 19985

10 148125 148125 148125 19989 19985 19987

11 146250 146250 146250 19990 19990 19988

12 144375 144375 144375 19988 19889 19988

13 142500 142500 142500 19992 19987 19989

14 140625 140625 140625 19989 19989 19988

15 138750 138750 138750 19989 19989 19989

16 136875 136875 136875 19991 19991 19991

17 135000 135000 135000 19991 19991 19991

4.5 Analisa Data

Dari hasil pengujian diatas, di sisi primer sengaja diberi tegangan masukan melebihi tegangan nominalnya untuk melihat seberapa jauh drop tegangan pada sisi sekunder trafo daya

Besarnya tegangan pada sisi sekunder yang diinginkan adalah 20 KV. Jadi besarnya error tegangan sekunder trafo dapat kita lihat pada tabel berikut

Tabel 4.2 Data perhitungan Rasio Tegangan hasil pengukuran

H Tap

Primer Sekunder

Vr Vs Vt Vr Selisih

(20000 v –Vr)

Vs Selisih

(20000 v – Vs)

Vt Selisih (20000 v – Vt) 1 165000 165000 165000 19990 10 19988 12 19988 12 2 163125 163125 163125 19990 10 19986 14 19988 12 3 161250 161250 161250 19989 11 19989 11 19989 11 4 159375 159375 159375 19987 13 19987 13 19989 11 5 157500 157500 157500 19987 13 19987 13 19987 13 6 155625 155625 155625 19988 12 19988 12 19988 12 7 153750 153750 153750 19988 12 19984 16 19986 14

33 H

Tap

Primer Sekunder

Vr Vs Vt Vr Selisih

(20000 v –Vr)

Vs Selisih

(20000 v – Vs)

Vt Selisih (20000 v – Vt) 8 151875 151875 151875 19989 11 19984 16 19989 11 9 150000 150000 150000 19989 11 19985 15 19985 15 10 148125 148125 148125 19989 11 19985 15 19987 13 11 146250 146250 146250 19990 10 19990 10 19988 12 12 144375 144375 144375 19988 12 19989 11 19988 12 13 142500 142500 142500 19992 8 19987 13 19989 11 14 140625 140625 140625 19989 11 19989 11 19988 12 15 138750 138750 138750 19989 11 19989 11 19989 11

16 136875 136875 136875 19991 9 19991 9 19991 9

17 135000 135000 135000 19991 9 19991 9 19991 9

Total (per fasa) 184 211 200

Rata-rata error (per fasa) 10,8235 12,4118 11,7647

Dari hasil perhitungan pada tabel diatas, maka didapatkan besarnya error dari tegangan sekunder

- Pada fasa R (Vr) = 10,8235 V - Pada fasa S (Vs) = 12,4118 V - Pada fasa T (Vt) = 11,7647 V

Atau jika dinyatakan dalam persen maka:

% Error tegangan sekunder = Harga rata-rata Error tegangan x 100%

Tegangan nominal sekunder trafo

Untuk fasa R (Vr) = 10,8235 V x 100% = 0,054 %

20.000 V

Untuk fasa S (Vs) = 12,4118 V x 100% = 0,0620 %

20.000 V

Untuk fasa T (Vt) = 11,7647 V x 100% = 0,0588 %

20.000 V

Dari hasil perhitungan analisa data tegangan sekunder trafo daya yang menggunakan on load tap changer diperoleh besar harga error tegangan sekunder trafo daya masih dalam batas toleransi yang diijinkan (+ 0,5 %)

Ketepatan tegangan keluaran disisi sekunder tidak selalu dapat mencapai 100% karena jumlah tap yang disediakan pada trafo daya terbatas artinya, sistem perbandingan belitan yang di rancang pada trafo daya tidak untuk setiap rentang tegangan masukan pada variasi 5% namun hanya pada batas maksimal 5% dan minimal 5% tegangan nominalnya supaya dapat tepat. Tapi masih dapat melayani tegangan masukan diantara rentang tersebut dan tegangan keluarannya masih dalam batas toleransi drop tegangan yang diijinkan ±5%.

38 BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Bedasarkan hasil analisa dari percobaan diatas maka diperoleh beberapa kesimpulan :

1. Ketepatan tegangan keluaran disisi sekunder trafo daya 3 Φ, 50 Hz, 25 KVA, 700 V- 400/231 V Hub Dy5 3 Tap Variasi 5%/tap dengan penggunaan tap changer tipe on load adalah cukup baik dengan indikator besar harga sesatan tegangan sekunder atau persen errornya hanya sekitar

1.85% atau masih dalam batas toleransi drop tegangan yang diijinkan yaitu ±5%.

2. Ketepatan tegangan keluaran disisi sekunder tidak selalu dapat mencapai 100% karena jumlah tap yang disediakan pada trafo daya terbatas artinya, sistem perbandingan belitan yang di rancang pada trafo daya tidak untuk setiap rentang tegangan masukan pada variasi 5%

namun hanya pada batas maksimal 5% dan minimal 5% tegangan nominalnya supaya dapat tepat. Tapi masih dapat melayani tegangan masukan diantara rentang tersebut dan tegangan keluarannya masih dalam batas toleransi drop tegangan yang diijinkan

±5%.

5.2 SARAN

Dalam penelitian ini menggunakan trafo daya yang menggunakan on load tap changer dengan tegangan nominalnya 150/20 KV, untuk penelitian lebih lanjut dapat dilakukan pada trafo daya yang menggunakan off load tap changer.

39 DAFTAR PUSTAKA

1. Bimbhra, P. S, “Electrical Machinery”, Edisi Keempat, Delhi : Goel Offset Press, 1990.

2. Chapman, Stephen J, “Electrical Machinery Fundamentals”, Singapore : McGraw-Hill Inc, 1987.

3. Puchstein, A. F, Lloyd, T.C dan A. G. Conrad, “Alternating Current Machines”, Edisi ketiga, Tokyo : Tutle Company, 1954.

4. Stigant A. S dan A. C. Franklin, “ The J & P Transformer Book”, Edisi Kesepuluh, Britain : Newnes-Butterworths , 1973.

5. Siskind C. S, “ Electrical Machines”, Edisi Kedua, Hamburg : McGraw-Hill Inc, 1986.

6. Wijaya, Mochtar, “Dasar-Dasar Mesin Listrik”, Edisi Pertama, Jakarta : Djambatan, 2001.

7. Zuhal, “Dasar Tenaga Listrik”, Bandung : Penerbit ITB, 1991.

40