3 Phase Transformator

(1)

ABSTRAK

Transformator atau sering disingkat dengan istilah Trafo adalah alat yang memindahkan

tenaga

listrik

antar dua

rangkaian listrik

atau lebih melalui induksi elektromagnetik. Banyak jenis dari

trafo seperti trafo step up, step down, autotransformator, transformator isolasi, transformator

pulsa dan salah satunya adalah transformator 3 phase yang dilakukan dalam percobaan

praktikum listrik perkapalan ini.Dari percobaan praktikum kali ini bertujuan untuk mengetahui

performa transformator beban seimbang dan performa transformator pada beban tidak seimbang

dan pada saat tidak ada beban. Dari praktikum ini terdapat berbagai variasi jenis hubungan

belitan yaitu Hubungan Delta-Delta (∆-∆), Hubungan Wye-Wye Y), Hubungan Wye-Delta

(Y-∆), Hubungan Delta-Wye (∆-Y), Hubungan Wye-Zigzag Y, Hubungan Delta-Zigzag Y. Sebelum

percobaan kita harus menyiapkan alat – alat percobaan berupa transformator 3 fasa, 3 phase

supply control, AC/DC electrodynamic control, voltmeter, ampermeter, switch resistance load, 3

phase measurement dan kabel. Untuk percobaan tanpa beban kita mencari nilai tegangan fasa

dan tegangan line pada kumparan primer terhubung Wye dan kumparan sekunder terhubung

zig-zag Y. Untuk percobaan beban seimbang diberikan data dengan beban yang sama pada

masing-masing Switched Resistance Load. Untuk percobaan beban tidak seimbang diberikan data

dengan beban yang berbeda pada masing-masing Switched Resistance Load yang terhubung Star

(Y). Kemudian didapatkan nilai – nilai dari pegukuran dengan alat – alat seperti Voltmeter dan

Amperemeter sehingga mendapatkan nilai Vline, Vphase, I, dan P pada kumparan primer lalu

Vline, Vphase pada kumparan sekunder dan nilai I pada load yang terhubung dengan zigzag.

Dari nilai – nilai tersebut kita dapat menentukan rugi – rugi (losses) pada transformator dan

effisiensi pada transformator dan refulasi tegangannya. Transformator 3 phase banyak digunakan

pada bidang marine contohnya seperti generator, HVAC, pompa dan peralatan – peralatan kapal

kecil lainnya yang membutuhkan tegangan rendah seperti radio, dan lampu sorot.

BAB I

PENDAHULUAN

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52

(2)

1.1 Latar Belakang

Transformator atau trafo adalah alat listrik melalui gandengan magnet memindahkan

daya listrik dari suatu rangkaian ke rangkaian lainya dengan frekuensi yang sama. Tegangan dapat di

naikan atau diturunkan sesuai dengan besar kecilnya arus yang mengalir dalam rangkaian.

Transformator adalah suatu alat listrik yang dapat memindahkan dan mengubah energi listrik dari satu

atau lebih rangkaian listrik ke rangkaian listrik yang lain, melalui suatu gandengan magnet dan

berdasarkan prinsip induksi-elektromagnet. Transformator digunakan secara luas, baik dalam bidang

tenaga listrik maupun elektronika.Sebuah transformator tiga fasa secara prinsip sama dengan sebuah

transformator satu fasa, perbedaan yang paling mendasar adalah pada sistem kelistrikannya yaitu

sistem satu fasa dan tiga fasa. Sehingga sebuah transformator tiga fasa bisa dihubung bintang, segitiga,

atau zig-zag.

Transformator 3 Fase, sistem ini banyak terdapat di kapal karena sistem ini menyediakan titik

netral untuk sistem listrik yang tidak memiliki titik netral di kapal dan menaikkan juga menurunkan

tegangan listrik yang ini akan didistribusikan di generator di kapal.

1.2 Tujuan

1. Percobaan Transformator 3 Fasa Tanpa Beban

a. Memahami prinsip isolasi dan menurunkan tegangan

b. Memperoleh tegangan pada sisi primer dan sekunder

c. Memahami hubungan antara tegangan fasa dan tegangan line

2. Percobaan Transformator 3 Fasa Beban Seimbang:

a. Memperoleh tegangan pada sisi primer dan sekunder

b. Memperoleh arus pada sisi primer dan sekunder, dan pada sisi beban resistance

c. Memperoleh daya pada sisi primer dan sekunder

3. Percobaan Transformator 3 Fasa Beban Tidak Seimbang:

a. Memperoleh tegangan pada sisi primer dan sekunder

b. Memperoleh arus pada sisi primer dan sekunder, dan pada sisi beban resistance

c. Memperoleh daya pada sisi primer dan sekunder

1.3 Rumusan Permasalahan

Rumusan masalah yang dapat disimpulkan dari praktikum transformator 3 fasa adalah sebagai

berikut :

1. Bagaimana cara mengetahui performa Transformator beban seimbang dan tidak seimbang ?

2. Bagaimanakah prinsip kerja dari Transformator 3 Fasa?

3. Bagaiman cara memperoleh tegangan di sisi primer dan sekunder ?

4. Bagaimana cara memperoleh nilai arus pada sisi primer maupun sekunder dan sisi beban ?

5. Bagaimana cara memperoleh daya pada sisi primer maupun sekunder ?

BAB II

DASAR TEORI

53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102

(3)

2.1 Pengertian Transformator 3 Fasa

Transformator atau biasa disebut trafo adalah suatu peralatan listrik yang digunakan untuk

mengubah nilai tegangan atau arus dari nilai yang satu ke nilai lainnya sesuai dengan

kebutuhan.Trafo bekerja berdasarkan Hukum Faraday. Jenis trafo sangat beragam tergantung pada

tegangan kerja dan fasa yang dipakai. Sesuai dengan namanya transformator tiga phasa bekerja

pada tegangan yang memiliki tiga phasa. Transformator tiga phasa pada prinsipnya sama dengan

transformator satu phasa, perbedaannya adalah pada transformator tiga phasa mengenal adanya

hubungan bintang, segitiga dan hubungan zig-zag, dan juga system bilangan jam yang sangat

menentukan kerja pararel tiga phasa. Untuk menganalisa transformator tiga phasa dilakukan

dengan cara menganggap bahwa 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 dikalikan dengan nilai .

Gambar 2.1 Transformator 3 fasa

(Sumber : http://www.electronicshub.org/three-phase-transformer/)

Secara umum, jenis-jenis trafo yang paling sering digunakan pada rangkaian elektronika terbagi dua, yaitu :

a. Transformator Step-Up

Transformator yang memiliki lilitan sekunder lebih banyak daripada lilitan primer, sehingga berfungsi sebagai penaik tegangan. Transformator ini biasa ditemui pada pembangkit tenaga listrik sebagai penaik tegangan yang dihasilkan generator menjadi tegangan tinggi yang digunakan dalam transmisi jarak jauh.

Gambar 2.2 Lilitan pada trafo step-up

( Sumber : http://hbariql4.co.id/2013/05/transformator-step-up-dan-step-down ) b. Transformator Step-Down

Transformator step-down memiliki lilitan sekunder lebih sedikit daripada lilitan primer, sehingga berfungsi sebagai penurun tegangan. Transformator jenis ini sangat mudah ditemui, terutama dalam adaptor AC-DC.

Gambar 2.3 Lilitan pada trafo step-down

( Sumber : http://hbariql4.co.id/2013/05/transformator-step-up-dan-step-down )

2.2 Konstruksi Transformator 3 Fasa

103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139

(4)

Secara umum sebuah transformator tiga fasa memiliki konstruksi hampir sama, yang membedakannya

adalah alat bantu dan sistem pengamannya, tergantung panda letak pemasangan, sistem pendinginan,

pengoprasian, fungsi dan pemakaiannya. Bagian utama, alat bantu dan sistem pengamannya yang ada

pada sebuah transformator daya.

2.2.1 Inti Trafo

Suatu fasa inti besi berfungsi sebagai tempat mengalirnya fluks dan kumparan primer ke

kumparan sekunder sehingga akan didapatkan induksi medan magnet yang lebih kuat. Sama

seperti transformator satu phasa, berdasarkan cara melilit atau lilitan ada dua jenis tipe inti

yaitu,

a. tipe Cangkang

b. tipe Inti

(A) (B)

Gambar 2.2.1 Jenis Inti Trafo (Sumber :Rekayasa Listrik in Trafo, 2013)

2.2.2 Kumparan Trafo

Kumparan trafo terdiri dari lilitan kawat berisolasi dan membentuk kumparan. Kawat yang

dipakai adalah kawat tembaga berisoloasi berbentuk bulat atau plat.

Gambar 2.2.2 Kumparan Trafo (Sumber :Rekayasa Listrik in Trafo, 2013)

2.2.3 Minyak Trafo

Sebagian besar trafo tenaga kumparan – kumparan dan intinya direndam dalam minya trafo,

terutama trafo tenaga yang berkapasitas trafo, karena minyak trafo mempunyai sifat sebagai

media pemindah panas (disirkulasi) dan besifat pula sebagai isolasi (daya tegangan tembus

tinggi) sehingga berfungsi sebagai pendingin dan isolasi

140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171

(5)

Gambar 2.2.3. Minyak Trafo

Sumber : infokita bersama - blogger

2.2.4 Sistem Pendinginan Transformator

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 di-gunakan pada sistem pendinginan dapat berupa: udara/gas, minyak dan air.

Sirkulasi- nya dilakukan secara: alamiah (natural) dan atau paksaan (forced).

Gambar 2.2.4 Cooling System of Trafo (Sumber :Rekayasa Listrik in Trafo, 2013)

2.2.5 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 2.2.5 Bushing Trafo (Sumber :Rekayasa Listrik in Trafo, 2013)

2.2.6 Sirip – Sirip Pendinging atau Radiator

Berfungsi untuk memperluas daerah pen- dinginan, yaitu daerah yang berhubungan langsung

dengan udara luar dan sebagai tempat terjadinya sirkulasi panas.

172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196

(6)

Gambar 2.2.6 Sirip – sirip pendingin trafo (Sumber :Rekayasa Listrik in Trafo, 2013)

2.3 Prinsip Kerja Transformator 3 Fasa

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 ( reluctance ) 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. Fluks magnetic adalah

(sering disimbolkan Φm), adalah ukuran atau jumlah medan magnet (B) yang melewati luas penampang tertentu,

misalnya kumparan kawat (hal ini sering pula disebut "kerapatan medan magnet").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 ( secara magnetisasi ).

( Sumber :

http://rumushitung.com/

)

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

N = jumlah lilitan

dt/dφ = perubahan fluks magnet

Hukum Faraday memperkenalkan suatu besaran yang dinamakan fluks magnetik. Fluks magnetik ini menyatakan jumlah garis-garis gaya magnetik. Berkaitan dengan besaran ini, kuat medan magnet didefinisikan sebagai kerapatan garis-garis gaya magnet. Dari kedua definisi ini dapat dirumuskan hubungan sebagai berikut.

φ = B A cos θ dengan :

φ = fluks magnetik (weber atau Wb) B = induksi magnetik (Wb/m2) A = luas penampang (m2)

θ = sudut antara iduksi magnet dengan normal bidang

2.4 Hubungan Belitan Transformator 3 Fasa

197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228

(7)

Dalam listrik 3 fasa dikenal hubungan wye / star (bintang) dan hubungan delta. Kedua jenis

hubungan terkait dengan hubungan antar lilitan seperti pada generator, motor, atau trafo.

Karakteristiknya 3 tegangan dan arus masing-masing fasa berbeda 120

o

_{(kondisi ideal).}

2.4.1 Hubungan Wye (Y)

Pada hubungan bintang (Y, wye), ujung-ujung tiap fase dihubungkan menjadi satu dan menjadi

titik netral atau titik bintang. Tegangan antara dua terminal dari tiga terminal a – b – c

mempunyai besar magnitude dan beda fasa yang berbeda dengan tegangan tiap terminal

terhadap titik netral. Tegangan Va, Vb dan Vc disebut tegangan “fase” atau Vf.

Gambar 2.4.1 Hubungan Bintang (Y, wye)

(Sumber http://www.electronicshub.org/three-phase-transformer)

Dengan adanya saluran / titik netral maka besaran tegangan fase dihitung terhadap

saluran / titik netralnya, juga membentuk sistem tegangan 3 fase yang seimbang

Vline =

_√

3 Vfase = 1,73 Vfase

2.4.2 Hubungan Delta (

Δ

)

Pada hubungan segitiga ( delta, D ) ketiga fase saling dihubungkan sehingga membentuk

hubungan segitiga 3 fase. Dengan tidak adanya titik netral, maka besarnya tegangan saluran

dihitung antar fase, karena tegangan saluran dan tegangan fasa mempunyai besar magnitude

yang sama maka :

Vline = Vfase

Gambar 2.4.1 Hubungan Delta (D,Δ )

(Sumber : http://www.electronicshub.org/three-phase-transformer) 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258

(8)

Tetapi arus saluran dan arus fasa tidak sama dan hubungan antara kedua arus tersebut dapat

diperoleh dengan menggunakan hokum kirchoff sehingga :

Iline =

√

3 Ifase = 1,73Ifase

2.5 Jenis – Jenis Hubungan Belitan Transformator 3 Fasa

2.5.1 Hubungan Delta – Delta (∆-∆)

Pada jenis ini ujung fasa dihubungkan dengan ujung netral kumparan lain yang secara

keseluruhan akan terbentuk hubungan delta/segitiga. Hubungan ini umumnya digunakan pada

sistem yang menyalurkan arus besar pada tegangan rendah dan yang paling utama saat

keberlangsungan dari pelayanan harus dipelihara meskipun salah satu dari fasa mengalami

kegagalan

Sisi Perimer

V

LI

= V

ph1

Volt

I

L1

=

√

3 I

ph1

Sisi Sekunder

V

L2

= V

ph2

Volt

K

= V

ph2

/V

ph1

I

L2

=

√

3 I

ph2

Gambar 2.5.1 Hubungan Delta – Delta

(Sumber :http://www.electronicshub.org/three-phase-transformer)

2.5.2 Hubungan Wye – Wye (Y-Y)

Pada jenis ini ujung – ujung pada masing masing terminal dihubungkan secara bintang.Titik

netral dijadikan menjadi satu.Hubungan dari tipe ini lebih ekonomis untuk arus nominal yang

kecil pada transformator tegangan tinggi.

Sisi Primer

Vph1 =

VL 1

√

3 Volt

IL1 = I ph1

Sisi Sekunder

Vph2 =

VL 2

√

3 Volt

K

=Vph2/Vph1

259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294

(9)

IL2 = I ph2

Gambar 2.5.2 Hubungan Bintang – Bintang

2.5.3 Hubungan Wye-Delta (Y-∆)

Pada hubungan ini, kuparan pada sisi primer di rangkai secara bintang (wye) dan sisi sekunder

di rangkai delta. Umumnya digunakan pada trafo untuk jaringan transmisi dimana tegangan

nantinya akan diturunkan (Step – Down).

Sisi Primer

Vph1 = VL1 /

√

3 volt

IL1 = Iph1

Sekunder

Vph2 = VL2 volt

K

= Vph2 / Vph1

I

= IL2/

_√

3

Gambar 2.5.3 Hubungan Bintang – Segitiga

2.5.4 Hubungan Delta-Wye (∆-Y)

Pada hubungan ini, sisi primer trafo dirangkai secara delta sedangkan sisi sekundernya merupakan rangkaian bintang (wye) sehingga panda sisi sekundernya terdapat titik netral. Biasanya digunakan untuk menaikan tegangan (Step – Up) pada awal sistem transmisi tegangan tinggi.Dalam hubungan ini 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322

(10)

perbandingan tegangan 3 kali perbandingan lilitan trasnformator dan tegangan sekunder mendahului sebesar 30 derajat dari tengangan primernya.

Sisi Perimer

V LI

= V

ph1

Volt

Iph1 = IL1/

√

3 Iph1

Sekunder

Vph2 = VL2 .

_√

3 volt

K

= Vph2/Vph1

Daya total pada trafo 3 fasa

S

=

_√

3 VL IL VA atau S = 3.Vph.Iph.VA

P

=

√

3 VL IL Cos ∅ Watt

Q

=

√

3 VL IL Sin

∅

_Var

Gambar 2.5.4 Hubungan Delta - Wye

2.5.5 Hubungan Delta - ZigZag

Transformator dengan hubungan Zig-zag memiliki ciri khusus, yaitu belitan primer memiliki tiga belitan, belitan sekunder memiliki enam belitan dan biasa digunakan untuk beban yang tidak seimbang (asimetris) - artinya beban antar fasa tidak sama, ada yang lebih besar atau lebih kecil. Hubungan delta dengan zigzag dimana di kumparan primer dirangkai secara delta dan sekundernya di rangkai secara zigzag 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349

(11)

Gambar 2.5.5 Hubungan Zig - Zag

2.5.6 Hubungan ZigZag - Y

Transformator dengan hubungan Zig-zag memiliki ciri khusus, yaitu belitan primer memiliki tiga belitan, belitan sekunder memiliki enam belitan dan biasa digunakan untuk beban yang tidak seimbang (asimetris) - artinya beban antar fasa tidak sama, ada yang lebih besar atau lebih kecil. Hubungan Y dengan zigzag dimana di kumparan primer dirangkai secara zigzag dan sekundernya di rangkai secara Y.

Gambar 2.5.5 Hubungan Zig - Zag

(Sumber :http://www.electronicshub.org/three-phase-transformer) 2.6 Rugi – Rugi pada Transformator

Rugi pada trafo timbul dari 2 sisi yaitu sisi primer dan sisi skunder. Berikut merupakan looses yang terjadi pada trafo.

2.6.1 Losses (rugi-rugi) Akibat Adanya Arus Netral

Rugi ini terjadi karena ada arus yang lumayan cukup besar mengalir penghantar netral sebagai akibat dari ketidakseimbangan beban antara tiap-tiap fasa pada sisi sekunder trafo (fasa R, fasa S, fasa T).Arus yang mengalir pada penghantar netral trafo ini menyebabkan losses (rugi-rugi). Losses pada penghantar netral trafo ini dapat dirumuskan sebagai berikut:

( Sumber : http://www.ee.ui.ac.id/ )

2.6.2 Losses (rugi-rugi) Akibat Adanya Arus Grounding

Ketidakseimbangan beban juga mengakibatkan adanya arus yang mengalir pada penghantar grounding (pentanahan), Besarnya daya yang hilang akibat arus grounding ini adalah sebagai berikut:

( Sumber : http://www.ee.ui.ac.id/ ) 350 351 352 353 354 355 356 357 358 359 360 361 362 363 364 365 366 367 368 369 370 371 372 373 374 375 376 377 378 379 380

(12)

2.6.3 Kerugian tembaga

Kerugian dalam lilitan tembaga yang disebabkan oleh resistansi tembaga dan arus listrik yang mengalirinya.Rugi tembaga adalah rugi yang disebabkan arus beban mengalir pada kawat tembaga. Hal ini menimbulkan rugi tembaga (Pcu) sebesar :

Pcu = I2 R

( Sumber : http://www.ee.ui.ac.id/ ) Dimana ;

Pcu = Rugi tembaga (Watt) I = Arus (A)

R = Tahanan (Ohm)

2.6.4 Kerugian kopling

Kerugian yang terjadi karena kopling primer-sekunder tidak sempurna, sehingga tidak semua fluks magnet yang diinduksikan primer memotong lilitan sekunder. Kerugian ini dapat dikurangi dengan menggulung lilitan secara berlapis-lapis antara primer dan sekunder.

2.6.5 Kerugian kapasitas liar

Kerugian yang disebabkan oleh kapasitas liar yang terdapat pada lilitan-lilitan transformator.Kerugian ini sangat mempengaruhi efisiensi transformator untuk frekuensi tinggi. Kerugian ini dapat dikurangi dengan menggulung lilitan primer dan sekunder secara semi-acak (bank winding)

2.6.6 Rugi Besi (Pi)

Rugi besi adalah rugi yang timbul pada inti transformator sebelum dibebani.

2.6.7 Kerugian efek kulit

Sebagaimana konduktor lain yang dialiri arus bolak-balik, arus cenderung untuk mengalir pada permukaan konduktor. Hal ini memperbesar kerugian kapasitas dan juga menambah resistansi relatif lilitan

2.7 Jenis – Jenis Beban

Sifat terpenting dari pembebanan yang seimbang adalah jumlah phasor dari ketiga tegangan adalah sama dengan nol, begitu pula dengan jumlah phasor dari arus pada ketiga fase juga sama dengan nol. Jika impedansi beban dari ketiga fase tidak sama, maka jumlah phasor dan arus netralnya (In) tidak sama dengan nol dan beban dikatakan tidak seimbang. Ketidakseimbangan beban ini dapat saja terjadi karena hubung singkat atau hubung terbuka pada beban.

381 382 383 384 385 386 387 388 389 390 391 392 393 394 395 396 397 398 399 400 401 402 403 404 405 406 407 408 409 410 411 412 413 414 415 416 417 418 419 420

(13)

Gambar 2.7 Beban pada trafo 3 phase

(Sumber :http://dunia-listrik.co.id/2009/01/sistem-3-fasa.html) Dalam sistem 3 fase ada 2 jenis ketidakseimbangan, yaitu:

1. Ketidakseimbangan pada beban.

2. Ketidakseimbangan pada sumber listrik (sumber daya). 2.8 Pengertian Arus Netral

Arus netral dalam sistem distribusi tenaga listrik dikenal sebagai arus yang mengalir pada kawat netral di sistem distribusi tegangan rendah tiga fasa empat kawat. Arus netral ini akan muncul jika :

 Kondisi beban tidak seimbang

 Karena adanya Arus harmonisa akibat dari beban non-linear yang semakin berkembang digunakan saat ini. Arus yang mengalir pada kawat netral yang merupakan arus balik untuk sistem distribusi tiga fasa empat kawat adalah penjumlahan vektor dari ketiga arus fasa dalam komponen simetris.

2.9 Effisiensi dan Regulasi Tegangan 2.9.1 Effisiensi

Perbandingan antara daya sekunder dengan daya primer atau hasil bagi antara energi sekunder dengan energi primer yang dinyatakan dengan persen.

( Sumber : https://www.academia.edu/ ) Dimana ;

η = efisiensi transformator (%) P1 = daya primer (watt) P2 = daya sekunder (watt)

2.9.2 Regulasi Tegangan 421 422 423 424 425 426 427 428 429 430 431 432 433 434 435 436 437 438 439 440 441 442 443 444 445 446 447 448 449 450 451

(14)

Regulasi tegangan adalah bagaimana pengaturan tegangan baik dari Gardu Induk, saluran transmisi ataupun pada pembangkit. Regulasi tegangan Merupakan perubahan tegangan sekunder antara beban nol dan beban penuh pada suatu faktor kerja tertentu, dengan tegangan primer konstan.

V line tanpabeban−V line sekunder dengan beban

V line tanpa beban

x 100%

( Sumber : https://www.academia.edu/ ) 2.9.3 Ketidakseimbangan Beban

Yang dimaksud dengan keadaan seimbang adalah

suatu keadaan di mana :

-Ketiga vektor arus / tegangan sama besar.

-Ketiga vektor saling membentuk sudut 120º satu sama lain.

Sedangkan yang dimaksud dengan keadaan tidak seimbang adalah keadaan di mana salah satu atau

kedua syarat keadaan seimbang tidak terpenuhi. Kemungkinan keadaan tidak seimbang ada 3 yaitu:

– Ketiga vektor sama besar tetapi tidak membentuk sudut 120º satu sama lain.

– Ketiga vektor tidak sama besar tetapi membentuk sudut 120º satu sama lain.

– Ketiga vektor tidak sama besar dan tidak membentuk sudut 120º satu sama lain.

I Rata- rata :

Irata−rata=

IR+Is+IT

3

Mencari nilai a:

a=

IR

I

Mencari nilai b : Mencari nilai c :

c=

IT

I

Rata –rata ketidak seimbangan beban :

¿

[

a−1

]

+

[

b−1

]

+

[

c−1

]

3 × 100

2.10 Aplikasi Transformator 3 Phase

 Aplikasi pada Bidang Marine

Nama

Gambar

Keterangan

Lampu

Sorot

http://dokumen.tips/documents/transformator-55bd1cb7234fb.html

Lampu sorot kapal digunakan sebagai

penerangan di atas kapal untuk nelayan (

fishing vessel) untuk mencari ikan

maupun kapal – kapal cargo sebagai

penerangan di laut agar kapal – kapal lain

dapat melihat kapal tersebut, peran

trasnformator 3 fase disini adalah sebagai

trafo step down karena kebutuhan voltase

yang kecil sedangkan voltase yang

tersedia di generator sangatlah besar

452 453 454 455 456 457 458 459 460 461 462 463 464 465 466 467 468 469 470 471 472

(15)

Pompa

Sentrifugal

Kapal

Di kapal pompa banyak digunakan untuk

kebutuhan – kebutuhan memindahkan

fluida dari suatu tempat ke tempat yang

lain contohnya pompa air laut, pompa

minyak pelumas, pompa air pendingin

mesin dan lain – lain. Peran trafo 3 fase

disini adalah dimana tegangan yang

dibutuhkan pompa tersebut adalah sekitar

230 V dan distribusi dari trafo distribusi

adalah 220 V sehingga digunakan trafo

step up untuk menaikkan tegangannya.

HVAC

http://do

kumen.tips/documents/transformator-55bd1cb7234fb.html

HVAC di kapal berfungsi sebagai

pengatur sirkulasi udara di kapal sehingga

distribusi udara di kapal dapat

berlangsung dengan baik. Peran trafo 3

fase disini adalah dimana kita memiliki

low voltage HVAC system pada

umumnya voltasenya sangatlah kecil

padahal voltase yang didistribusikan oleh

trafo distribusi lebih besar oleh karena itu

dibutuhkan trafo step down

Generator

Dalam pengaplikasian pada generator transformator jenis ini digunakan untuk menerima energi dari tingkat tegangan yang lebih tinggi ( generator kapal ) dan mengubah mdan mendistribusikan energi untuk tiap peralatan yang membutuhkan daya listrik lebih kecil.

Radio

Radio disini digunakan sebagai media

berkomunikasi di kapal, untuk itu namun

radio membutuhkan tegangan yang amat

kecil oleh karena itu digunakan

transformator 3 fase step down.

 Aplikasi Di Darat 473

(16)

Trafo Step

Up

Sistem transmisi listrik jarak jauh, agar

menaikkan tegangan sebelum di

transmisikan dari 220 V menjadi 380 V

disaat mentransmisikan tegangan dari

generator atau pembangkit listrik ke

daerah yang ingin di supplai listriknya

Trafo Step

Down

Transformator pada jenis ini digunakan

sebagai gandengan impedansi atara

sumber dan beban dan digunakan sebagai

penurun tegangan ke rumah – rumah atau

yang membutuhkan tegangan yang kecil.

Transformator panda jenis ini digunakan

banyak di hampir semua perlatan listrik

rumahan seperti (TV, Radio dll)

475 476 477 478 479 480 481 482 483 484 485 486 487 488 489 490 491 492

(17)

BAB III

DATA PRAKTIKUM

3.1 Peralatan dan Fungsi

N

o.

Nama Alat

Gambar

Keterangan

1. Three Phase

Transformator

61-103

Transformator 3

fasa yang

berfungsi untuk

menaikkan/menuru

nkan voltase

2. Three Phase

Supply Control

61-100

Terdapat tombol

on off untuk

mengaktifkan

rangkaian yang ada

3. AC/DC

Electrodynamic

Wattmeter

68-201

Berfungsi untuk

mengukur Power

yang mengalir

4. Voltmeter/Multi

meter

Berfungsi untuk

mengukur

besarnya voltase

atau tegangan

5. Ammeter/tangme

ter

Untuk mengukur

besarnya arus

493 494 495

(18)

6. Switch

Resistance Load

67-140

Berfungsi untuk

memberikan

hambatan pada

rangkaian

7. Single & Three

Phase

Measurement

68-100

Berfungsi untuk

memilihat

beberapa nilai

seperti voltase,

power, hambatan

yang terjadi pada

rangkaian

8. Kabel

Berfungsi untuk

menghubungkan

komponen pada

rangkaian

3.2 Langkah Percobaan

1. Percobaan Transformator 3 Fasa Tanpa Beban:

Gambar 1.0. Rangkaian 3 Fasa Tanpa Beban

Sumber : Kelompok 5

Berikut prosedur percobaan yang dilakukan:

a. Rangkai peralatan percobaan seperti Gambar 1. namun pada sisi sekunder tidak dihubungkan

dengan beban.

496 497 498 499 500 501 502 503 504 505 506 507 508 509

(19)

b. Hidupkan Earth Leakage Circuit Breaker pada Three Phase Supply Control 60-100.

c. Hidupkan Three Phase & Single Phase Circuit Breaker pada Three Phase Supply Control

60-100. Ketiga lampu neon akan menyala yang menunjukkan daya telah aktif.

d. Baca tegangan line (VLine) dan tegangan fasa (VPhasa) di sisi primer pada Single & Three

Phase Measurement 68-100. Catat tegangan line dan tegangan fasa pada sisi primer ke dalam

tabel data hasil percobaan tidak berbeban.

e. Catat tegangan fasa dan tegangan line pada sisi sekunder dengan menggunakan

voltmeter/multimeter ke dalam tabel data hasil percobaan tanpa beban.

f. Matikan Earth Leakage Circuit Breaker pada Three Phase Supply Control 60-100.

g. Ulangi poin a-f untuk gambar rangkaian 2 – 6.

h. Percobaan selesai.

2. Percobaan Transformator 3 Fasa Beban Seimbang:

Gambar 1.1. Rangkaian 3 Fasa Tanpa Berbeban

Sumber : Kelompok 5

Berikut prosedur percobaan yang dilakukan:

a. Rangkai peralatan percobaan seperti Gambar 1.1 dimana pada sisi sekunder dihubungkan

dengan beban yang seimbang.

b. Hidupkan earth leakage circuit breaker pada Three Phase Supply Control 60-100.

c. Hidupkan Three Phase And Single Phase Circuit Breaker pada Three Phase Supply Control

60-100. Ketiga lampu neon akan menyala yang menunjukkan daya telah aktif.

d. Atur semua saklar resistensi pada ketiga Switch Resistance Load 67-140 ke posisi ON. Ini

sesuai dengan beban resistansi total sebesar 122 ohm per phasa.

e. Hidupkan ketiga Switch Resistance Load 67-140.

f. Catat I Line dan I Phasa pada sisi primer, ILine dan I Phasa pada sisi sekunder.

g. Catat V Line dan V Phasa pada sisi primer dan sisi sekunder.

h. Catat daya pada sisi primer dan daya pada sisi sekunder (baca pada Three Phase Measurement

68-100).

i. Catat I Phasa pada masing-masing beban resistance.

j. Lengkapi tabel data hasil percobaan beban seimbang untuk semua nilai beban yang tertera.

k. Matikan Earth Leakage Circuit Breaker pada Three Phase Supply Control 60-100.

l. Ulangi poin a-k untuk untuk beban seimbang 126, 584,1407 dan 3900.

m. Percobaan selesai.

510 511 512 513 514 515 516 517 518 519 520 521 522 523 524 525 526 527 528 529 530 531 532 533 534 535 536 537 538 539 540 541 542 543

(20)

3. Percobaan Transformator 3 Fasa Beban Tidak Seimbang:

(A)

(B)

Gambar 1.2 (A) Rangkaian Sisi Sekunder untuk Y-ZigzagY,(B) Beban Tidak Setimbang

Sumber : Kelompok 5

Berikut prosedur percobaan yang dilakukan:

a. Rangkai peralatan percobaan seperti Rangkaian Gambar 1.1 dimana pada sisi sekunder

dihubungkan dengan beban tidak seimbang.

b. Hidupkan earth leakage circuit breaker pada Three Phase Supply Control 60-100.

c. Hidupkan Three Phase And Single Phase Circuit Breaker pada Three Phase Supply Control 60-100.

Ketiga lampu neon akan menyala yang menunjukkan daya telah aktif.

d. Atur masing-masing Switch Resistance Load 67-140 agar memiliki beban tidak seimbang sesuai

dengan tabel hasil pengamatan.

e. Hidupkan ketiga Switch Resistance Load 67-140.

f. Catat ILine dan IPhasa pada sisi primer, ILine dan IPhasa pada sisi sekunder.

g. Catat VLine dan VPhasa pada sisi primer dan sisi sekunder.

h. Catat daya pada sisi primer dan daya pada sisi sekunder (baca pada Three Phase Measurement

68-100).

i. Catat IPhasa pada masing-masing beban resistance.

j. Lengkapi tabel data hasil percobaan beban tidak seimbang untuk semua nilai beban yang tertera.

544 545 546 547 548 549 550 551 552 553 554 555 556 557 558 559 560 561 562 563 564 565 566 567 568 569 570 571 572 573 574 575 576 577 578

(21)

k. Matikan Earth Leakage Circuit Breaker pada Three Phase Supply Control 60-100.

l. Ulangi poin a-k untuk variable resistance load

m. Percobaan selesai.

3.3 Data Hasil Praktikum

a. Transformator Tiga Fasa Hubungan Y-Zigzag Y 1. Transformator 3 Fasa Tanpa Beban

Primer Terhubung Delta (∆) Sekunder Tehubung Zigzag Star (Y) Tegangan Fasa (V) Tegangan Line (V) Tegangan Fasa (V) Tegangan Line (V)

223 387 198 345

2. Transformator 3 Fasa Beban Seimbang

Transformator 3 Fasa Beban Seimbang

Resistance Load

Primer Terhubung Star (Y) Terhubung ZigzagSekunder

(Y) Load Tehubung Star (Y) VLine VPhase IL1 IL2 IL3 P VLin

e VPhase P I1 I2 I3 IN

(Ω) (V) (V) (A) (A) (A) (W) (V) (V) (W) (A) (A) (A) (A)

122 385 223 1,44 1,41 1,43 937 324 187 860 1,52 1,54 1,54 0

126 386 223 0,783 0,723 0,727 475 334 194 437 0,755 0,758 0,758 0 584 388 224 0,46 0,376 0,408 231 341 196 199 0,336 0,337 0,337 0 1407 388 225 0,364 0,214 0,281 113 344 198 82,9 0,138 0,139 0,141 0 3900 389 225 0,334 0,258 0,258 60,4 345 199 29,6 0,049 0,05 0,05 0

3. Transformator 3 Fasa BebanTidak Seimbang

Transformator 3 Fasa Beban Tidak Seimbang Resistance

Load

Primer Terhubung Star (Y) Terhubung ZigzagSekunder (Y)

Load Tehubung Star (Y) VLine VPhase IL1 IL2 IL3 P VLine VPhase P I1 I2 I3 IN

(Ω) (V) (V) (A) (A) (A) (W) (V) (V) (W) (A) (A) (A) (A)

R1=122 388 224 0,9 1,12 0,62 556 335 189 506 1,55 0,76 0,34 1,01 R2=126 R3=584 R1=126 387 224 0,464 0,583 0,374 272 339 193 239 0,751 0,336 0,14 0,5 R2=584 R3=1407 R1=584 387 223 0,313 0,316 0,286 131 342 196 103 0,336 0,139 0,05 0,22 R2=1407 R3=3900 R1=122 386 224 0,89 1,43 1,02 706 330 188 645 1,54 1,54 0,34 1,16 R2=122 R3=584 R1=584 387 223 0,406 0,384 0,306 189 340 195 158 0,335 0,138 0,337 0,17 R2=1407 R3=584 579 580 581 582 583 584 585 586 587 588 589 590 591 592

(22)

BAB IV ANALISA DAN DATA Hubungan Y Zigzag-Y 1. Daya

P=3. Vp . Ip. cosφ

Perhitungan: Mencari Cos

φ

cos φ=P .

P . pengukuran

3. Vp. Iprata−rata

 BEBAN SEIMBANG

Primer

Sekunder



Mencari Cos

φ

cos φ=

P. pengukuran

√

3 . Vl . Iprata−rata

Cos

φ

=

937 √

3 x 385 x 1,42

cos φ=0,986



Mencari Cos

φ

cos φ=

P . pengukuran

3.Vp . Iprata−rata

Cos

φ

=

_{3 x 187 x 1,533}

860 = 0,99 = 1



Maka

P=3. Vp . Ip. cosφ

P=3 x 223 x 1,42 x 0,986

P=941,15

W



Maka

P=

√

3 . Vl . Il . cosφ

¿

√

3× 324 ×1,54 × 1

¿

859,46,2W



BEBAN TIDAK SEIMBANG

PRIMER SEKUNDER



Mencari Cos

φ

cos φ=

P. pengukuran

(

Vp. Ip)r +(Vp . Ip) s +(Vp . Ip) t

cos φ=

556 (224 x 0,9 )+(224 x 1,12)+(224 x 0,62)

cos φ=

556 1024,32

cos φ=0,94



Mencari Cos

φ

cos φ=

P. pengukuran

(

Vp. Ip)r +(Vp . Ip) s +(Vp . Ip) t

cos φ=

506 (

189 x 1,55) .(189 x 0,76 ).(189 x 0,34)

cos φ=

506 500,8

cos φ=1



Maka



Maka

593 594 595 596 597 598 599 600 601 602 603

(23)

P=

√

3. Vl . Il . cosφ

¿

√

3. 388. 0,88 . 0,94

¿555,37

W

P=

√

3. Vl . Il . cosφ

¿

√

3. 335. 0,883.1

¿517,199W 2. Losses

Beban Setimbang Beban Tidak Setimbang

Losses=Pin−Pout = 937 – 860 = 77 Losses=Pin−Pout = 556 – 506 = 50 3. Effisiensi

ɳ=

Pout

Pin

X 100

Perhitungan :

ɳ=

Pout

Pin

X 100

¿

860

937 x 100

¿91,7

4. Regulasi

VRegulasi=

(

Vtanpa beban−V beban penuh)

V beban penuh

x 100



BEBAN SEIMBANG



BEBAN TIDAK SETIMBANG

Losses=Pin−Pout 604 605 606 607 608 609 610 611 612 613 614 615 616 617 618 619 620 621 622 623 624 625 626

(24)

VRegulasi=¿

(

Vtanpa beban−V bebanpenuh)

V beban penuh

x 100

VRegulasi=

(345−324)

345 x 100

¿6,48

VRegulasi=¿

(

Vtanpa beban−V bebanpenuh)

V beban penuh

x 100

VRegulasi=

(345−335)

345 x 100

¿2,99 5. Ketidakseimbangan Beban

Irata−rata=

IR+Is+IT

3

Dimana besarnya arus fasa dalam keadaan seimbang (I) sama dengan besarnya arus rata-rata, maka koefisien a,b dan c diperoleh dengan :

a=

IR

I

b=

IS

I

c=

IT

I

Pada keadaan seimbang, besarnya koefisien a,b dan c adalah I. Dengan demikian rata-rata ketidak seimbangan beban (dalam%) adalah

¿

[

a−1

]

+

[

b−1

]

+

[

c−1

]

3 × 100 627 628 629 630 631 632 633 634 635 636 637 638

(25)

SEKUNDER I Rata- rata :

Irata−rata=

IR+Is+IT

3 ¿

1,55+0,76+0,34

3

¿0,88 3 Mencari nilai a:

a=

IR

I

a=

1,55

0,883

a=1,755

Mencari nilai b :

b=

IS

I

b=

0,76

0,883

b=0,86

Mencari nilai c :

c=

IT

I

c=

0,34

0,883

c=0,385

Rata –rata ketidak seimbangan beban :

¿

[

a−1

]

+

[

b−1

]

+

[

c−1

]

3 × 100

¿

[

1,755−1

]

+

[

0,86−1

]

+

[

0,385−1

]

3 ×100

¿

50 

Beban Setimbang 639 640 641 642 643

(26)

Input Resistance

Load Power I line V line V phase Cos Ѳ P Hitungan Losses 122 937 1,426667 385 223 0,986075671 941,1500638 77 126 475 0,744333 386 223 0,95563651 475,8678008 38 584 231 0,414667 388 224 0,829917697 231,2615458 32 1407 113 0,286333 388 225 0,587934176 113,6329778 30,1 3900 60,4 0,283333 389 225 0,316769649 60,58219534 30,8 Output _Effisiensi _V Regulation P output I phase V line V phase Cos Ѳ P Hitungan

860 1,533333 324 187 1,0 859,464 91,78% 6,48%

437 0,757 334 194 1,0 437,40974 92,00% 3,29%

199 0,336667 341 196 1,0 198,60977 86,15% 1,17%

82,9 0,139333 344 198 1,0 82,920053 73,36% 0,29%

29,6 0,049667 345 199 1,0 29,64355 49,01% 0,00%



Beban Tidak Setimbang

Input

Resistance Power IL rata2 p V line V phase Cos Ѳ P Hitungan Losses R1=12 2 R2=126 R3=584 556 0,88 591,36 388 224 0,940205 555,3711905 50 R1=12 6 R1=584 R2=1407 272 0,47366 318,304 387 224 0,854529 270,9921429 33 R1=58 4 R2=1407 R3=3900 131 0,305 204,045 387 223 0,642015 131,0998655 28 R1=12 2 R2=122 R3=584 706 1,11333 748,16 386 224 0,943648 701,5664881 61 R1=58 4 R2=1407 R3=584 189 0,36533 244,408 387 223 0,773297 189,1440807 31 Output Effisiensi V Regulation Power P V line V phase Cos Ѳ P Hitungan

506 500,85 335 189 1,0 517,1998236 91,01% 2,99% 239 236,811 339 193 1,0 242,0834715 87,87% 1,77% 103 102,9 342 196 1,0 103,6411224 78,63% 0,88% 645 642,96 330 188 1,0 652,8909574 91,36% 4,55% 158 157,95 340 195 1,0 158,8642735 83,60% 1,47% 644 645 646 647 648 649 650 651 652

(27)



Faktor Ketidak Seimbangan Beban Sekunder Ketidakseimbangan Beban IR Is IT Irata-rata a b c % 1,55 0,76 0,34 0,88333333 1,754717 0,860377 0,384906 50% 0,75 1 0,336 0,14 0,409 1,836186 0,821516 0,342298 55,746% 0,33 6 0,139 0,05 0,175 1,92 0,794286 0,285714 61,333% 1,54 1,54 0,34 1,14 1,350877 1,350877 0,298246 46,784% 0,33 5 0,138 0,337 0,27 1,240741 0,511111 1,248148 32,593%

1. nalisa Hubungan antara Daya terhadap Effisiensi saat Load terhubung Y pada beban seimbang

40.00% 50.00% 60.00% 70.00% 80.00% 90.00% 100.00%0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 860 437 199 82.9 29.6 937 475 231 113 60.4

Hubungan Daya Dengan Effisiensi

P.input P.out

Effiisiensi

Da

ya

Grafik 4.1 Hubungan Daya vs Effisiensi Beban Seimbang Load terhubung Zigzag Y

Pada grafik 4.1 menunjukkan hubungan daya terhadap effisiensi saat Load terhubung Zigzag Y pada beban seimbang. Daya yang besar disebabkan oleh load beban yang kecil, semakin kecil load beban akan menyebabkan looses yang terjadi semakin kecil, ketika looses yang terjadi pada trafo kecil maka secara otomatis effisiensi yang terjadi akan semakin besar akan semakin besar. Sehingga dapat disimpulkan hubungan daya terhadap effisiensi adalah berbanding lurus.

2. Analisa Hubungan antara Daya terhadap Effisiensi saat Load terhubung Y pada beban tidak seimbang. 653 654 655 656 657 658 659 660 661 662 663 664 665 666 667 668 669

(28)

0 100 200 300 400 500 600 700 800 70.00% 75.00% 80.00% 85.00% 90.00% 95.00%

Hubungan Daya Dengan Effisiensi

Input Linear (Input) Output Linear (Output)

Grafik 4.2 Hubungan Daya vs Effisiensi Beban tidak Seimbang Load terhubung Y

Pada grafik 4.2 hubungan antara Daya terhadap Effisiensi saat Load terhubung Zigzag Y pada beban tidak seimbang. Dalam grafik 4.1 looses yang terjadi lebih kecil sehingga effisiensi menjadi lebih baik. Grafik 4.2 terlihat tidak beraturan dikarenakan urutan besar kecilnya beban tidak tertata dengan baik.

3. Analisa Hubungan antara Daya terhadap Regulasi Tegangan saat Load terhubung Zigzag Y pada beban seimbang 0.00% 1.00% 2.00% 3.00% 4.00% 5.00% 6.00% 7.00% 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 ₈₆₀ 437 199 82.9 29.6

Daya Dan Regulasi

Output

Regulasi

Da

ya

Grafik 4.3 Hubungan Daya vs Regulasi Tegangan beban seimbang Load terhubung Zigzag Y Pada grafik 4.3 Hubungan antara Daya terhadap Regulasi Tegangan saat Load terhubung Zigzag Y pada beban seimbang. Terlihat pada grafik bahwa semakin besar daya maka regulasi tegangan yang terjadi juga semakin besar, dan semakin kecil daya regulasi tegangan juga semakin kecil. Pada grafik 4.3 nilai V line sekunder semakin kecil pada saat nilai daya menurun. Sehingga dapat disimpulkan hubungan antara daya terhadap regulasi tegangan adalah berbanding lurus.

670 671 672 673 674 675 676 677 678 679 680 681 682 683 684 685 686 687 688

(29)

4. Analisa Hubungan antara Daya terhadap Regulasi Tegangan saat Load terhubung zigzag Y pada beban tidak seimbang

41.50%0 42.00% 42.50% 43.00% 43.50% 44.00% 44.50% 45.00% 100 200 300 400 500 600 700 505 245 105 643 162

Daya & Regulasi

Output

Regulasi

Da

ya

Grafik 4.4 Hubungan Daya vs Regulasi Beban Tidak Seimbang

Pada grafik 4.4 Hubungan antara Daya terhadap Regulasi Tegangan saat Load terhubung zigzag Y pada beban tidak seimbang. Pada saat beban tidak seimbang pada dasarnya semakin besar daya maka regulasi tegangan juga semakin besar, namun pada grafik terlihat tidak beraturan dikarenakan urutuan besarnya load pada tabel pengamatan tidak beraturan. Pada data juga di dapatka nilai V line sekunder yang semakin kecil pada saat daya menurun.

5. Hubungan Ketidak Setimbangan Dengan Daya (P)

30% 35% 40% 45% 50% 55% 60% 65% 0 100 200 300 400 500 600 700 506 239 103 645 158

Hubungan Ketidak Seimbangan Vs P

Output

Ketidak Seimbangan

Da

ya

4.5 Hubungan Ketidakseimbangan Vs P

Pada grafik 4.5 Hubungan antara Ketidakseimbangan terhadap daya Tegangan saat Load terhubung zigzag Y pada beban tidak seimbang. Pada saat beban tidak seimbang pada dasarnya semakin turun 689 690 691 692 693 694 695 696 697 698 699 700 701 702 703 704 705 706 707

(30)

daya maka faktor ketidak seimbang semakin besar, namun pada grafik terlihat tidak beraturan dikarenakan urutuan besarnya load pada tabel pengamatan tidak beraturan.

6. Hubungan P(perhitungan)Vs P(pengukuran) Beban setimbang

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 860 437 199 82.9 29.6 937 475 231 113 60.4

P(Perhitungan) Vs P(Pengukuran)

Input Output

Pada grafik diatas Hubungan antara P(perhitungan) terhadap P(pengukuran) Tegangan saat Load terhubung zigzag Y pada beban seimbang. Pada saat beban seimbang pada grafik menunjukan ketika semakin turun P(pengukuran) makaP(perhitungan) juga semakin turun. Karena untuk mencari daya perhitungan saat di input :

P=3 Vp . Ip .Cosφ

7. Hubungan P(perhitungan)Vs P(pengukuran) Beban Tidak Setimbang

0 100 200 300 400 500 600 700 800 0 100 200 300 400 500 600 700 800 556 272 131 706 189

P(perhitungan) Vs P(pengukuran)

Input Output P(perhitungan) P( pe ng uk ur an ) 1.

Pada grafik 4.7 Hubungan antara P(perhitungan) terhadap P(pengukuran)Tegangan saat Load terhubung zigzag Y pada beban tidak seimbang. Pada saat P(pengukuran) menunjukan penurunan yaitu 556W,272W dan 131W dan P(perhitungan) menunjukan penurunan juga yaitu 556W,272W 708 709 710 711 712 713 714 715 716 717 718 719 720 721 722 723 724

(31)

dan 131W maka hubungan antara P(perhitungan) Vs P(pengukuran) berbanding lurus , namun pada grafik terlihat tidak beraturan dikarenakan urutuan besarnya load pada tabel pengamatan tidak beraturan.

725 726 727 728

(32)

BAB 5

KESIMPULAN

Transformator (trafo) ialah alat listrik yang berfungsi memindahkan daya listrik dari input ke output atau dari sisi primer ke sisi sekunder. Pemindahan daya listrik dari primer ke sekunder disertai dengan perubahan tegangan baik naik maupun turun. Secara umum, jenis-jenis trafo yang paling sering digunakan pada rangkaian elektronika terbagi dua yaitu Transformatr step-up dan transformator step down.

Prinsip kerja trafo adalah ketika kumparan primer dialiri arus AC (bolak-balik) maka akan menimbulkan medan magnet di sekitar kumparan. Magnetisasi akan terjadi sepanjang inti besi pada trafo dan akan merambat sampai di kumparan sekunder sehingga akan timbul GGL yang pada akhirnya berupa voltase sebagai output.

Transformator isolasi memiliki lilitan sekunder yang berjumlah sama dengan lilitan primer, sehingga tegangan sekunder sama dengan tegangan primer. Tetapi pada beberapa desain, gulungan sekunder dibuat sedikit lebih banyak untuk mengkompensasi kerugian. Transformator seperti ini berfungsi sebagai isolasi antara dua kalang. Untuk penerapan audio, transformator jenis ini telah banyak digantikan oleh kopling kapasitor.

Pada trafo 3 fasa dengan hubungan Y ZigZag-Y memiliki nilai arus line sama dengan arus phase, akan tetapi berbeda di tegangannya, di trafo 3 fase hubungan Y tegangan line =

_√

3

tegangan phase. Daya pada trafo 3 fase dipengaruhi oleh beban resistif, semakin kecil beban resistif yang diatasi trafo maka daya yang dihasilkan trafo akan semakin besar contoh pada beban 122 ohm power yang dihasilkan 937 watt dan pada beban 126 ohm power yang dihasilkan 475 watt. Effisiensi trafo juga dipengaruhi oleh beban resistif, semakin kecil beban resistif maka nilai effisiensi trafo semakin besar contoh pada beban 122 ohm effisiensi trafo 91,78% dan pada beban 126 ohm effisiensi trafo 92,00%. Sehingga dapat disimpulkan nilai effisiensi benbanding lurus dengan daya dan berbanding terbalik dengan beban resistif. Nilai regulasi tegangan pada trafo 3 fase semakin menurun dengan bertambahnya beban resistif, dikarenakan nilai V line semakin meningkat ketika nilai beban bertambah contoh pada beban 122 ohm dengan daya 860 watt di dapat Vline 324 V dan pada beban 126 ohm dengan daya 437 watt di dapat Vline 334 V. Pada keadaan beban tidak seimbang nilai ketidakseimbangan beban semakin naik ketika total beban semakin naik contoh pada percobaan dengan total beban 10790 ohm di dapat nilai ketidakseimbangan beban 50% dan pada percobaan dengan total beban 48905 ohm di dapat nilai ketidakseimbangan beban 55,746%. Jadi dapat ditarik kesimpulan semakin besar beban maka ketidakseimbangan beban juga semakin besar.

Contoh aplikasi transformator 3 fasa di kapal adalah Trafo step down pada generator, dalam hal ini trafo berfungsi untuk menurunkan voltase dari generator sebelum di salurkan pada peralatan listrik di kapal. 729 730 731 732 733 734 735 736 737 738 739 740 741 742 743 744 745 746 747 748 749 750 751 752 753 754 755 756 757 758 759 760 761 762 763 764 765 766 767 768 769 770 771