Judul Percobaan : TRANSFORMATOR
Nama Asisten : Saka Arif Aulia 2015031051
Reyzal Effendy Nur Ardiansyah 2015031034 Nama Praktikan : Unedo Pardamean Simanjuntak 2115031066
Kelompok : 4
Bandar Lampung, 2023 Asisten,
NPM.
I. JUDUL PERCOBAAN
TRANSFORMATOR
II. TUJUAN PERCOBAAN
Adapun tujuan dari percobaan ini adalah sebagai berikut:
1. Mahasiswa mampu melakukan pengukuran hambatan belitan dari sebuah transformator satu fasa
2. Mahasiswa mampu mencari hambatan belitan dari sebuah transformator satu f asa dengan perhitungan.
3. Mahasiswa dapat menentukan rasio transformasi dari sebuah transformator 4. Mahasiswa dapat menentukan rasio transformasi melalui perhitungan 5. Mahasiswa dapat menentukan nilai impedansi ekivalen transformator 6. Mahasiswa dapat menentukan nilai resistansi ekivalen transformator 7. Mahasiswa dapat menentukan nilai reaktansi ekivalen transformator 8. Mahasisswa dapat menentukan rugi-rugi tembaga pada transformator 9. Mahasiswa dapat menentukan nilai arus rugi besi
10. Mahasiswa dapat menentukan nilai arus magnetisasi 11. Mahasiswa dapat menentukan nilai nilai Xm
12. Mahasiswa dapat menentukan nilai Rm
13. Mahasiswa dapat menentukan rugi daya akibat efek joule pada kumparan 14. Mahasiswa dapat menentukan drop tegangan pada berbagai kondisi beban 15. Mahasiswa dapat menentukan nilai rugi-rugi daya pada inti besi yang terdiri
dari rugi hiteresis dan arus eddy
16. Mahasiswa dapat menentukan level saturasi dari kumparan
III. TEORI DASAR
Gambar 3.1 Transformator
Hampir setiap bangunan kini sudah dialiri listrik, mulai dari bangunan di perkotaan hingga rumah-rumah di desa. Dengan begitu, masyarakat bisa menggunakan alat- alat elektronik dengan mudah, seperti menyalakan lampu untuk penerangan, menonton televisi, dan aktivitas lainnya. [4]
Arus listrik dalam rumah umumnya menggunakan jenis arus bersifat bolak-balik atau yang disebut dengan alternating current (AC). Listrik rumah tangga berasal dari PLN dengan tegangan listrik sangat besar. Agar tidak berbahaya, listrik yang dialirkan ke rumah-rumah warga diturunkan dengan alat yang bernama transformator. [1]
Transformator atau yang biasa disebut dengan trafo adalah komponen listrik (elektronika) yang tersusun dari inti, kumparan primer, dan sekunder. Sehingga, transformator memiliki dua kumparan. [1]
Transformator dapat memindahkan dan mengubah energi listrik dari satu atau lebih rangkaian listrik ke rangkaian listrik lainnya. Hal ini karena transformator memiliki magnet yang bergandengan dan prosesnya menggunakan prinsip induksi elektromagnetik. [1]
Gambar 3.2 Prinsip Kerja Transformator
Seperti yang sudah disebutkan sebelumnya, transformator bekerja dengan prinsip induksi elektromagnetik. Transformator menggunakan induksi bersama atau mutual induction antara dua rangkaian yang terhubung dengan fluks magnet. [3]
Transformator secara sederhana terdiri dari dua buah kumparan yang secara listrik terpisah, tetapi secara magnet dihubungkan oleh alur induksi. Dua kumparan pada transformator tersebut menghasilkan induksi bersama yang tinggi. [3]
Apabila salah satu kumparan pada transformator dihubungkan ke sumber tegangan bolak balik, akan timbul fluks bolak balik di dalam inti besi dan kumparan yang lainnya pun akan terhubung, sehingga menimbulkan GGL (gaya gerak listrik) induksi. GGL induksi yang dihasilkan transformator sesuai dengan induksi elektromagnet dari hukum Faraday. [3]
Fungsi utama transformator adalah untuk menurunkan dan menaikkan listrik AC.
Transformator bisa digunakan dalam beberapa keperluan. Di bawah ini adalah beberapa fungsi transformator:
Trafo bisa digunakan dalam rangkaian radio dan televisi. Trafo untuk keperluan ini biasanya menggunakan tegangan input 220 volt atau 110 volt dengan tegangan output antara 48 sampai 24 volt step down.
Trafo juga dipakai dalam sistem instrumen listrik karena memiliki kemampuan untuk meningkatkan atau menurunkan tegangan dan arus listrik isolasi. Trafo jenis ini umumnya untuk alat listrik tegangan tinggi, misalnya 12,8 kV.
Trafo tenaga biasa dipakai dalam pemakaian daya dari rumah tangga, pembangkit, transmisi, dan distribusi tenaga listrik. [1]
Berikut ini beberapa karakteristik transformator:
Terdiri dari sebuah inti yang terbuat dari besi berlapis dan dua buah kumparan, yaitu kumparan primer dan kumparan sekunder.
Kumparan pada transformator terbuat dari tembaga dan melilit kaki inti transformator.
Jumlah kumparan dan tegangan pada bagian input dan output transformator berbeda, sesuai dengan fungsinya untuk menaikkan jumlah tegangan atau menurunkan.
Pada transformator terdapat inti besi untuk mempermudah jalan fluksi yang ditimbulkan arus listrik melewati kumparan.
Dalam transformator juga terdiri dari pendingin trafo, perubah tap, alat pernapasan, dan indikator. [2]
Gambar 3.3 Jenis Transformator Jenis-jenis transformator
Sesuai dengan fungsinya, transformator terdiri dari dua jenis, yaitu transformator step up dan step down. Berikut ini penjelasannya:
1. Transformator step up
Transformator step up berguna untuk menaikkan tegangan. Dengan begitu, tegangan dari kumparan sekunder akan lebih besar dibandingkan tegangan dari kumparan primer atau input. Sehingga bisa ditulis V2 > V1.
Sementara itu, pada lilitannya, kumparan sekunder lebih banyak dibandingkan kumparan primer, dapat ditulis dengan N2 > N1. Sehingga, pada transformator step up memiliki aliran kuat arus yang lebih besar di bagian kumparan primer daripada di bagian kumparan sekunder (I1 > I2).
2. Transformator step down
Sebaliknya dari transformator step up, transformator step down akan menurunkan tegangan, sehingga tegangan pada kumparan sekunder lebih kecil daripada kumparan primer (V2 < V1). Dengan begitu, jumlah lilitan pada kumparan sekunder pun akan lebih kecil daripada jumlah lilitan pada kumparan primer (N2 <
N1).
Dari hal tersebut bisa disimpulkan bahwa transformator step down memiliki jumlah arus yang lebih kecil di bagian kumparan primernya dibandingkan di bagian kumparan sekundernya (I1 < I2). [4]
Rumus transformator
Rumus yang digunakan dalam materi transformator cukup sederhana. Apabila jumlah lilitan pada kumparan primer (N1), jumlah lilitan pada kumparan sekunder (N2), dan tegangan primer (V1), serta tegangan sekunder (V2), masing-masing mendapatkan aliran arus listrik sebesar I1 dan I2, maka persamaannya adalah:
Untuk menghitung efisiensi transformator, bisa menggunakan rumus:
Keterangan Rumus:
V1: tegangan primer (volt)
V2: tegangan sekunder (volt)
N1: jumlah lilitan primer
N2: jumlah lilitan sekunder
I1: Arus primer (ampere)
I2: Arus sekunder (ampere)
P1: daya masukkan atau input (watt)
P2: daya keluaran atau output (watt)
ɳ: efisiensi transformator (%)
Efisiensi transformator merupakan perbandingan antara daya primer (masukan) dengan daya sekunder (keluaran). Simbol efisiensi trafo disebut “eta“. Ketika trafo sedang bekerja maka akan menimbulkan panas.
IV. ALAT DAN BAHAN
Adapun alat dan bahan yang diperlukan dalam percobaan ini adalah sebagai berikut:
1. 1 buah power supply AC 1 fasa 2. 1 buah experimen trafo 1 fasa 3. 1 buah ampere-meter analog 4. 1 buah volt-meter analog 5. 1 buah watt-metter analog 6. Kabel secukupnya
V. RANGKAIAN PERCOBAAN
Adapun rangkaian percobaan adalah sebagai berikut:
5.1 Rangkaian percobaan pengukuran hambatan belitan pada transformator satu fasa
Gambar 5.1 Rangkaian percobaan pengukuran hambatan belitan pada transformator satu fasa
5.2 Rangkaian percobaan menentukan rasio transformasi
Gambar 5.2 Rangkaian percobaan menentukan rasio transformasi
5.3 Rangkaian percobaan menentukan polaritas transformator
Gambar 5.3 Rangkaian percobaan menentukan polaritas transformator
5.4 Rangkaian ekivalen hubung singkat pada transformator
Gambar 5.4 Rangkaian percobaan tes hubung singkat pada transformator 5.5 Rangkaian percobaan tes beban nol pada transformator
Gambar 5.5 Rangkaian percobaan tes beban nol pada transformator
5.6 Short Circuit Test 3 Fasa
Gambar 5.6 Short Circuit Test 3 Fasa 5.7 Rangkaian No Load Test
Gambar 5.7 Rangkaian No Load Test
VI. PROSEDUR PERCOBAAN
Adapun prosedur dari percobaan ini adalah sebagai berikut :
6.1 Percobaan pengukuran hambatan belitan pada transformator satu fasa 1. Menyiapkan set power supply dc.
2. Menghubungkan belitan Hv ke terminal L+ /L- (hubungan heavy line).
3. Menyalakan power supply.
4. Ketika menyesuaikan knob power supply , lihat pembacaan arus pada ampere- meter A seperti yang ditentukan pada tabel data hasil percobaan. Untuk setiap nilai arus catat nilai tegangan yang terbaca pada volt-meter kedalam tabel data percobaan.
5. Mereset knob power supply ke posisi nol kemudian mematikan power supply.
6. Melepaskan hubungan pada belitan Hv.
7. Menghubungkan belitan Iv ke terminal L+/L- (hubungan dotted line).
8. Menyalakan kembali power supply.
9. Ketika menyesuaikan knob power supply, lihat pembacaan arus pada ampere- meter A seperti yang ditentukan pada tabel data hasil percobaan , untuk setiap nilai arus catat nilai tegangan yang terbaca pada volt-meter kedalam tabel data percobaan.
10. Mematikan power supply.
6.2 Percobaan menentukan rasio transformasi 1. Set variable power supply 1 fasa.
2. Merangkai rangkaian percobaan sesuai gambar.
3. Menyalakan variable power supply 1 fasa.
4. Menyesuaikan knop power supply , lihat pembacaan pada Volt-meter sesuai dengan yang ditentukan pada tabel data percobaan, kemudian lihat
pembacaan volt-meter pada sisi sekunder untuk masing-masing nilai dan catatkan kedalam tabel data.
5. Mereset knob power supply ke posisi nol.
6. Merangkai kembali percobaan untuk step-up autrotransformator dan step down autotransformator.
7. Mengulangi lagi langkah 1 sampai 5 8. Mematikan power supply 1 fasa.
6.3 Percobaan menentukan polaritas transformator 1. Set sebuah variable power supply 1 fasa.
2. Merangkai rangkaian percobaan sesuain gambar.
3. Menyalakan power suply.
4. Dengan menyesuaikan knob, lihat pembacaan nilai tegangan VDQ yang dihubungkan pada Volt-meter sesuai dengan tabel data percobaan, kemudian lihat pembacaan tegangan VQq pada volt-metter untuk masing-masing nilai dan catat ke dalam tabel data.
5. Mereset knob power supply kembali ke posisi nol.
6. Mematikan variable power supply 1 fasa.
6.4 Percobaan percobaan tes hubung singkat pada transformator
1. Menyiapkan 1 buah power supply 1 fasa
2. Menyiapkan 1 buah ampere-metter analog, setel pada posisi ac 3. Menyiapkan 1 buah volt-metter analog. Setel pada posisi ac 4. Menyiapkan 1 buah watt-metter analog, setel pada posisi ac 5. Menyiapkan kabel secukupnya
6. Merangkai percobaan sesuai rangkain 7. Mengaktifkan power supply ac
8. Mengatur power suppy ac sehingga di dapatkan nilai Isc sesuai pada tabel 9. Percobaan di mulai dari nilai Isc sebesar 0,5 A
6.5 Percobaan tes beban nol pada transformator 1. Menyiapkan 1 buah power supply ac 1 fasa 2. Menyiapkan 1 buah experimen trafo ac 1 fasa 3. Menyiapkan 1 buah ampere-metter analog 4. Menyiapkan 1 buah volt-metter analog 5. Menyiapkan 1 buah watt-metter analog 6. Menyiapkan kabel secukupnya
7. Merangkaikan percobaan sesuai dengan rangkaian 8. Mengaktifkan power suppy
9. Mengatur power supply ac sehingga didapat nilai V0 yang mendekati nilai V1 10. Mencatat nilai V0, I0, dan W0 , ke dalam tabel untuk masing-masing nilai V1
11. Percobaan di mulai dari nilai V1 terbesar
6.6 Percobaan Short Circuit Test 3 Fasa
1. Menyiapkan 1buah unit power suppy 3 fasa
2. Menyiapkan 1 bauh experimental tansformator 3 fasa 3. Menyiapkan 1 buah ampere-metter analog
4. Menyiapkan 1 buah volt-metter analog 5. Menyiapkan 2 buah watt-metter analog 6. Menyiapkan kabel secukupnya
7. Merangkai percobaan sesuai dengan rangkaian percobaan 8. Mengaktifkan power supply
9. Mengatur power supply sehingga didapatkan nilai Isc yang mendekati nilai I1
10. Mencatat nilai Isc , f, Vsc, wa. Wb. Kedalam tabel untuk masing-masing nilai I1
11. Percobaan dimulai dari nilai I1 Terbesar
6.7 Rangkaian No Load Test
1. Menyiapkan 1 buah unit power supply 3 fasa
2. Menyiapkan 1 buah experimental transformator 3 fasa 3. Menyiapkan 3 buah ampere-metter analog
4. Menyiapkan 2 buah watt-metter 5. Menyiapkan 1 buah volt-metter analog 6. Menyiapkan kabel secukupnya
7. Mrangkai percobaan sesuai dengan rangkaian 8. Mengaktifkan power supply
9. Mengatur power supply sehingga didapat nilai V0 yang mendekati nilai V1 10. Mencatat nilai I1,I2,I3, Wa,dan Wb, kedalam tbel untuk masing-masing nilai
V1
VII. DATA HASIL PERCOBAAN
Adapun data hasil percobaan dari praktikum ini adalah sebagai berikut:
7.1. Percobaan Pengukuran Hambatan Belitan Tabel 7.1 Percobaan pengukuran hambatan belitan
Test Vdc (V) I (A) R (ohm)
1 11 0.3 36,660
2 16 0.4363 36,672
3 21 0.5727 36,668
7.2 Percobaan Menentukan Rasio Transformator Tabel 7.2. Percobaan menentukan rasio transformator
Test Vp (V) Vs (V) K (Rasio transformator)
1 101 141 1,396
2 151 181 0,834
3 201 251 1,248
7.2 Percobaan Menentukan PolaritasTransformator Tabel 7.3. Percobaan menentukan polaritas transformator
Vp (V) Vs (V) Vps (V) Keterangan
141 111 30.02 Subtraktif
181 121 60.03 Subtraktif
251 131 120 Subtraktif
7.2 Short Circuit Test Transformator 1 Fasa Tabel 7.4. Short circuit test transformator 1 fasa
Vsc (V) Isc (A) Wsc (Wcu) (W) Cos ∅
111 0.5951 11.47 0,173
121 0.6487 13.62 0,173
131 0.7023 15.97 0,173
7.3 No-Load Test Transformator 1 Fasa Tabel 7.5. No-load test transformator 1 fasa
VO (V) IO (A) WO (Wi) (W) Cos ∅0
111 0.0001604 0.01339 0,731
121 0.0001794 0.0159 0,729
131 0.0001894 0.01864 0,763
VIII. ANALISIS DAN PEMBAHASAN
Adapun analisa dan pembahasan adalah sebagai berikut:
8.1 Perhitungan
8.1.1 Perhitungan Hambatan Belitan 8.1.1.a Saat V = 11 V dan I = 0,3 A.
Diketahui : V = 11 V I = 0,3 A Ditanya : R = ….?
Jawab : R = V I
R = 11V 0,3A R = 36,66 Ω
8.1.1.b Saat V = 16 Volt dan I = 0,4363 Diketahui :
V = 16 Volt I = 0,4363 A Ditanya: R = ….?
Jawab : R = V I
R = 16V 0,4363A
R = 36,672 Ω
8.1.1.c Saat V = 21 Volt dan I = 0.5727 A Diketahui :
V = 21 Volt I = 0, 5727 A Ditanya: R = ….?
Jawab : R = V I
R = 21V 0,5727A R = 36,668 Ω
8.1.2 Menentukan Rasio Transformator 8.1.2a. Untuk Vp = 101 V dan Vs = 141 V diketahui :
Vp = 101 V Vs = 141 V ditanya : K = ... ? Jawab: K = Vs
Vp
= 141 101
= 1,396
8.1.2b. Untuk Vp = 151 V dan Vs = 181 V diketahui :
Vp = 151 V Vs = 181 V ditanya : K = ... ? Jawab: K = Vs
Vp
= 181 151
= 0,834
8.1.2c. Untuk Vp = 201 V dan Vs = 251 V diketahui :
Vp = 201 V Vs = 251 V ditanya : K = ... ? Jawab: K = Vs
Vp = 251
201 = 1,248
8.1.3 Short Circuit Test Transformator 1 Fasa 8.1.3a. Untuk VSC = 111 V
diketahui :
VSC = 111 V ISC = 0,5951 A WSC = 11,47 W ditanya : cos ϕ?
Jawab : cos ϕ = Wsc Vsc−1sc
¿ 11,47 111⦁0,5951
= 0,173 b. Untuk VSC = 121 V diketahui :
VSC = 121 V ISC = 0,83 A WSC = 18 W ditanya : cos ϕ ?
Jawab : cos ϕ = Wsc Vsc−1sc = 13,62
121⦁0,6487
= 0,173
c. Untuk VSC = 131 V diketahui :
VSC = 131 V ISC = 0,90 A WSC = 21,01 W ditanya : cos ϕ ?
Jawab : cos ϕ = Wsc Vsc−1sc
= 15,97 131⦁0,7023
= 0,173
8.1.4 No-Load Test Transformator 1 Fasa a. Untuk V0 = 111 V
diketahui :
V0 = 111 V I0 = 0,00016 A W0 = 0,013 W ditanya : cos ϕ?
Jawab : cos ϕ = Wsc Vsc−1sc
= 0,013 111⦁0,00016
= 0,731
b. Untuk V0 = 121 V diketahui :
V0 = 121 V I0 = 0,00017 A W0 = 0,015 W ditanya : cos ϕ?
Jawab : cos ϕ = Wsc Vsc−1sc
= 0,015 121⦁0,00017
= 0,729
c. Untuk V0 = 131 V diketahui :
V0 = 131 V I0 = 0,00018 A W0 = 0,018 W ditanya : cos ϕ?
Jawab : cos ϕ = Wsc Vsc−1sc
= 0,018 131⦁0,00018
= 0,763
8.2 Grafik dan Analisa
8.2.1 Hubungan antara Vsc dengan Wsc pada Short Circuit Test Transformator
Grafik 8.2.1 Hubungan antara Vsc dengan Wsc pada Short Circuit Test Transformator
Berdasarkan grafik 8.2.1 Menunjukkan Hubungan antara Vsc dengan Wsc pada Short Circuit Trasnformer menunjukkan bahwa hubungan antara Vsc dan Wsc pada analisis Short Circuit Transformator. Dapat diketahui bahwa pada saat nilai dari Vsc 111 v, maka didapatkan nilai dari Wsc sebesar 11.47 w. pada saat nilai dari Vsc 121 v, maka didapatkan nilai dari Wsc sebesar 13.62 w. Dan pada saat nilai dari Vsc 131 v, maka didapatkan nilai dari Wsc sebesar 15.97. Berdasarkan dari data tersebut dapat kita ketahui bahwa hubungan antara Vsc dan Wsc pada short circuit test transformator adalah berbanding lurus.
8.2.2 Hubungan antara Vo dengan Wo pada No-Load Test Transformator
11.47 13.62 15.97
100 105 110 115 120 125
111
121
Wsc(w)
Vsc(v)
Grafik 8.2.2 Hubungan antara Vo dengan Wo pada No-Load Test Transformator
Berdasarkan grafik 8.2.2 yaitu Grafik Hubungan antara V0 dengan W0 pada No Load Test Transformator menunjukkan bahwa hubungan antara V0 dan W0. Dapat diketahui bahwa pada saat nilai dari Vo 111 v, maka didapatkan nilai dari Wo sebesar 0.01339 w. Pada saat nilai dari Vo 121 v, maka didapatkan nilai dari Wo sebesar 0.0159 w. Dan pada saat nilai dari Vo 131 v, maka didapatkan nilai dari Wo sebesar 0.01864. Berdasarkan dari data tersebut dapat kita ketahui bahwa hubungan antara Vo dan Wo pada No-load test transformator adalah berbanding lurus.
0.01339 0.0159 0.01864
100 105 110 115 120 125
111
121
Wo(w)
Vo(v)
8.3 Pembahasan
Transformator merupakan seperangkat peralatan statis yang bekerja berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik. Transformator mentransformasikan tegangan dan arus bolak-balik diantara dua belitan atau lebih pada frekuensi yang sama besar namun dengan nilai arus dan tegangan yang berbeda. Pengertian transformator menurut IEEE Std C57.1II.80, 2010 yaitu transformator merupakan perangkat listrik statis yang terdiri dari dua kumparan atau lebih. Transformator banyak digunakan dalam sistem tenaga listrik untuk mentransfer daya melalui induksi elektromagnetik pada frekuensi yang sama, namun dengan nilai voltase dan arus yang berbeda. Transformator menggunakan prinsip hukum induksi faraday dan hukum lorentz dalam menyalurkan daya. Hukum Lorentz menyatakan bahwa ketika arus bolak-balik mengalir mengelilingi suatu kawat atau inti besi maka di sekitar inti besi itu akan timbul suatu medan magnet. Medan magnet yang berubah-ubah terhadap waktu akibat dari arus bolak-balik yang berbentuk sinusoid menyebabkan dibangkitkan atau diinduksikannya medan listrik pada belitan di sisi sekunder.
Hubungan ini dinyatakan oleh Hukum Faraday.
Apabila kumparan primer dihubungkan dengan tegangan (sumber), maka akan mengalir arus bolak-balik I1 pada kumparan tersebut. Oleh karena kumparan mempunyai inti, arus I1 menimbulkan fluks magnet yang juga berubah-ubah pada
intinya. Akibat adanya fluks magnit yang berubah-ubah, pada kumparan primer akan timbul GGL induksi ep. Besarnya GGL induksi pada kumparan primer adalah
Gambar 8.3.1 Transformator
Cara kerja transformator didasarkan oleh prinsip induksi elektromagnetik. Trafo menggunakan kumparan kawat yang jika dialiri arus bolak balik, maka akan
menciptakan induksi elektromagnetik. Artinya, arus listrik pada kawat melingkar menghasilkan medan magnet. Inti besi atau tempat melilitnya kumparan kawat akan meningkatkan medan magnet yang dihasilkan dari induksi. Arus listrik AC yang bolak-balik menghasilkan fluks yang terus berubah. Fluks bolak-balik ini dapat mempengaruhi kumparan sekunder dan menghasilkan gaya gerak listrik juga arus listrik. Transformator dapat menaikkan atau menurunkan tegangan listrik tergantung pada jumlah lilitan kawatnya. Untuk menaikkan tegangan maka jumlah lilitan primer atau trafo harus lebih sedikit dari jumlah lilitan sekundernya.
Sedangkan jika ingin menurunkan tegangan maka jumlah lilitan primer trafo harus lebih banyak dari jumlah lilitan sekundernya.
Tes hubung singkat pada transformator dilakukan untuk beberapa tujuan, termasuk mengetahui rugi inti dan rugi tembaga dari transformator, serta untuk menentukan parameter seperti efisiensi, pengaturan tegangan, dan konstanta rangkaian.
Pengujian ini dilakukan tanpa beban aktual dan memerlukan daya yang sangat kecil.
Selain itu, tes hubung singkat juga berguna untuk menentukan kondisi operasi paralel dari transformator, efisiensi, stabilitas termal, dan stabilitas. Tes hubung singkat juga dikenal sebagai uji beban transformator atau uji kehilangan beban.
Selain itu, tes hubung singkat juga berguna untuk mengukur rugi-rugi hubung singkat dan tegangan impedansi pada arus pengenal transformator.
Tes tanpa beban pada transformator memiliki beberapa tujuan. Salah satunya adalah untuk mengukur rugi-rugi tanpa beban dan arus tanpa beban dari transformator,
yang merupakan parameter kinerja penting dari transformator. Tes ini juga bertujuan untuk memverifikasi apakah desain, perhitungan, dan pembuatan inti transformator memenuhi persyaratan kondisi dan standar teknis, serta untuk memeriksa apakah inti transformator memiliki cacat, seperti panas berlebih lokal dan isolasi lokal yang buru. Selain itu, tes tanpa beban juga penting untuk menilai apakah transformator dapat dioperasikan dan merupakan salah satu dasar untuk menilai apakah transformator memerlukan pemeriksaan lebih lanjut.
Tujuan menentukan rasio pada transformator adalah untuk mengevaluasi kinerja dan efisiensi transformator. Rasio transformator, atau rasio belitan, merupakan hubungan antara tegangan pengenal dan tegangan yang dihasilkan di belitan transformator. Rasio ini penting untuk menentukan kapasitas dan efisiensi transformator, serta memastikan konversi tegangan yang tepat. Beberapa tujuan dari menentukan rasio pada transformator meliputi memastikan konversi tegangan yang tepat dengan papan nama untuk menjaga efisiensi transformator. Selain itu untuk menguji rasionya setiap belitan untuk menentukan apakah ada hubungan pendek turn-to-turn di belitan transformator. Memastikan perbedaan dalam rasio harus dibatasi pada kisaran tertentu untuk menghindari kehilangan transformator dan menempati kapasitas transformator. Dalam uji transformator, rasio putaran transformator menunjukkan seberapa besar perubahan tegangan melalui transformator saat arus beralih dari belitan primer ke belitan sekunder. Rasio ini
sangat penting untuk menilai apakah transformator dapat dioperasikan dan memerlukan pemeriksaan lebih lanjut.
Tujuan menentukan polaritas pada transformator adalah untuk menentukan arah lilitan atau vektor tegangan pada setiap belitan transformator. Proses ini sangat penting untuk mengidentifikasi sisi tegangan tinggi (TT) dan sisi tegangan rendah (TR) dari transformator, serta untuk memastikan terminal positif dan negatif yang sesuai. Dengan mengetahui polaritas, kita dapat memastikan konfigurasi yang benar saat menghubungkan transformator ke dalam rangkaian listrik, sehingga memastikan bahwa transformator beroperasi sesuai dengan harapan dan fungsi yang diinginkan.
Gambar 8.3.2 Polaritas Transformator
Dengan melihat cara melilit kumparan transformator dapat ditentukan arah tegangan induksi yang dibangkitkan serta polaritas transformator tersebut. Bila
kumparan primer yang merupakan kumparan tegangan tinggi diberi tegngan, cara melilit seperti pada gambar 1 di bawah akan menghasilkan arah tegangan induksi seperti ditunjukkan oleh masing-masing anak panah. Artinya terminal T1 (+) mempunyai polaritas yang sama dengan terminal R1 (+), sedangkan T2 (-) mempunyai polaritas yang sama dengan R2 (-). Bentuk polaritas di atas dikenal dengan polaritas pengurangan. Bila polaritas T1 (+) = R2 (+) dan T2 (-) = R1 (-), berarti cara melilit kumparan tegangan rendah R1R2 sebaliknya dari gambar 2, dan hubungan ini disebut polaritas penjumlahan.
Tujuan tes hambatan belitan pada trafo adalah untuk mengetahui nilai resistansi belitan pada trafo. Tes ini penting untuk memeriksa kualitas pengelasan kabel dan timah di dalam gulungan, mengecek apakah kontak setiap posisi pengubah tap baik, memeriksa belitan atau kawat timah apakah ada kerusakan, memeriksa kebenaran cabang paralel, dan memeriksa ada tidaknya hubungan pendek antara lapisan dan belokan. Tes hambatan belitan pada trafo dilakukan menggunakan arus searah (DC) karena arus hanya berlawanan dengan resistansi internal, dan tidak ada reaktansi induktif. Hal ini penting untuk mengetahui nilai resistansi belitan pada transformator dan motor listrik, serta untuk memeriksa kualitas pengelasan kabel, kerusakan, dan hubungan pendek dalam gulungan.
Gambar 8.3.3 Rangkaian Ekivalen Transformator
Adapun jurnal yang berjudul “Using the transformer oil-based nanofluid for cooling of power distribution transformer” yang ditulis oleh Mushtaq Ismael Hasan. Di antara semua komponen jaringan listrik, trafo memegang peranan sentral sejak dulu naik menaikkan atau menurunkan tegangan sistem kelistrikan. Karena biayanya yang tinggi, efek langsung pada operasi jaringan, lokasi dan kandungan minyak dan
bahan beracun trafo dianggap lebih penting dibandingkan dengan komponen jaringan listrik lainnya. Oleh karena itu proteksi trafo dari kerusakan harus mendapat prioritas lebih tinggi untuk menjamin kelangsungan operasi jaringan.
Penyebab utama untuk kerusakan transformator adalah kenaikan suhu minyak.
Oleh karena itu perlu dicari pendingin baru teknik untuk menurunkan suhu transformator. Trafo memanfaatkan minyak trafo sebagai pendingin bahan isolasi sedang dan listrik, bersama dengan kertas selulosa. Tegangan tembus (dielektrik kekuatan) adalah salah satu karakteristik terpenting minyak transformator. Untuk memastikan pengoperasian trafo normal, suhu oli tidak boleh melebihi batas yang ditentukan standar industri. Suhu isolasi padat merupakan faktor utama penuaan transformator. Dengan suhu dan waktu, insulasi selulosa mengalami proses depolimerisasi. Situasi ini mencirikan akhir masa pakai isolasi padat. Karena tidak dapat dibalik, maka ini juga mendefinisikan akhir masa pakai transformator.
Meningkatnya beban trafo akan meningkatkan suhu minyak isolasi, sehingga pembebanan di atas nilai pelat nama mempunyai beberapa risiko. Transformer diberi nilai oli maksimum kenaikan suhu di atas suhu ambien dengan trafo modern diberi nilai sekitar 65 ºC naik di atas suhu ambien. Itu Operasi normal transformator bergantung pada kekuatan dielektrik dan sifat termal (pendinginan kapasitas) minyak transformator, oleh karena itu penting untuk memodifikasi baik termal maupun Listrik sifat minyak untuk mendapatkan kinerja transformator yang lebih tinggi.
Gambar 8.3.3 Transformator 250 KVA
IX. KESIMPULAN
Adapun kesimpulan dari percobaan ini adalah sebagai berikut:
1. Berdasarkan data hasil percobaan dapat kita ketahui pada pengukuran hambatan belitan dimana hubungan anatar nilai tegangan dan hambatan ialah berbanding lurus, dimana semakin besar nilai dari tegangan maka nilai hambatan yang didapat juga akan semakin besar.
2. Berdasarkan data hasil pada percobaan dalam menentukan polaritas transformator nilai Vp dan Vs dengan Vps adalah berbanding lurus, dimana semakin besar nilai dari Vp dan Vs yang didapat maka nilai Vps yang diperoleh juga akan semakin besar.
3. Berdasarkan Data Hasil pada Percobaan No-Load Test Transformator 1 Fasa hubungan antara nilai V0, I0, dan W0 dengan Cos-Phi adalah berbanding lurus, karena ketika nilai V0, I0, dan Wo semakin besar, maka nilai Cos-Phi yang dihasilkan akan semakin besar pula.
4. Berdasarkan Data Hasil pada Percobaan Menentukan Rasio Transformator hubungan antara nilai tegangan nilai rasio trafo adalah berbanding lurus.
Dimana semakin besar nilai tegangan maka nilai rasio trafo yang didapatkan akan semakin besar pula.
5. Berdasarkan Data Hasil pada Percobaan Short Circuit Test Transformator 1 Fasa hubungan antara nilai tegangan dengan Cos-Phi adalah berbanding
lurus. Dimana semakin besar nilai tegangan maka didapatkan nilai Cos-Phi akan semakin besar pula.
DAFTAR PUSTAKA
[1]. Elgerd , Olle I. Basic Electric Power Engineering, Addison- Wesley Series Publishing, Inc, 1997.
[2]. Kadir, Abdul. Transformator, PT. Gramedia, Jakarta, 1989.
[3]. Kind, Dieter. Praktikum Teknik Tegangan Tinggi di Laboratorium, Penerbit ITB Bandung. 1993.
[4.] Tobing, Bonggas L. Dasar Teknik Pengujian Tegangan Tinggi, USU, Medan 1998.
