BAB I PANDANGAN UMUM
1.1 Definisi Tran Transformato sformatorr
Transformator Transformator berasal dari kata k ata Transformatie Transformatie yang berarti perubahan. Trans Transfor forma mator tor adalah adalah suatu suatu alat alat listr listrik ik (mesin (mesin listr listrik) ik) yang yang dapat dapat meminda memindahka hkan n dan mengub mengubah ah energi energi listr listrik ik ke rangkai rangkaian an listri listrik k yang yang lain, lain, melalui gandengan magnit berdasarkan pada prinsip induksi elektromaknit. 4isi primer
G/00G/0 2/30#T
4isi sekunder
Gambar 1-1. Blok diagram transformator Frekuensi pada kumparan primer dan kumparan sekunder adalah sama. f 1 = f 1.2 Kegunaan Kegunaan Transforma Transformator tor
1. digunak digunakan an untuk untuk pengir pengirim iman an tenaga tenaga listri listrik k penggunaan yang terbesar dari tranformator adalah pada sistem tenaga listrik, listrik, sebab dengan adanya transform transformator ator memungkinka memungkinkan n tenaga tenaga listrik listrik dapat disalurkan ke tempat yang !auh. "ada !arak yang !auh kerugian daya saluran transmisi (#$) adalah besar (rugi akibat adanya tahanan pada ka%at penghantar), demikian pula kerugian tegangan (#&) !uga besar. . 'ntuk 'ntuk menyes menyesuai uaikan kan teganga tegangan. n. igunakan untuk menyesuaikan tegangan setempat dengan tegangan pada peralatan listrik. . 'ntuk mengadakan mengadakan pengukur pengukuran an dari besaran besaran listr listrik. ik. Tran Tranfo form rmat ator or untu untuk k menu menuru runk nkan an tega tegang ngan an ke tega tegang ngan an yang ang dapa dapatt dipasa dipasangk ngkan an alat alat ukur ukur (*oltm (*oltmete eter). r). emiki emikian an pula pula untuk untuk menguku mengukurr arus arus yang besar !uga diperlukan tranformator. +. 'ntuk memisahkan memisahkan rangkaia rangkaian n yang satu satu dengan dengan rangkaian rangkaian yang lain. lain. . 'ntuk 'ntuk member memberika ikan n tenaga tenaga pada alat alat tert tertent entu. u. itin!au dari kegunaannya a. Tran Tranfo form rmat ator or tena tenaga ga -
tran transf sfor orma mato torr pena penaik ik teg tegan anga gan n
-
tran transf sfor orma mato torr penur penurun un tega tegang ngan an
b. transformator distribusi . tran transf sfor orma mato torr pengu pengukur kuran an
1
-
trans ransfform ormator ator teg tegan anga gan n
-
tranform ormator arus
d. transf transform ormato atorr dengan dengan bent bentuk uk khusu khususs -
tran transf sfor orma mato torr pem pembe beri ri day daya
-
tran transf sfor orma mato torr penga pengatu turr tega teganga ngan n
-
transformator la las
1.3 Hukum-Hukum Hukum-Hukum Dasar
1. 5uku 5ukum m 2a6% 2a6%el elll
∫ 5.dl = ∫ #s d/ s
imana 5
= ku kuat me medan ma makni knit (/ (/T7m)
l
= unsur pan pan!ang (m)
#s
= kerapatan arus (/7 m)
d/
= unsur luas (m)
"ersamaan 2a6%ell apabila disederhanakan men!adi 5l = #0 imana 5
= kuat medan maknit
l
= pan!ang !alur
#
= arus listrik
0
= !umlah lilitan
5l = #0 adalah merupakan Gaya Gerak 2aknit (GG2) yang merupakan penghasil flu6. . 5uku 5ukum m #ndu #nduks ksii Farad Faraday ay 5ukum 5ukum utama utama yang yang diguna digunakan kan pada pada prinsi prinsip p ker!a ker!a transf transform ormato atorr adalah adalah hukum induksi Faraday. $umus hukum induksi Faraday adalah sebagai berikut d
∫ .dl = dt ∫ B. d/ s
imana #
= Gaya listrik yang disebabkan induksi (87m)
l
= unsur pan!ang (m)
B
= ind induk uksi si magn magnit it (ke (kera rapa pata tan n flu6 flu6)) (%e (%ebe ber7 r7m m)
d/
= unsur luas (m)
4edangkan arus induksi (flu6) adalah integral permukaan dari pada induksi
-
trans ransfform ormator ator teg tegan anga gan n
-
tranform ormator arus
d. transf transform ormato atorr dengan dengan bent bentuk uk khusu khususs -
tran transf sfor orma mato torr pem pembe beri ri day daya
-
tran transf sfor orma mato torr penga pengatu turr tega teganga ngan n
-
transformator la las
1.3 Hukum-Hukum Hukum-Hukum Dasar
1. 5uku 5ukum m 2a6% 2a6%el elll
∫ 5.dl = ∫ #s d/ s
imana 5
= ku kuat me medan ma makni knit (/ (/T7m)
l
= unsur pan pan!ang (m)
#s
= kerapatan arus (/7 m)
d/
= unsur luas (m)
"ersamaan 2a6%ell apabila disederhanakan men!adi 5l = #0 imana 5
= kuat medan maknit
l
= pan!ang !alur
#
= arus listrik
0
= !umlah lilitan
5l = #0 adalah merupakan Gaya Gerak 2aknit (GG2) yang merupakan penghasil flu6. . 5uku 5ukum m #ndu #nduks ksii Farad Faraday ay 5ukum 5ukum utama utama yang yang diguna digunakan kan pada pada prinsi prinsip p ker!a ker!a transf transform ormato atorr adalah adalah hukum induksi Faraday. $umus hukum induksi Faraday adalah sebagai berikut d
∫ .dl = dt ∫ B. d/ s
imana #
= Gaya listrik yang disebabkan induksi (87m)
l
= unsur pan!ang (m)
B
= ind induk uksi si magn magnit it (ke (kera rapa pata tan n flu6 flu6)) (%e (%ebe ber7 r7m m)
d/
= unsur luas (m)
4edangkan arus induksi (flu6) adalah integral permukaan dari pada induksi
maknit melalui suatu luas yang dibatasi oleh garis lengkung tersebut diatas. $umus arus induksi adalah
φ =
∫ 1.d/ 4
imana
φ
= arus induksi7 flu6 (%eber)
B
= induks uksi maknit nit (%eber7m)
d/
= unsur luas (m)
/pabila rumus hukum induksi Faraday disederhanakan e e
d
= -0 dt = -0
∫ B.d/ 4
d # dt
dimana e
= Gaya gerak listrik7 GG9 (*)
0
= !umlah lilitan
φ
= arus induksi7 flu6e (%eber)
1. Konstruksi Konstruksi Transformat Transformator or
Transformator Transformator terdiri dari dua bagian utama yaitu -
inti besi kumparan te tembaga
1. #nti besi #nti besi sebagai rangkaian maknit yaitu untuk !alannya flu6. "ada umumnya terbuat dari bahan ferromagneti yaitu bahan yang mudah mengalirkan garis-garis gaya maknit. . 3ump 3umpar aran an Tembag mbaga. a. Berupa kumparan primer dan kumparan sekunder yang berfungsi sebagai rangkaian listrik yaitu !alannya arus listrik. ikena ikenall dua maam maam trans transfor format mator or berdas berdasark arkan an ara ara melili melilitka tkan n ka%at ka%at tembaga pada inti besi 1) Trans Transfor format mator or tipe tipe inti (ore (ore type) type) Transformator tipe inti yaitu, apabila kumparan tembaga mengelilingi inti besi. ) Transfor Transformator mator tipe angkang angkang (shell (shell type) type) Tran Transf sfor orma mato torr
tipe tipe ang angkan kang g
yait yaitu, u,
apabi apabila la kumpa kumpara ran n
temb tembag agaa
dikelilingi inti besi. BAB II
P!IN"IP ANA#I"A T!AN"$%!MAT%!
2.1 Transformator I&ea'
alam
menganalisa
mempermudah
prinsip
men!elaskan
ker!a
dari
ke!adian-ke!adian
transformator dalam
dan
untuk
transformator
maka
transformator dianggap sebagai transformator ideal, dengan beberapa pengertian sebagai berikut 1.
Tahanan kumparan tembaga abaikan
.
Flu6 yang hasilkan oloh kumparan primer seluruhnya akan melingkupi pasta kumparan sekunder atau dapat dikatakan tidak terdapat kebooran flu6.
.
$ugi-rugi inti (rugi-rugi hysterisis dan rugi arus ddy ) diabaikan.
+.
#nti mempunyai permeabilitas magnit yang konstan (tidak terdapat ke!enuhan inti besi).
Gaya gerak magnit (g.g.m) 01 #o akan menghasilkan flu6 φ dalam inti besi karena #o merupakan gelombang sinusoida maka flu6 φ merupakan sinusoida.
φ = φm sin ωt imana φm = flu6 maksimum
ω = frekuensi sudut (πf) Tegangan terinduksi pada lilian primer e1 = - 01 = - 01
dφ dt
dφ m sin ω t dt
= -01ωφm os ωt = 01 ωφ sin (ωt -
π
)
apat diketahui bah%a tegangan terinduksi terbelakang :;< terhadap flu6. 5arga efektif tegangan terinduksi 1m = 01ωφm = 01.πf φ m 1 =
E 1m
=
π
. f . N 1φ m
1 = +,++ f 01 φm .................. (1) "ada rangkaian primer berlaku 81 #o $ 1 1 = ; imana $ 1 = ;, maka 81 = 1
Tegangan terinduksi pada kumparan sekunder
+
e = -0 = -0
dφ dt
dφ m sin ω t dt
= -0 ω φm os ωt = 0 ωφ sin (ωt -
π
)
5arga efektif tegangan terinduksi m = 0 ωφm = 0 πf φm E m
=
π
. f . N φ m
=
1
= +,++ f 0 φm .................. ()
ari persamaan (1) dan () 1 1
= =
+,++ f N 1φ m +,++ f N φ m
N 1
= a ............................... ()
N
imana a
= angka tranformasi atau
1
=
E 1 E
= +,++ f φ m
>adi tegangan terinduksi tiap lilit primer = tegangan terinduksi tiap lilit sekunder. 2.2 Diagram $asor Transformator tan(a )e)an
iagram Fasor dari transformator ideal terlihat pada gambar .
Gambar . iagam Fasor transformator ideal
Transformator ideal, arus #o merupakan arus induktif murni (# o terbelakang :;< terhadap tegangan 81).
/pabila rugi-rugi inti dan tembaga tidak diabaikan maka 1.
/danya rugi-rugi inti besi /danya rugi-rugi inti besi menyebabkan arus #o bukan merupakan arus induktif murni, arus #o tidak sefasa dengan φm tetapi berbeda fasa dengan sudut α (sudut ma!u hysterisis). /rus #o terdiri dari dua komponen /rus pemagnitan #m yang sefasa dengan φm, yang betul-betul berupa
-
arus maknitisasi -
/rus rugi inti #o yang sefasa dengan tegangan 1, sebagai komponen rugi-rugi inti (rugi hysterisis dan arus eddy).
.
/danya tahanan tembaga primer ($1 ) Tahanan tembaga menimbulkan tegangan !atuh (*oltage drop) #o $ 1 yang sefasa dengan arus #o. /danya kebooran flu6 primer (φ9#)
.
Flu6 boor akan menimbulkan tegangan reaktansi boor (leakage reatane emf) yang berupa tegangan !atuh #o ?1 yang mendahului :;< terhadap arus #o. 2.3 Diagram $asor Transformator Ber)e)an
alam keadaan tanpa beban ggm 01 #o akan membangkitkan flu6 utama φm (01 #o = 01 #m apabila #o diabaikan) Flu6 pada inti besi men!adi = φm - φ /gar flu6 utama φm harganya konstan, maka pada umumnya kumparan primer harus terdapat tambahan flu6 @ φ (arahnya menentang flu6 yang dibangkitkan oleh arus beban #) yang dihasilkan oleh arus tambahan pada kumparan primer # sehingga 01 # = 0 # (dengan arah berla%anan) 2aka #1 = #o @ # 01#1
= 01 #o @ 01 #
01#1
= 01 #o @ ( 0 #)
01#1
= 01 #o @ 0 #
"ada keadaan berbeban pada umumnya #o AA #
2aka #o dapat diabaikan
#o AA #1 01#1 #1 #
=
= 0# 0 01
Tahanan tembaga sekunder ($ ) menimbulkan tegangan !atuh # $ yang sefasa dengan arus #. 81
= -1 @ #1 ($ 1 @ !61) = - 1 @ #1C1
= 8 @ # ($ @ k6) = 8 @ #C
2. !angkaian Pengganti Transformator
$angkaian pengganti7 setara transformator terdiri dari parameter-parameter $ 1 = tahanan tembaga primer $ = tahanan tembaga sekunder ?1 = reaktansi boor primer ? = reaktansi boor sekunder $ = tahanan pemaknitan ?m = reaktansi pemaknitan ?9 = $ 9 @ ! ?9 = # D$ @ $ 9) @ ! (? @ ?9) $angkaian pengganti transformator dapat dinyatakan dalam dua ara yaitu -
$angkaian pengganti primer sebagai referensi
-
$angkaian pengganti sekunder sebagai referensi
1.
$angkaian pengganti primer sebagai referensi 'ntuk menyederhanakan rangkaian pengganti maka besaran parameter sekunder dapat dinyatakan dalam besaran primer. $ el = $ 1 @ $ = $ 1 @ a $ ?el = ?1 @ ? = ?1 @ a ? $ el = tahanan total transformator ?el = $eaktansi total tranformator
.
$angkaian pengganti sekunder sebagai referensi $ 1E =
?1E = 81E =
$ 1 a
?1 a 81 a
#1E = a#1 isederhanakan men!adi $ e = $ 1 @ $ =
?e = ?1 @ ? =
$ 1 a
@ $
?1 ? a
&e = $ e @ ! ?e $ e = tahanan total transformator ?e = $eaktansi total tranformator &e = impedansi transformator 2.* Menentukan Parameter Transformator
"arameter-parameter transformator $ e, ?m, $ e dan ?e dapat ditentukan besarnya dengan pengukuran tanpa beban dan pengukuran hubung singkat. 1.
"engukuran tanpa beban 4isi tegangan tinggi (TT) dalam keadaan terbuka (tanpa beban) dan sisi tegangan rendah (T$) diberi sumber tegangan melalui pengatur tegangan. 4umber tegangan diatur sampai menapai harga nominal dari tegangan sisi T$. /rus tanpa beban #o adalah relatif keil ( s7d dari arus nominalnya), maka tegangan !atuh sisi primer dankerugian tahanan dapat diabaikan, sehingga penun!ukan Hattmeter sama dengan besarnya kerugian inti transformator. ari hasil pengukuran *olt meter, /mpermeter dan Hatt meter sebagai berikut 81 = tegangan nominal sisi T$ #o = arus tanpa beban " = 3erugian inti 2aka " = 81#o Ios Jo Faktor daya tanpa bebas os Jo =
.
P c V 1 I o
"engukuran hubung singkat "engukuran hubung singkat sisi tegangan rendah dihubungkan singkat dan sisi tegangan tinggi dihubungkan dengan sumber tegangan melalui pengatur tegangan. ari hasil pengukuran *oltmeter, /mpermeter dan Hatt meter sebagai berikut 8s = tegangan sisi TT agar arus menapai harga nominal #s = arus nominal sisi TT "s = $ugi tahanan kedua kumparan primer dan sekunder &e =
$ e = ?e =
V sc I sc P sc I
sc
Ze
− Re
K
2.+ Kerugian Tegangan Transformator
'ntuk menghitung besarnya kerugian tegangan dan untuk mempermudah hitungan
digunakan
rangkaian
pengganti
(diagram
transformator)
yang
disederhanakan $ e = $ 1 @ $ ?e = ?1 @ ? /pabila 81 = konstan dan #1 = # (arus nominal primer) 'ntuk beban induktif
V 1 − V = (rp os ϕ @ ? p sin ϕ) @ L (? p os ϕ - rp sin ϕ) V 1 'ntuk beban kapasitip
V 1 − V = (rp os ϕ - ? p sin ϕ) @ L (? p os ϕ @ rp sin ϕ) V 1 "rosentase kerugian tegangan 8d =
V 1 − V 6 1;; V 1
2., Tegangan Hu)ung "ingkat
/pabila sisi sekunder dihubung singkat maka # men!adi lebih besar, besarnya #o tetap sehingga #1 men!adi besar dan #o AA #1. (#o dapat diabaikan) ifinisi Tegangan hubung singkat adalah besar tegangan pada sisi primer apabila sisi sekunder dihubung singkat dan arus sisi primer menapai arus nominalnya. 8s = #1 (nom). &e 8s =
I 1 (nom). Z e V 1 (nom)
.1;;G
Tegangan hubung singkat adalah sangat penting untuk mengetahui besarnya impedansi transformator &e. Tegangan hubung singkat pada umumnya keil apabila dibanding dengan tegangan nominalnya, danprosentase tegangan hubung singkat antara s7d 1. 2. !ugi-rugi transformator
$ugi-rugi transformator terdiri dari 1.
$ugi tembaga
.
$ugi inti $ugi inti ada dua maam -
$ugi hysterisis
-
$ugi arus pusar (arus eddy)
:
1) $ugi tembaga $ugi yang disebabkan adanya arus beban yang mengalir pada ka%at tembaga dan tahanan dari tembaga. "u = # $ %att 3arena arus beban dapat berubah-ubah maka rugi tembaga besarnya !uga tidak tetap Besarnya tahanan tembaga dipengaruhi oleh temperatur. $t $t 1
=
t + )+, t1 + )+,
$t
= tahanan pada t
$t1
= tahanan pada t1
t1 dan t temperatur (°I) ) $ugi hysterisis $ugi yang disebabkan flu6 bolak-balik pada inti besi. Tenaga seluruhnya untuk satu lintasan penuh akan berbanding lurus dengan luasan yang terletak didalam loop tersebut, atau didadapat dengan rumus φ m
Ψ=
∫ Ni d φ dimana d φ = dB/
−φ m
d φ = / dB φ m
Ψ=
φ m
∫ H A d B = Al ∫ H d B joule 1
−φ m
−φ m
ari persamaandiatas menun!ukkan bah%a rugi histerisis berbanding lurus dengan *olume inti besi (/l) dan luasan histerisis loop. φ m
#ntegral
∫ H dB tidak mudah
diselesaikan seara matematik karena
−φ m
hubungan fungsi antara *ariabel-*ariabelnya tidak diketahui. 5al tersebut hanya dapat diselesaikan oleh Iharles ". 4teinmetC yang menyatakan bah%a 6 9uasan histerisis pada umumnya berbanding dengan B m , dimana 6
adalah faktor 4teinmetC. 8olume (/l) dapat dirubah men!adi
2 M
, dimana 2 adalah massa inti besi
dan δ adalah keepatan (massa7 *olume). /pabila frekuensi dari flu6 = f, maka "erubahan arus penguat dari #m ke @ #m akan menimbulkan perubahan flu6 dari -φm ke @ φm.
1;
>umlah rugi histerisis dapat ditulis "h = N
2 M
6 .f.Bm %att
"h = rugi histerisis
ζ
= konstanta yang tergantung dari bahan inti
) $ugi /rus ddy $ugi yang disebabkan adanya arus pusar pada inti besi. #nti besi transformator pada umumnya dibuat dari lapisan-lapisan besi (laminasi). Flu6 didalam elemen tersebut Bm . / Bm. ( 6. 6) Bm . + 6 + Bm 6 "erubahan flu6 total per yle adalah empat kali, maka untuk 1 yle. = +. + Bm 6 = 1 Bm 6 Besarnya flu6 total yang terpotong tiap detik = 1.f. Bm 6, dimana f = frekuensi (yle7 detik) >adi besarnya tegangan terinduksi (emf) adalah rata-rata = 1.f. Bm 6 Tegangan efektif dari emf =
=
O
KO
rata − rata =
O
.1 f.Bm 6
f.B m 6 *olt
Tahanan dari elemen adalah $ = ρ
9
= ρ (
/
+ 6 d 6
+
+6 d 6
)
+ ρ x + 1 ( ) = $ = d 6
imana ρ adalah tahanan !enis dari material rugi didalam elemen dρ = $ =
E $
+ + .O f Bm 6 dρ = +P 6 + 1 ( ) d6
11
dρ = =
K.O f Bm 6 d6 ρ
.
+1
O dimana Σ = KP
"e =
2 M
Q . t .f .Bm .%att
"e = rugi arus eddy
ρ = tahanan !enis material (inti besi) t
= tebal laminasi
untuk memperkeil rugi arus eddy "e dapat dilakukan dengan ara -
Tebal laminasi (t) harus diperkeil
-
Besar Σ diperkeil, yaitu ρ harus diperbesar (dengan menggunakan bahan inti besi yang mempunyai ρ lebih besar).
+) $ugi arus pusar dalam tembaga (rugi tambahan) /kibat adanya flu6 boor, maka menyebabkan arus dalam tembaga dan arus ini akan menambah besarnya rugi tembaga. (biasanya rugi ini keil dan dapat diabaikan). 2. /fisiensi
fisiensi transformator adalah perbandingan antara daya keluar ("out) dengan daya masuk ("in). R=
"out
R=
"in
"in
=
"out "out
+ rugi − rugi
− rugi − rugi "in
"erhitungan efiesiensi maksimum "in = 81 #1 os ϕ 1 "e = "h @ "e "eu = (#). $e = (#1). $e imana "e = rugi inti "eu = rugi tembaga total R =
=
81#1osϕ 1 − "e − "tembaga 81#1osϕ 1
81#1osϕ 1
− "e − I 1 $e
81#1osϕ 1
1
" #1$e − 81#1 os ϕ 1 81 osϕ 1
= 1-
/gar efisiensi maksimum maka dR d#1
= ; (-
=
2aka
dR =; d#1
" $e )− 8 # os ϕ 1 81 os ϕ 1 1 1
" $e − 8 # os ϕ 1 81 os ϕ 1 1 1
" 1 1
8 # os ϕ 1
−
$e 81 osϕ 1
=;
" $e − 8 # os ϕ 1 81 os ϕ 1 1 1
81 osϕ 1 #1 $e
"
=
"
= #1 $e
81 os ϕ 1
= #1 $e
2.10 Bentuk Ge'om)ang (a&a Kea&aan Tan(a Be)an
"ada pembahasan sebelumnya telah dimisalkan bah%a gelombang-gelombang tegangan, arus dan flu6 bentuknya adalah sinusoida. Bila gelombang tegangan masukan (input) berbentuk sinusoida, gelombang flu6 akan berubah seara sinusoida. Tetapi arus tanpa #o akan mengalami distorsi sebagai pengaruh adanya rugi histerisis (hysterisis loop) sehingga bentuknya tidak akan sinusoida lagi. 'ntuk setiap gelombang flu6 bertambah besar sampai harga maksimum, menurun ke 0ol, bertambah lagi kearah maksimum dengan arah yang berla%anan, kemudian turun lagi ke 0ol. 5arga flu6 tersebut berbanding lurus dengan tegangan masukan 81. /rus rugi inti i sefasa dengan tegangan 1 arus maknetisasi im sefasa dengan flu6 φ apabila arus rugi inti di!umlahkan dengan arus maknetisasi resultannya akan merupakan arus tanpa beban transformator tersebut, arus tanpa beban ini dapat dianggap terdiri dari satu buah komponen sinusoida yaitu i dan satu buah komponen bukan sinusoida yaitu im. Bentuk gelombang yang non sinusoida pada input sebuah transformator dengan gelombang e = 1 sin ωt @ sin ωt besarnya flu6 dapat dihitung dengan rumus
1
dS 1 , maka S = − dt 0
e = − 0
S=
1
os t +
0
∫ e. dt
os t
5arga efektif dari suatu fungsi periodik adalah =
1
+ +
imana 1, , dan seterusnya adalah harga-harga efektif dari harmonisa pertama, kedua dan harmonisa selan!utnya. 2.11 Transient Arus Mu'a
Transient arus mula adalah keadaan transient dari arus apabila sisi primer transformator tersebut dihubungkan dengan !ala-!ala (sumber tegangan). E =
π
. f . N .φ maka φ m =
. E π f . N
5arga maksimum flu6 akan terapai pada saat mana os πft = -1, yaitu pada saat gelombang tegangan berharga 0ol. $esidual flu6 dalam arah negatif akan mengurangi besarnya transient arus tersebut. Besarnya arus transient tersebut dapat dikurangi dengan menambah besar tahanan ataupun reaktansi para primer transformator.
BAB III
1+
HUBUNGAN DAN K/!A T!AN"$%!MAT%!
3.1
Po'aritas
3edua terminal-terminal primer transformator berubah-ubah positif dan negatif terhadap satu sama lainnya, hal yang sama ter!adi !uga pada terminal-terminal sekunder. ari hasil pengukuran akan didapatkan /pabila 81U8, maka tegangan terinduksi dari kedua
1.
kumparan saling men!umlahkan. Berarti transformator tersebut mempunyai polaritas pen!umlahan (/dditi*e polarity). /pabila 81 A 8, maka tegangan terinduksi pada kedua
.
kumparan saling mengurangkan. Transformator tersebut mempunyai polaritas pengurangan (4ubtrati*e polirity). 2enurut 4tandart /4/ (/merian 4tandards /ssoiation) notasi7 pemberian tanda polaritas dari transformator adalah sebagai berikut -
'ntuk terminal tegangan tinggi diberi notasi 51, 5, 5 dan seterusnya (letaknya 51 disebelah kanan apabila dilihat pada arah tegangan tinggi)
-
'ntuk terminal tegangan rendah diberi notasi ?1, ?, ? dan seterusnya. 5
?
5
?1
51
?1
51
?
Gambar - a "olaritas pengurangan 3.2
Gambar - a "olaritas pengurangan
Hu)ungan Transformator Tiga $asa
1.
itin!au dari hubungan inti (rangkaian maknit) a.
Transformator tiga fasa satu inti Vaitu terdiri dari satu inti
b.
Transformator tiga fasa tiga inti Vaitu terdiri dari tiga inti yang terpisah
.
itin!au dari hubungan kumparan (rangkaian listrik) a.
5ubungan bintang (V) V untuk sisi tegangan tinggi y untuk sisi tegangan rendah
1
Gambar .+ a Transformator φ hubungan V y b.
5ubungan segitiga7 elta (), (∆) sisi tegangan tinggi d sisi tegangan rendah
Gambar .+ b Transformator φ hubungan V y .
5ubungan liku-liku7 &ig-Cag (&) 5ubungan & khusus untuk sisi sekunder, karena fungsinya untuk menghindarkan ter!adinya tegangan titik bintang. 5ubungan Cig Cag hanya digunakan pada Transformator istribusi. (untuk tegangan rendah)
1
Gambar .+ Transformator φ hubungan V C 3.3
Karakteristik %(erasi Transformator Tiga $asa
Terdapat empat kemungkinan untuk menghubungkan sisi primer dan sekunder dari tiga buah transformator 1 fasa dalam hubun gan tiga fasa, yaitu -
sisi primer hubungan V, sekunder hubungan V
-
sisi primer hubungan ∆, sekunder hubungan ∆
-
sisi primer hubungan V, sekunder hubungan ∆
-
sisi primer hubungan ∆, sekunder hubungan V
Tiga buah transformator yang dihubungkan dalam sistem tiga fasa harus mempunyai karakteristik dan rating yang identik. 3arakteristik operasi dari transformator tiga fasa dalam keadaan beban seimbang adalah sebagai berikut 1. 5ubungan V * iagram hubungan dari transformator hubungan V-V diperlihatkan pada gambar . a diba%ah ini. (polaritas tiap transformator adalah polaritas pengurangan) alam menghubungkan maka polaritas harus benar-benar diperhatikan
1
Gambar . a Transformator dalam hubungan V V apat dilihat dari gambar diagram fasor apabila diketahui tegangan fasafasa (tegangan line) sisi primer dan sekunder 81 dan 8 maka tegangan dari tiap-tiap transformator adalah -
-
tegangan sisi primer
tegangan sisi sekunder
81 81
/pabila bebannya tidak seimbang, maka tegangan yang diterima oleh tiaptiap transformator men!adi tidak sama, sehingga seolah-olah ter!adi perseran titik netral pada sisi primer dan sisi sekunder. . 5ubungan ∆ - ∆ iagram hubungan dari transformator hubungan ∆ - ∆ diperlihatkan pada gambar . b.
Gambar . b Transformator dalam hubungan ∆ - ∆
1K
/pabila tegangan fasa-fasa (tegangan line) dari sisi primer 81, maka tegangan primer dari tiap-tiap transformator (tegangan fasa-netral) !uga sama 81. Tegangan fasa-fasa dari sisi sekunder 8 maka tegangan sekunder dari tiaptiap transformator !uga sama 8. >adi kumparan sisi primer tiap transformator harus menerima tegangan line 81, demikian !uga kumparan sisi sekunder tiap transformator harus menerima tegangan line 8. /pabila beban tidak seimbang maka tegangan yang diterima tiap-tiap transformator tetap. >adi tidak ter!adi pergeseran antara tegangan sisi primer dan sisi sekunder. . 5ubungan V - ∆ iagram hubungan dari transformator hubungan V - ∆ diperlihatkan pada gambar . diba%ah ini. ari diagram Fasor terlihat pergeseran fasa ;< antara tegangan line dari sisi primer dan sekunder. (pergeseran fasa antara 8um dengan 8u% 8%* dengan 8%* dan 88' dengan 88').
Gambar . Transformator dalam hubungan V - ∆ /pabila tegangan fasa-fasa (tegangan line) sisi primer 81, maka tegangan
sisi primer dari tiap transformator
81
. Tegangan fasa-fasa sisi sekunder
8, maka tegangan sisi sekunder tiap transformator tetap 8. +. 5ubungan ∆ - V iagram hubungannya diperlihatkan pada gambar .d diba%ah ini apabila tegangan fasa-fasa sisi primer 8 1, maka tegangan tiap transformator tetap 81
1:
tegangan fasa-fasa sisi sekunder 8, maka tegangan sekunder tiap
transformator
8
Gambar . d Transformator dalam hubungan ∆ - V "ergeseran fasa antara tegangan line 'H dengan 8'H adalah ;<, demikian pula 8H8 dengan 8H8 dan 88' dengan 88'. 3.
Tegangan Titik Bintang
/pabila fluk total tidak sama dengan 0ol dalam transformator tiga fasa, maka pertama-tama !umlahnya tegangan terinduksi ke tiga fasa !uga tidak 0ol.
Gambar . e "ergeseran titik netral
;
2isalkan 0$ tegangan terinduksi yang simetris dari fasa $, dan 04 tegangan fasa 4, serta 0T tegangan terinduksi fasa T 2aka 0$ = $ @ b 04 = 4 @ b 0T = T @ b J
= $ @ 4 @ T @ b
4ehingga $ @ 4 @ T = - b Berarti bilama !umlah dari pada $ , 4 dan T tidak 0ol, maka ketiga tegangan fasa adalah tidak sama. "enyebab-penyebab dari pada tegangan titik bintang adalah -
adanya beban yang tidak simetris
-
bentuk dan konstruksi dari teras atau inti !uga tidak simetris
-
bentuk dari lengkung B 5 yang tidak linier, yang menyebabkan adanaya fungsi harmonisa tinggi dalam tegangan titik bintang.
Iara-ara untuk menghindari ter!adinya tegangan titik bintang antara lain -
menambah kumparan pembantu disamping kumparan primer dan kumparan sekunder
-
menghubungkan kumparan sekunder dalam hubungan berliku7 &ig-Cag
-
menghubungkan titik bintang dengan tanah.
$
= 1 -
4
= @
T
= @ 1
$ @ 4 @ T = ; >adi dari persamaan diatas !elas bah%a tegangan titik bintang adalah selalu 0ol. 3.*
Angka #oneng Angka am
4uatu transformator mempunyai beberapa kemungkinan hubungan dari kumparan primer dan sekunder antara lain 5ubungan V V, ∆ - ∆, ∆ - V, V & dan sebagainya. 3emungkinan ini harus ditun!ukkan kedudukannya menurut angka !am. >adi angka !am adalah bagaimana kumparan-kumparan pada sisi tegangan rendah terletak terhadap sisi tegangan tinggi. alam tabel golongan-golongan hubungan yang diberi berpinggir tebal adalah golongan hubungan yang dian!urkan (dalam kotak keil). (V y J, y , V d , V & )
1
Golongan-golongan hubungan yang laCim menurut standart >erman 8. (8erband eutsher letroteniker).
Gambar imana H1 = !umlah lilitan tiap fasa pada sisi perimer (Tegangan tinggi) H = !umlah lilitan fasa pada sisi sekunder (Tegangan rendah) /ngka Transformasi a =
1 (line to line) (line to line)
3er!a paralel transformator Tu!uan ker!a paralel adalah
-
Tu!uan mengimbangi adanya pertambahan beban, apabila beban tenaga listrik bertambah besar dan kapasitas dari transformator sudah tidak memadai lagi, maka hal-hal yang paling ekonomis adalah diparalelkan dengan transformator yang sudah ada dibanding dengan apabila mengganti transformator yang kapasitasnya lebih besar
-
'ntuk men!aga agar pelayanan tetap kontinue seandainya ada kerusakan transformator.
Bila sekunder !uga diparalel, karakteristik transformator tersebut haruslah sedemikian rupa agar operasinya dapat ber!alan dengan baik. 4yarat-syarat yang harus dipenuhi adalah a. $ating tegangan dari transformator harus sama b. /ngka transformasi harus sama . Frekuensi ker!a transformator harus sama 1) /ngka transformasi sama (a1 = a = a) /rus beban nol pada umumnya adalah keil apabila dibanding dengan arus beban nominal, sehingga dalam hal ini arus beban nol dapat diabaikan. Tiga buah transformator diparalel akan rangkaian pengganti dengan 4ekunder sebagai referensi terlihat pada gambar .1; a impedansi dari transformator 1, dan adalah &Ee, &EEe dan &EEE e. /dmitansi transformator VEe. VEEe dan VEEEe tegangan !atuh impedansi 8e.
Gambar .1; a $angkaian pengganti ker!a paralel transformator idapat #E =
#EE =
8e &e
= 8e.VeW
8e &e W W
= 8e.VeW W ....................(1)
#EEE =
8e &e W W W
= 8e.VeW W W
Gambar .1; b iagram fasor ker!a paralel transformator dengan angka transformasi sama #
= #E @ #EE @ #EEE = 8eVeE @ 8e VeEE@ 8e VeEEE = 8e (VeE @ VeEE@ VeEEE)
#
= 8e Σ Ve
2aka 8e =
#
ΣVe
...................... ()
imana QVe = VeW +VeW W+VeW W W 4ubtitusi dari persamaan (1) dan () #
=
#EE = #EEE =
VeW QVe
VeW W QVe
VeW W W QVe
.#
.#
.#
) /ngka transformasi tidak sama (a1 ≠ a ≠ a) /pabila angka transformasi tidak sama diagram Fasornya terlihat pada gambar .11 diba%ah ini
+
Gambar .11 iagram Fasor dengan angka transformasi tidak sama 4ekunder sebagai referensi, maka besar tegangan primer
81 81 81 , , a1 a a Tegangan !atuh impedansi adalah beda tegangan antara
81 a k
dan 8
(indek nilainya 1,, ....... dst) 4ehingga didapatkan 81 a1 81 a
81 a)
− 8 = #W &eW=
#W VeW W
− 8 = #W W &eW W =
#W W VeW W
− 8 = #W W W &eW W W =
#W W W VeW W W
Besar arus # = #E @ #EE @ #EEE #
= (
81 a1
= 81 ( = 81
− 8 ) VeW +(
VeW a
∑
+
VeW W a
Vek a k
+
81 a
− 8 ) VeW W+(
VeW W W a
81 a
− 8 ) VeW W W
) − 8 (VeW + VeW W+ VeW W W
− 8 ∑ Ve
2aka 81 =
8Ve + # Vek XXXXXX(+) a k
∑
imana 81 = ∑
Vek a k
=
VeW a
+
VeW W a
+
VeW W W a)
∑ Ve =VeW + VeW W+ VeW W W Besarnya arus #E @ #EE dan #EEE dapat dihitung dengan mensubtitusikan 8
antara persamaan (+) dengan persamaan (), sehingga didapat
∑ Ve
VeW # + 81 #W =
a1
−∑
Vek
VeW
a k
∑ Ve ∑ Ve V −∑ VeW W # + 8
VeW W a k ek
1
#W W =
a
∑ Ve ∑ Ve V VeW W W # + 8 −∑
VeW W W a k ek
1
#W W W =
a
∑ Ve
ari ketiga persaman diatas maka dapat dilihat ad anya arus sirkulasi yaitu
∑ Ve
81 #Wsk =
a1
−∑
∑ Ve
∑ Ve
81 #W Wsk =
−∑
a
VeW
a k
Vek a k
∑ Ve
∑ Ve
81 #W W Wsk =
Vek
a
−∑
∑ Ve
VeW W
Vek
VeW W W
a k
>adi dapat disimpulkan apabila angka transformasi tidak sama, maka akan menyebabkan adanya arus sirkulasi. /rus sirkulasi ini akan menimbulkan panas pada lilitan transformator. ) Frek%ensi ker!a transformator tidak sama /pabila frekuensi ker!a transformator tidak sama, maka besaran-besaran dari transformator yang mempunyai frek%ensi ker!a tidak sesuai perlu ditin!au yaitu perubahan reaktansi dan induksi maknit. +) "olaritas7 angka !am tidak sama /pabila polaritas untuk transformator satu fasa atau angka !am untuk transformator tiga fasa tidak sama, maka akan timbul arus sirkulasi yang besar dan dapat merusak transformator. ) Tegangan hubung singkat tidak sama /pabila tegangan hubung singkat tidak sama, berarti impedansi dari transformator adalah berlainan. ari rangkaian pengganti gambar .1; a dapat dihitung #W #W W #W W W =
8e
8e
&eW &eWW
8e &eWW W
=
1
1
&eW &eW W
1 &eWW W
81 W.#n W 81 W.#n W W 81 W.#n W W W = #nW &eW #nW W &eW W #nW W W &eW W W 81 W 81 W 81 W
>adi #E #EE #EEE =
"1
"
8s1 8s
" 8s
"1, " dan " adalah daya dari transformator #, ## Y ###. engan tegangan hubung singkatnya 8s1 , 8s dan 8s) .
BAB I4 HUBUNGAN-HUBUNGAN T!AN$%!MAT%! KHU"U"
Hu)ungan De'ta Ter)uka
5ubungan delta terbuka (open delta) disebut pula hubungan 8. "ada hubungan transformator tiga fasa apabila tidak ada tiga buah transformator 1 fasa, maka dapat dipergunakan dua buah transformator 1 fasa yang dihubungkan seara delta terbuka. /tau apabila suatu transformator fasa dalam hubungan ∆ - ∆ (delta-delta) yang terdiri dari tiga buah transformator 1 fasa, salah satu dari transformator tersebut rusak (untuk direparasi) maka salah satu transformator tersebut dapat dilepas dan transformator masih tetap beker!a dalam sistem tiga fasa dengan hubungan delta terbuka (hubungan 8). 4uatu transformator fasa hubungan ∆ - ∆ dengan beban &9 yang seimbang apabila gambar seara diagramatik seperti pada gambar +.1 diba%ah ini.
Gambar +.1 Transformator hubungan ∆ - ∆ /rus line dari sumber #$ , #4, dan #T /rus fasa dari transformator # /, #B dan #I (rangkaian pengganti dengan sisi primer sebagai referensi) 2enurut hukum 3irhhoft diperoleh #$ = #/ #I #4 = #B #/ ...................(a) #T = #I #B Tegangan line (tegangan fasa-fasa) primer adalah 8/E, 8BE dan 8IE. Tegangan line sekunder adalah 8/EE, 8BEE dan 8IEEE. alam sistem tiga fasa 8/E @ 8BE@ 8IE= ; 8/EE @ 8BEE@ 8IEE= ; (8/E - 8/EE) @ (8BE 8BEE) @ (8IE 8IEE) = ; imana
K
8E/ - 8/EE = #/ . &/ 8EB 8BEE = #B . &B 8EI 8IEE = #I . &I 2aka didapat #/.&/ @ #B . &B @ #I . &I = ; .............. (b) &/ . &B dan &I adalah impedansi eki*alen dari transformator /, B dan I. ari persamaan (a) #$ = #/ #I, maka #I = #/ #$ #4 = #B #/, maka #B = #4 #/ 4ubtitusi persamaan diatas ke persamaan (b), sehingga diperoleh #/.#& @ ( #4 @ #/) &B @ (#/ - #$ ) &I = ; #/ (&/ @ &B @ &I) @ #4 &B #$ &I = ; #/ (&/ @ &B @ &I) @ #$ .&I #4 &B >adi #/ =
# $ .& I - # 4 & B &/
+ &B + &I
engan ara yang sama maka diperoleh #B
=
#I
=
#4.&/ - #T &I &/
+ &B + &I
#T .&B - # $ &/ &/
+ & B + &I
/pabila satu fasa dari transformator diatas (hubungan ∆ - ∆) dilepas, misalnya fasa I maka ter!adi hubungan delta terbuka seperti pada gambar +.a.
Gambar +.a Transformator hubungan 8
/ = #$ B = -#T
:
I =J alam hubungan delta terbuka (8) arus line sama dengan arus fasa, !adi arus line # /mpere. Tegangan line adalah 8 *olt. aya dalam hubungan ∆ - ∆ ad "/ = (hubungan ∆ ) = "∆ =
) .89.#l.Iosϕ
).8.#.Ios ϕ
4ehingga diperoleh ).8.
"8 = "8 =
).# os
).8.#. osϕ
1
=
)
"Z atau "8 = ;,K "Z
>adi untuk hubungan 8, daya nominalnya adalah K dari daya nominal hubungan ∆ - ∆. aya nominal yang dapat diberikan oleh transformator (daya hubungan 8) adalah
)
daya nominal dari transformator (hubungan ∆ - ∆) atau daya nominal
yang dapat diberikan dalam hubungan 8 adalah dari daya nominal transformator. >adi daya keluaran yang dapat diberikan oleh dua transformator dalam hubungan 8 adalah K F
61;;G
= K,G
>adi dapat disimpulkan bah%a daya yang dapat diberikan oleh transformator dalam hubungan 8 adalah sebesar K, dari kapasitas daya dua transformator tersebut.
Gambar +.b 5ubungan 8 dari dua transformator Hu)ungan T
ua buah transformator satu fasa dapat dihubungkan dalam sistem tiga fasa dengan hubungan T, transformator hubungan T diperlihatkan pada gambar +.a.
;
Gambar +. Transformator hubungan T Transformator
'
8
disebut
transformator
2ain
(transformator
/).
Transformator J H disebut transformator Teaser (transformator B). Transformator main ti tap ditengah-tengah untuk mendapatkan titik nol (;). 'ntuk mendapatkan tegangan line ketiga fasa sama dari gambar +.b diagram fasor dapat dihitung "ada transformator 2ain 8'J = 8J8 "ada transformator Teaser 8o% =
.
1
8'8 =
8'8
8o% = ;,K 8'8 >adi dalam hubungan T, rating tegangan teaser adalah ;,K rating tegangan main. /pabila arus line dari hubungan T adalah # /mpere, maka $ating daya dari dua transformator main dan teaser ("φ) adalah ("φ) = 8# @ ;,K 8# = 8# (1@;,K) aya yang dapat diberikan oleh transformator dalam hubungan T. "T =
)
8.#.
4ehingga diperoleh "T "φ
"T "φ
=
8# (1 + ;,K)8#
=
(1 + ;,K)
= ;,:
"T = ;,: "φ
>adi dapat disimpulkan bah%a daya yang dapat diberikan oleh transformator
1
dalam hubungan T adalah :, dari !umlah daya transformator main dan teaser. Hu)ungan "ott
/pabila sisi primer hubungan dua fasa dan sisi sekunder hubungan tiga fasa maka hubungan ini dinaman hubungan 4ott. 0ama 4ott diambil dari nama orang yang menemukan hubungan ini yaitu Iharles F. 4ott. 5ubungan 4ott diperlihatkan pada gambar +.+a
Gambar +.+a Transformator hubungan 4ott Transformator / dan transformator B adalah sama. 'ntuk sisi primer dihubungkan dengan sistem dua fasa untuk sisi sekunder dihubungkan dalam sistem tiga fasa, titik nol (;) diambil ditengah-tengah transformator / pada kumparan sekunder. Besarnya tegangan 8JT = ;,K 8$4 /pabila digambarkan diagram fasornya adalah sebagai berikut
Gambar +.+b iagram fasor hubungan 4ott.
5ubungan 4ott dapat pula digunakan apabila ada sumber tiga fasa (sisi primer) dan memberikan daya pada beban dua fasa (sisi sekunder). 4eperti diperlihatkan pada gambar +.+ diba%ah ini
Gambar +.+ Transformator hubugan 4ott dengan beban φ 4elain hubungan 4ott yang diuraikan diatas masih ada hubungan 4ott yang digunakan untuk memberi daya pada beban satu fasa dari sumber tiga fasa.
Gambar +. Transformator hubungan 4ott dengan beban 1φ
BAB 4 T!AN"$%!MAT%! HUBUNG H/MAT
Transformator
hubung
hemat
yang
pada
umumnya
disebut
autotrafo
(autotransformer) hanya terdiri dari satu kumparang tegangan yang dipakai sebagai sisi primer dan sekunder, disini tegangan primer dan sekunder tidak diisolasi satu sama lain. Trafo digunakan untuk menaikkan maupun menurunkan tegangan sama seperti transformator biasa dan hanya berbeda dalam pemakaiannya. Trafo tidak digunakan untuk tegangan yang sangat tinggi, karena berbahaya, karena kumparan sisi primer dan sekunder terhubung langsung seara listrik (bukan seara maknetis) sehingga praktis autotrafo terdiri satu kumparan yang diabang seperti diperlihatkan gambar .1 diba%ah ini.
*.1 Autotrafo Penurun Tegangan
/nalisa arus dan tegangan dapat dipela!ari dengan menggunakan gambar . dari autotrafo penurun tegangan. Tegangan 81 adalah tegangan input, sedangkan kumparan a adalah kumparan primer dan kumparan a b adalah kumparan sekunder. 3elihatan bah%a kumparan a b tersebut tergabung dengan primer, sehingga menghemat bahan.
Gambar . /utotrafo penurun tegangan 01 = lilitan kumparan a 0 = lilitan kumparan a b 1 = +,++ F.01. φm = +,++ F.0. φm
+
1 #1
=
0
01
=
8
01
=
#
81
=
0 1 a
=a
→ # = a#1
/pabila arus beban nol #o diabaikan, maka gaya gerak maknit (ggm) yang ditimbulkan oleh arus # dengan !umlah lilitan 0 sama dengan ggm yang ditimbulkan oleh arus #1 dengan !umlah lilitan 01 0, sehingga diperoleh 0 # = (01 0) #1
=
#
01 − 0 0
.#1
0 = 1 − 1 #1 0
= (a 1) #1 = a#1 #1 = # #1 aya yang diberikan pada beban adalah " = 8 # = 8#1 @ 8 (# #1) >adi terdiri dari dua komponen daya " = 8 #1 "i = 8 (# #1) imana " = daya yang ditransfer ke beban melalui kumparan b seara konduktif "i = daya yang ditransfer ke beban melalui kumparan a b seara induktif 2aka " = " @ "i " " "i "
= =
8 #1 8#
=
8 (#
=1−
#1 #
− #1 )
8 #
8 81
=
=
8
=
#
81
− #1 #
= 1−
#1 #
81 − 8 81
*.2 Autotrafo Penaik Tegangan
/nalisa arus dan tegangan dapat dipela!ari dengan menggunakan gambar . autotrafo penaik tegangan.
Gambar . /utotrafo penaik tegangan 01 = lilitan kumparan a b 0 = lilitan kumparan a engan ara yang sama seperti pada autotrafo penurun tegangan, maka diperoleh # = #1 # aya yang diberikan pada beban adalah " = 81 # = 81# @ 81 (#1 #) terdiri dari dua komponen daya " = 81 # "i = 81 (#1 #) imana " = daya yang ditransfer ke beban melalui kumparan b seara konduktif "i = daya yang ditransfer ke beban melalui kumparan a b seara induktif 2aka " = " @ "i " " "i "
= =
81# 81#1
=
# #1
81 (#1 − # ) 81#1 81
= 1−
8
=
81
=
8
=
8
#1 − # #1
=1−
# #1
− 81
8
ari uraian pada autotrafo penurun tegangan maupun penaik tegangan, maka daya ditransfer seara induktif adalah sama dengan daya dari transformator biasa (dua rangkaian). /utorafo penurun tegangan "i "
=
8
− 81 81
/utotrafo penaik tegangan "i "
=
8
− 81
8
ari kedua rumus diatas dapat ditulis men!adi "i "
=
TT − T$ TT
imana "i = daya dari tranformator biasa (dua rangkaian) "
= daya dari hubungan autotrafo
TT = tegangan tinggi
T$ = tegangan rendah >adi hubungan autotrafo dapat buat dari transformator biasa, yang tegangannya dapat di!umlahkan dengan memperhatikan polaritasnya. *.3 Autotrafo Pengatur Tegangan
"enggunaan dari autotrof paling besar adalah digunakan untuk mengatur tegangan. alam rumah tangga autotrafo banyak dipakai sebagai autotrafo *ariabel (*aria) untuk penggunaan pada berbagai peralatan listrik rumah tangga yang memerlukan penyesuaian tegangan karena perbedaan dengan tegang an !ala-!ala. /utotrafo *ariabel inti besi berbentuk toroidal (lingkaran) yang dililitkan oleh kumparan tembaga, dengan kontrak geser terbuat dari sikat arang (karbon). /utotrafo *ariabel diperlihatkan pada gambar . dan skema diagramnya pada gambar .b.
Gambar . 8aria satu fasa
idalam industri autotrafo banyak dipakai sebagai transformator untuk start motor-motor tak serempak tiga fasa yang mempunyai rotor sangkar yang pada umumnya merupakan autotrof dalam hubungan tiga fasa seperti gambar . diba%ah ini
Gambar . 8aria Tiga Fasa 8aria tiga fasa terdiri dari tiga buah *aria satu fasa yang dihubungkan dalam sistem tiga fasa, yaitu hubungan bintang (V).
BAB 4I T!AN"$%!MAT%! IN"T!UM/N
Transformator instrumen atau disebut !uga transformator pengukur terdapat dua maam yaitu -
transformator arus
-
transformator tegangan
+.1 Transformator Arus
Transformator arus dipakai untuk menurunkan besar arus dengan perbandingan
K
yang diketahui dan arus yang telah diperkeil ini dipakai untuk pengukuran, sehingga tidak akan merusak alat-alat ukur (ampermeter). "ada transformator arus, kumparan sisi primer dihubungkan seara seri dengan !ala-!ala, sedangkan sisi sekunder dihubung singkat melalui alat ukur ampere meter seperti terlihat pada gambar .1.
Gambar .1 Transformator arus engan mengetahui !umlah lilitan primer 01 dan sekunder 0 serta pembaaan amper meter #, maka arus #1 dapat dihitung seara pendekatan. #1 #
#1
=
=
0 01
0 01
#
/gar arus pada sisi sekunder (#) keil maka 0UU01. >adi !umlah lilitan pada sisi sekunder harus lebih banyak dari pada !umlah lilitan sisi primer. "ada umumnya !umlah lilitan pada sisi primer dari transformator arus adalah satu (01 = 1), seperti pada gambar . yaitu transformator arus tipe ring, dengan inti besi berbentuk torodial.
Gambar .
:
Transformator arus tipe ring /rus sekunder # fasanya berla%anan dengan arus primer yaitu (-#7a), dimana a adalah angka transformasi. Tetapi oleh karena adanya arus-arus komponen lain pada arus primer (arus rugi inti dan arus maknetisasi), maka arus sekunder tidaklah betul-betul berla%anan fasanya dengan arus primer (beda fasa tidak tepat 1K;<). 4elan!utnya perbandingan #17 # tidak konstan. # berubah atau apabila faktor daya berubah akan mengakibatkan perubahan penurunan tegangan pada impedansi, akibatnya perbandingan arus !uga berubah hal ini disebut phase error dan urrent error. 8ektor diagram (diagram fasor) dari transformator arus pada gambar . dapat dipakai untuk men!elaskan operasi dari transformator tersebut.
Gambar . iagram fasor transformator arus 4isi sekunder diberi beban ampere meter yang mempunyai impedansi dalam &i=$ i @ !.?i tegangan 8 adalah tegangan impedansi pada alat ukur ampere meter. Tegangan 8 adalah keil, dan !uga arus sekunder # biasanya keil dibanding arus primer #1. Tegangan !uga keil, pada sisi primer !umlah lilitannya lebih sedikit sehingga tegangan 1 !auh lebih keil lagi, dan hanya beberapa *olt sa!a. 'ntuk men!aga agar flu6 dalam inti besi tetap tidak berubah, maka perlu diperhatikan agar rangkaian sekunder selalu dalam keadaan tertutup (dihubung singkat). /pabila rangkaian sekunder terbuka maka gaya gerak maknit 0# adalah nol (karena tidak ada arus sekunder yang mengalir), sedangkan gaya gerak maknit 01#1 tetap ada dan besar sekali (tergantung dari arus primer yang mengalir7 arus !ala-!ala) sehingga flu6 normal besarnya akan terganggu (karena tidak ada flu6
+;
la%an) karena flu6 yang mengalir besar maka tegangan pada rangkaian sekunder yang !umlah lilitannya banyak, akan men!adi besar sekali dan hal ini akan dapat merusak isolasi dari kumparan sekunder. +.2 Transformator Tegangan
Transformator tegangan dipasang seara paralel dengan !ala-!ala apabila pengukuran akan dilakukan. $angkaian sekunder biasanya dipakai untuk memberikan tegangan pada alat ukur *olt meter, atau kumparan tegangan dari %att meter dan rele. "rinsipnya sama dengan transformator biasa, keuali ukuran yang biasanya keil. Transformator tegangan umumnya digunakan untuk mengukur tegangan. engan biasanya !umlah lilitan 01 dan lilitan 0 dan membaa tegangan sekunder 8 dari 8olt meter, maka besarnya tegangan primer 81 seara pendekatan dapat dihitung 81 8
81
=
=
01 0
01 0
8
Gambar .+ Transformator tegangan
/gar besar tegangan sekunder 8 keil maka 0 AA 01. >adi !umlah lilitan pada sisi sekunder harus lebih sedikit dari pada !umlah lilitan sisi primer. "erbandingan tegangan tidak tepat benar dengan perbandingan lilitan oleh karena adanya penurunan tegangan pada kumparan karena impedansi transformator dan arus tanpa beban keil maka phase error akan keil. iagram fasor dari transformator tegangan dapat dilihat pada gambar . diba%ah ini.
+1
Gambar . iagram fasor transformator tegangan 4isi sekunder diberi beban 8oltmeter dengan impedansi dalam &i = $ i @ ! ?i. "enggunaan dari transformator arus dan transformator tegangan adalah -
'ntuk pengukuran arus (/)
-
'ntuk pengukuran tegangan (8)
-
'ntuk pengukuran daya (3H)
-
'ntuk pengukuran tenaga (3Hh)
-
'ntuk peralatan rele pengaman dan sebagainya.
BAB 4II P/!5%BAAN-P/!5%BAAN T!AN"$%!MAT%!
,.1.
Pero)aan Tan(a Be)an 1. Tu6uan Pero)aan
a. 2enghitung perbandingan belitan (angka transformasi) b. 2enggambarkan lengkung maknetisasi
+
2. Teori
a. /ngka transformasi 4ebuah transformator yang tidak berbeban !ika pada kumparan primer dipasangkan tegangan bolak-balik, maka arus listrik mengalir pada kumparan tersebut. /rus menimbulkan flu6 φ, sehingga terinduksi GG9 pada kumparan primer dan kumparan sekunder.
Gambar 1.1 Transformator e1 = − 01 e
dφ dt
= − 0 dφ dt
φ = φm sin ωt 2aka e1
= -01 ω φm os ωt = OOf. 1φ m sin( t −
π
)
Gaya gerak listrik ini mempunyai harga maksimum im = πf 01φm 5arga efektifnya
1 =
O f 0 01φ m
1 = +, ++ N1 f .φ m
"ada kumparan sekunder !uga ter!adi Gaya Gerak 9istrik dengan harga efektif 1 = +,++ N f .φ m
/ngka transformasi 1
=
+,++ 01f φ m +,++ 0f φ m
=
01 0
=a
/pabila transformator dianggap ideal maka
+
a=
01 0
=
1
=
81 8
b. 9engkung 2aknetisasi alam pemakaian pada beban nol (tanpa beban) diamati perubahan tegangan terhadap arus penguatan yang dikenal sebagai lengkung maknetisasi, terlihat pada gambar 1..
Gambar 1. 9engkung maknetisasi 9engkung maknetisasi tersebut pada harga tegangan dan arus # yang keil adalah linier (garis lurus) dan pada daerah harga yang tinggi melengkung atau lebih sering disebut inti transformator mulai !enuh. 5al ini terlihat !uga pada lengkung histerisis dimana pada daeaah kerapatan flu6 B yang lebih tinggi. aerah ker!a transformator biasanya dipilih pada daerah mendekati garis lurus tersebut.
3. !angkaian Pero)aan
++
Gambar 1. $angkaian perobaan beban nol
. Pe'aksanaan Pero)aan
1. Transformator yang diu!i dihubungkan seperti gambar 1. diatas, dimana trafo 1 φ tanpa beban di supply dari tegangan !ala-!ala melalui pengaturan tegangan. . "engatur tegangan (*oltage reguler) diatur hingga 81 = ; kemudian dinaikkan men!adi 1; 8, ; 8, ; 8 dan seterusnya sampai ; diatas nominalnya. . 'ntuk setiap step kenaikan 81, diatat harga arus magnetisasi #m (/) dan tegangan sekunder (8). +. 2atikan sumber tegangan . Tugas 1) Tentukan besar angka transformasi ) Gambarkan lengkung maknetisasi ) Berikan kesimpulan-kesimpulan ,.2.
Pero)aan Ber)e)an
1. Tu!uan "erobaan a. 2engukur arus dan tegangan dari kumparan primer dan sekunder transformator satu fasa b. 2enghitung besarnya perubahan tegangan dan daya dari hasil pengukuran . 2enggambarkan lengkung 8 = f (#) pada pf yang tetap. . Teori /pabila transformator dibebani maka arus mengalir pada kedua sisinya, yang besarnya ditentukan oleh beban yang dipasangkan. Besarnya pengaturan tegangan adalah 8$ =
8 (beban nol) − 8 (beban penuh) 8 (beban penuh)
+
'kuran untuk menyatakan daya keluar disebut efisiensi yaitu perbandingan daya keluar dengan daya masuk pada faktor daya tertentu. Besarnya efisiensi adalah
=
aya keluar (%att) " (keluar) = aya 2asuk (%att) " (masuk)
. $angkaian perobaan
Gambar .1 $angkaian perobaan transformator berbeban "elaksanaan perobaan 1) Transformator dihubungkan seperti pada gambar .1 ) alam keadaan beban nol (beban lampu-lampu seluruhnya mati), pengatur tegangan diatur sehingga tegangan sekunder menapai harga nominalnya. ) Beban dimasukkan step demi step, sehingga mempunyai beban total sesuai dengan daya nominal transformatornya. 4etiap penambahan beban supaya diatat besarnya 81, 8, /1, / dan H1, H +) Beban diturunkan, kemudian sumber tegangan dimatikan ) Tugas 1. Tentukan besarnya prosentase pengatur tegangan . Tentukan prosentase efisiensi transformator . Gambarkan lengkung7 ur*a 8 = f (#) dengan pf yang tetap +. Berikan kesimpulan-kesimpulan ,.3.
Penentuan Parameter Transformator
1. Tu!uan "erobaan a. 2enentukan parameter transformator $ , ?m, $ e, dan ?e b. 2enentukan besarnya prosentase tegangan hubung singkat . Teori 1) Test tanpa beban
+
Gambar .1 $angkaian pengganti tanpa beban &1 = $ 1 @ ! ?1 dalam keadaan bebannol (tanpa beban) adalah keil sekali bila dibandingkan dengan &o, sehingga &1 dapat diabaikan. aya yang masuk hanya digunakan untuk mengatasi rugi besi (ors-lost). "o = 81 #o os Jo = # ; $ I
$ = &o =
&o =
"o # ; 81 #o !.?m .$ $ + !? m
) Test hubung singkat
Gambar . $angkaian pengganti hubung singkat "ada keadaan hubung singkat, impedansi yang membatasi besarnya arus #4I adalah !umlah seluruh tahanan dan reaktansi pada kedua kumparan &e = $ e @ ! ?e dimana &e &o, sehingga arus yang melalui &o dapat diabaikan. (rugi-rugi besi dapat diabaikan terhadap rugi-rugi tembaga primer dan sekunder). " = #4I . $e = #4I ($ 1
$ e = $ 1 + $ =
&e
=
+ $ W )
"
#4I
84I #4I
) $angkaian "erobaan
+
Gambar . $angkaian perobaan test tanpa beban
Gambar .+ $angkaian perobaan hubung singkat +) "ela "elaks ksana anaan an "er "erob obaa aan n 1. Test tanp tanpaa beba beban n dihu dihubu bung ngka kan n sepe sepert rtii pada pada gamb gambar ar ., ., bagi bagian an kumpar kumparan an ; 8olt disamb disambung ung ke sumber sumber listr listrik ik melalu melaluii pengat pengatur ur tegangan (8oltage regulator) Bagian kumparan 11; 8o 8olt dihubung terbuka . Tegang egangan an masuk dari sumber sumber diatur diatur sampai sampai ; 8o 8olt (sama (sama dengan dengan tegangan trafo yang diu!i) atat penun!ukkan *olt meter, ampere meter dan Hatt meter. . Test hubu hubung ng sing singka katt dihu dihubu bung ngka kan n sepe sepert rtii gam gambar bar .+, .+, bagi bagian an kumpar kumparan an ; 8olt disamb disambung ung kesumb kesumber er listri listrik k melalu melaluii pengat pengatur ur tegangan +. Tegang egangan an masuk dari sumber sumber listrik listrik dinaikk dinaikkan an sedikit sedikit demi sedikit sedikit sampai /mper meter menun!ukkan besarnya arus rating dari kumparan ; 8olt. Iatat penun!ukkan /mper meter, 8olt meter dan Hatt meter. ) Tugas 1. Tentukan Tentukan besar parameterparameter-param parameter eter transform transformator ator . Tentukan Tentukan besar prosentase prosentase tegangan tegangan hubung hubung singkat singkat . Berika Berikan n kesimp kesimpula ulan-ke n-kesim simpula pulan n
,..
Penentuan Po'aritas Transformator
1. Tu!u Tu!uan an "er "ero oba baan an
+K
2enentukan polaritas transformator dan pemberian tanda pada terminalnya. . Teori "ada pemakai pemakaian, an, pemberi pemberian an tanda tanda pada pada termin terminal al transf transform ormato atorr amatla amatlah h penting antara lain, untuk keperluan ker!a paralel dan pada sistem tiga fasa. "olar "olarit itas as trans transfo form rmat ator or dapat dapat dike diketa tahu huii denga dengan n test test pola polari rita tas. s. 'ntuk 'ntuk transformator satu fasa dibedakan dua maam polaritas yaitu -
"ola "olarritas tas pen pen!u !um mlahan ahan
-
"ola "olarritas tas pen pengu gura rang ngan an
a. "olari "olaritas tas pen!u pen!uml mlahan ahan (addi (additi* ti*ee polarity polarity))
Gambar +.1a "olaritas pen!umlahan 81 sisi tegangan tinggi (lebih tinggi) maka 8 U 81. 8 = 81 @ 8 b. "olaritas pengurangan (substrati*e polarity)
Gambar +.1b "olaritas pengurangan 81 sisi tegangan tinggi maka 8 A 81. 8 = 81 - 8 3esalahan dalam pemberian tanda7 polaritas ini, biarpun syarat lainnya sudah dipenuhi mengakibatkan kelainan atau kerusakan-kerusakan.
. $angk $angkai aian an "ero "erobaa baan n
+:
Gambar +. $angkaian perobaan test polaritas +. "elak "elaksa sana naan an "ero "erobaa baan n 1) $angkai $angkaian an peroba perobaan an seperti seperti pada pada gambar gambar . ) 2asukka 2asukkan n teganga tegangan n sumber sumber melalui melalui pengat pengatur ur tegang tegangan an (tegan (tegangan gan input !angan melebihi tegangan nominal transformator yang diu!i) 3emudian diatat besarnya tegangan 81, 8 dan 8 ) 2ati 2atikan kan sum sumber ber teg tegang angan an . Tugas 1) Tentu Tentukan kan polarita polaritass transf transform ormato atorr ) Berikan Berikan tanda pada terminal terminal-term -terminal inal dari dari transfor transformato matorr ) Berika Berikan n kesimpu kesimpulan lan-ke -kesim simpul pulan an ,.*.
Hu)ungan-7u)ungan Tr Transformator Tiga $a $asa
1. Tu!u Tu!uan an "er "erob obaa aan n 2embuat hubungan-hubungan transformator dalam sistem tiga fasa. . Teori Transformator Transformator pada sistem tiga fasa selain merupakan suatu transformator tiga fasa, dapat terdiri dari tiga transformator satu fasa yang dihubungkan dalam bentuk tiga fasa. 3umparan primer atau kumparan sekunder transformator dapat dihubungkan dalam delta (∆) atau bintang (V). 2aam-maam hubungannya a. "rim "rimer er V seku sekund nder er V b. "rimer V sekunder ∆ . "rimer ∆ - sekunder ∆ d. "rimer ∆ - sekunder V
;
-
Hu)ungan )intang
Gambar .1 a 5ubungan bintang
-
#line
= #fasa
8line-line
=
).8
fasa
Hu)ungan De'ta
Gambar .1b 5ubungan elta #line
=
8line-line
= 8 fasa
)
#fasa
. $angkaian perobaan
Gambar . $angkaian perobaan untuk hubungan transformator tiga fasa +. "elaksanaan "erobaan 1) 5ubungan transformator fasa dl hubungan V-V ) 4isi primer dihubungkan dengan sumber tegangan φ dari !ala-!ala melalui pengatur tegangan ) Tegangan primer dinaikkan sampai menapai harga nominal tegangan sisi
1
primer +) 3emudian diukur besarnya tegangan fasa dan line-line dari kumparan primer dan sekunder dari transformator tiga fasa. ) 'langi no. 1, , dan + tetapi dengan hubungan V-∆, ∆ - ∆ dan ∆ - V. . Tugas Berikan analisa dari hasil-hasil pengukuran ,.+.
Penentuan Angka am Transformator
1. Tu!uan perobaan 2enentukan angka !am dari transformator tiga fasa . Teori /ngka !am pada umumnya sudah tertera pada pelat nama dari transformator φ, namun perlu ada kemungkinan untuk menek pelat nama tersebut, atau pelat itu rusak7 hilang dan kita ingin mengetahui angka !amnya. /ngka dapat diukur dengan ara ua apitan yang bersamaan hurufnya pada sisi tegangan tinggi dan tegangan rendah dihuhungkan, misalnya apit H dihubung dengan apit H. kemudian transformator pada sisi tegangan tinggi diisi dengan tegangan agak rendah. 4elan!utnya diukur tegangan-tegangan '-u, 8-*, '-*, 8-u. iba%ah ini akan diberikan suatu rangkaian dari pada rumus-rumus yang berlaku
untuk
golongan-golongan
hubungan
terpenting
dengan
mempergunakan pendekatan. /ngka !am ; 'u =e
8olt
' * = ;, e
8olt
8 * = ;, e
8olt
8* =e
8olt
/ngka !am ' u = @ ;,K e
8olt
' * = @ ;,K e
8olt
8* =
8olt
8 * = @ ;,K e
8olt
/ngka !am 'u =@ e
8olt
' * = @ ;, e
8olt
8 * = @ ;, e
8olt
8* =@ e
8olt
/ngka !am 11 ' u = - ;,K e
8olt
' * = - ;,K e
8olt
8* =
8olt
8 * = - ;,K e
8olt
imana
= tegangan antara dua terminal pada sisi TT
e
= tegangan antara dua terminal pada sisi T$
. $angkaian "erobaan
Gambar .1 $angkaian perobaan untuk menentukan angka !am +. "elaksanaan "erobaan 1) 5ubungan transformator φ diatas sehingga merupakan hubungan V-V ) 3emudian salah satu fasa misalnya H pada kumparan primer dan fasa H pada kumparan sekunder dihubungkan ) Transformator yang diu!i dihubungkan dengan sumber tegangan melalui pengatur tegangan +) 0aikkan tegangan input dan !angan sampai melebihi tegangan nominal dari transformator tiga fasa. 4elan!utnya diukur besar tegangan pada terminal '8 'H 8H
u* u% *%
'* '* 8u 8* ) 9akukan seperti pada no. 1, , dan + diatas tetapi transformator dihubungkan V - ∆, ∆ - V dan ∆ - ∆
. Tugas
Tentukan angka !am dari hubungan-hubungan transformator diatas serta gambarkan *ektor diagramnya. ,.,.
Hu)ungan Anto Transformator
1. Tu!uan "erobaan a. 2enganalisa besarnya daya yang dapat diberikan oleh transformator satu fasa apabila dihubungkan sebagai antotrafo penaik tegangan b. #dem a. apabila dihubungkan sebagai antotrafo penurun tegangan. . Teori Transformator satu fasa (dua rangkaian) dapat dihubungkan men!adi anto transformator (transformator hemat). 5ubungan ini ada dua maam yaitu -
anto trafo penaik tegangan
-
anto trafo penurun tegangan
gambar .1 Transformator satu fasa dihubungkan sebagai anto trafo alam menghubungkan sebagai antotrafo maka polaritas transformator harus diperhatikan sehingga hubungannya benar. Besarnya daya yang dapat diberikan oleh hubungan antotrafo adalah "at
=
8TT 8TT
− 8T$
."tb
imana "at
= daya antotrafo
"tb
= daya trafo biasa ( rangkaian)
8TT = tegangan sisi tegangan tinggi dari antotrafo 8T$ = tegangan sisi tegangan rendah dari antotrafo
. $angkaian perobaan
+
Gambar .1 a $angkaian perobaan antotrafo penaik tegangan
Gambar .1 b $angkaian perobaan antotrafo penurun tegangan +. "elaksanaan "erobaan /. sebagai antotrafo penaik tegangan 1) Buat rangkaian perobaan seperti pada gambar .1a ) 4aklar 4 dalam keadaan terbuka dan pengatur tegangan diatur hingga 8 menun!ukkan harga nominal dari tegangan transformator yang diu!i dan besar 8 b = 81 @ 8. ) 2asukkan saklar 4 dan atur beban sehingga penun!ukkan meter / menapai harga nominal dari arus belitan sekunder transformator yang diu!i +) Iatat besarnya #1, 81, 8, # dan 8 b ) Beban diturunkan dan kemudian sumber tegangan dimatikan B. 4ebagai antotrafo penurun tegangan 1) Buat rangkaian perobaan seperti pada gambar .1b ) 4aklar 4 dalam keadaan terbuka dan pengatur tegangan diatur hingga 8 menun!ukkan harga nominal dari tegangan transformator yang diu!i dan besar 84 = 81 @ 8. ) 2asukkan saklar 4 dan atur beban sehingga penun!ukkan meter /1 menapai harga nominal dari arus belitan sekunder transformator yang diu!i +) Iatat besarnya #1, 81, 84, 8 dan #
) Beban diturunkan dan kemudian sumber tegangan dimatikan . Tugas 1) Tentukan besarnya daya yang diberikan oleh antotrafo penaik tegangan ) Tentukan besarnya daya yang diberikan oleh antotrafo penurun tegangan ) Berikan kesimpulan-kesimpulan ,..
Ker6a Para'e' Transformator
1. Tu!uan "erobaan 2empela!ari pembagian beban pada dua transformator yang beker!a paralel. . Teori /pabila beban bertambah besar maka kemampuan transformator harus bertambah besar pula. /da dua ara untuk mengatasi yaitu mengganti transformator dengan transformator yang lebih besar atau menambah satu buah transformator dengan daya yang sama. >uga untuk mempertinggi keadaan atau karena pertimbangan ekonomis dilakukan ker!a paralel transformator. "erbedaan potensial dapat ter!adi antara lain -
"olaritas transformator tidak sama
-
"erbandingan belitan tidak sama
-
"ada transformator tiga fasa disebabkan tegangan per fasa tidak sama besar dan fasanya.
4yarat ker!a paralel dua transformator atau lebih 1) "erbandingan beliatan harus sama ) Tegangan transformator harus sama ) "olaritas transformator harus sama +) Frek%ensi ker!a harus sama ) "erbandingan antara tahanan dan reaktansi boor sebaiknya sama ) "ada transformator tiga fasa, urutan fasa sama
Gambar K.1 $angkaian pengganti dua transformator paralel Trafo 1 = &ei = $ e1 @ ! ?e1
Trafo = &e = $ e @ ! ?e 8 8E
= #1 &e1 = ! &e
maka #1 #
=
&e &e1
/pabila $e1 ?e
=
$e ?e
2aka # = #1 @ # (!umlah al!abar) #1 dan # sefasa, hal ini hanya terpenuhi bila kedua transformator identik (ma). . $angkaian "erobaan
Gambar K. $angkaian perobaan ker!a paralel +. "elaksanaan "erobaan 1) Buatlah rangkaian seperti pada gambar K. ) 4aklar 4 dalam keadaan terbuka (beban nol) ) 5idupkan sumber tegangan melalui pengatur tegangan dinaikkan tegangannya sampai menapai harga nominal tegangan dari trafo. +) Beban dimasukkan, mulai perobaan pada harga aus terkeil kemudian dinaikkan n seara bertahap ) 4etiap tahap supaya diatat 81, 8, #1, #, #, #+ dan H1, H. (selama perobaan tegangan 81 di!aga tetap besarnya) ) Beban diturunkan dan kemudian sumber tegangan dimatikan . Tugas /nalisa pembagian bebannya dengan menggunakan teori-teori yang ada.
,..
Hu)ungan De'ta Ter)uka 8Hu)ungan 49
1. Tu!uan perobaan 2empela!ari hubungan dan ker!a dua transformator satu fasa pada sistem tiga fasa . Teori /pabila tidak ada tiga transformator satu fasa, maka dapat dipergunakan dua transformator sa!a. aya yang dapat disalurkan tentu lebih keil dari pada bila mempergunakan tiga buah transformator satu fasa. 5ubungan 8 dapat mempergunakan dua buah transformator yang identik (sama)
Gambar :.1 5ubungan 8 . $angkaian "erobaan
Gambar :. $angkaian perobaan 5ubungan 8 +. "elaksanaan "erobaan 1) Buatlah rangkaian seperti pada gambar :. ) 4aklar 41 dan 4 terbuka ) 2asukkan saklar 41 dan kemudian 4 +) Beban dinaikkan sampai menapai arus nominal dari transformator ) Iatat tegangan sumber, arus sumber, tegangan beban, arus beban dan daya beban ) Beban diturunkan, kemudian sumber tegangan dimatikan.
K
. Tugas /nalisa besar daya yang dapat diberikan dalam hubungan 8 tersebut.
DA$TA! I"I
:
Bab # "andangan 'mum 1.1 efinisi Transformator ...................................................................................
1
1. 3egunaan Transformator ................................................................................
1
1. 5ukum-5ukum asar ....................................................................................
1.+ 3onstruksi Transformator ...............................................................................
Bab ## "rinsip /nalisa Transformator .1
Transformator #deal .....................................................................................
+
.
iagram Fasor Transformator Tanpa Beban ...............................................
.
iagram Fasor Transformator Berbeban .....................................................
.+
$angkaian "engganti Transformator ...........................................................
.
2enentukan "arameter Transformator ........................................................
K
.
3erugian Tegangan Transformator ..............................................................
:
.
Tegangan 5ubung 4ingkat ..........................................................................
:
.K
$ugi-rugi Transformator ..............................................................................
:
.:
fisiensi .......................................................................................................
1
.1; Bentuk Gelombang pada 3eadaan Tanpa Beban ........................................
1
.11 Transient /rus 2ula ....................................................................................
1+
Bab ### 5ubungan dan 3er!a Transformator "olaritas ................................................................................................................
1
5ubungan Transformator Tiga Fasa .....................................................................
1
3arakteristik Jperasi Transformator Tiga Fasa ...................................................
1
Tegangan Titik Bintang ........................................................................................
;
/ngka 9oneng7 /ngka >am ................................................................................
1
Bab #8 5ubungan-5ubungan Transformator 3husus 5ubungan elta Terbuka ......................................................................................
K
5ubungan T ..........................................................................................................
1
5ubungan 4ott ....................................................................................................
Bab 8 Transformator 5ubung 5emat .1
/utotrafo "enurun Tegangan .......................................................................
+
.
/utotrafo "enaik Tegangan .........................................................................
.
/utotrafo "engatur Tegangan ......................................................................
Bab 8# Transformator #nstrumen .1
Transformator /rus ......................................................................................
:
.
Transformator Tegangan ..............................................................................
+1
Bab 8## "erobaan-"erobaan Transformator iii ;
.1
"erobaan Tanpa Beban ...............................................................................
+
.
"erobaan Berbeban ....................................................................................
+
.
"enentuan "arameter Transformator ...........................................................
+
.+
"enentuan "olaritas Transformator ..............................................................
+:
.
5ubungan-hubungan Transformator Tiga Fasa ...........................................
;
.
"enentuan /ngka >am Transformator ..........................................................
.
5ubungan /nto Transformator ....................................................................
+
.K
3er!a "aralel Transformator ........................................................................
.:
5ubungan elta Terbuka (5ubungan 8) .....................................................
K
i* 1
KATA P/NGANTA! /tas berkat dan rahmat /llah 4HT, akhirnya dapat tersusun Bahan /!ar Transformator. Bahan /!ar Transformator ini dibuat dengan maksud membantu 2ahasis%a Fakultas Teknik lektro 'ni*ersitas arul ['lum >ombang dalam mempela!ari dan mengikuti kuliah Transformator. Halaupun demikian bahan a!ar ini masih belum lengkap7 banyak kekurangan yang mana akan dilengkapi dan di!elaskan pada saat perkuliahan. 4angat dian!urkan para 2ahasis%a untuk membaa literature yang berkaitan dengan materi perkuliahan. 4elan!utnya koreksi dan saran membangun dari berbagai pihak sangat diharapkan demi kebaikan bahan a!ar ini.
>ombang, "enyusun
Ir. Hi&a:atu' Nuro7ma7
ii