Abstrak
Isolasi trafo merupakan bagian yang kritis pada trafo tenaga, pemburukan atau kegagalan kegagalan isolasi dapat menyebabkan menyebabkan kegagalan kegagalan operasi operasi atau bahkan kerusakan trafo. Salah satu metode untuk mengetahui kondisi isolasi adalah adalah dengan melakukan pengujian tangen delta. Pengujian tangen delta trafo dapat dilakukan dengan beberapa beberapa mode yaitu GST, GST, UST, UST, GSTg, GSTg, sedang sedangkan kan untuk untuk bushi bushing ng ditamb ditambahk ahkan an mode mode Hot Collar Collar untuk untuk menget mengetahu ahuii adanya adanya peruba perubahan han kekuat kekuatan an mekani mekanisny snya. a. Hasil Hasil uji tangen tangen delta delta pada pada umumnya umumnya bernilai positif, tetapi pada beberapa beberapa pengujian pengujian ditemukan anomali anomali hasil uji negatif, negatif, hal ini karena terjadi kebooran pada isolasi, fenomena fenomena ini dapat dapat dijelaskan dijelaskan dengan dengan teori rangkaian rangkaian listrik. Selain Selain itu pada makalah makalah ini juga dipaparkan dipaparkan beberapa beberapa ontoh kasus pengujian tangen delta yang hasilnya negatif serta solusinya.
I. Pendahuluan
Trafo tenaga merupakan peralatan utama dalam sistem penyaluran tenaga listrik, salah satu bagian paling kritis dari trafo tenaga adalah isolasi trafo. Isolasi trafo berupa isolasi kertas, minyak, dan keramik. Seiring dengan usia operasi trafo maka kondisi isolasi dapat mengalami pemburukan, hal ini dapat disebabkan karena tegangan lebih, suhu operasi yang yang tinggi tinggi,, hotspo hotspot, t, korona korona,, kontam kontamina inasi, si, kerusa kerusakan kan mekani mekaniss maupun maupun kelemb kelembapan apan.. Pemburukan atau kegagalan isolasi dapat menyebabkan kegagalan operasi atau bahkan kerusakan trafo, oleh karena itu sangat diperlukan untuk mengetahui proses pemburukan pada isolasi sehingga kegagalan trafo dalam beroperasi dapat dihindarkan. Salah satu metode untuk mengetahui proses pemburukan isolasi adalah dengan pengujian tangen delt delta. a. Pada Pada bebe bebera rapa pa kasu kasuss peng penguj ujia ian n dipe dipero role leh h hasi hasill uji uji nega negati tif, f, hal hal ini ini dapa dapatt membin membingun gungka gkan n dalam dalam interp interpreta retasi si hasil hasil uji. uji. Dalam Dalam makala makalah h ini dicob dicobaa dijela dijelaskan skan fenomena ini dengan analisa, studi kasus dan tindak lanjutnya. II. Prinsip Dasar
Isolasi Isolasi trafo trafo merupa merupakan kan bahan bahan dielek dielektri trik k yang yang berfun berfungsi gsi untuk untuk memisah memisahkan kan dua bagian yang bertegangan, misalnya antara kumparan dengan tangki trafo. Berikut ini gambar isolasi pada kumparan dan inti trafo.
Gambar . Isolasi pada kumparan dan inti trafo
Trafo Trafo dengan dengan isolasi isolasinya nya ini dapat dapat dimode dimodelka lkan n sebaga sebagaii rangka rangkaian ian kapasit kapasitor or yang yang pararel dengan resistor.
Gambar !. "angkaian eki#alen trafo dan isolasi nya
$apasitor yang sempurna apabila dicatu tegangan bolak balik maka arusnya akan tertinggal sebesar %& derajat terhadap tegangannya, tetapi karena adanya disipasi daya 'dimodelkan sebagai resistor "( maka beda sudut sudut antara arus dan dan tegangannya lebih lebih kecil dari %& derajat. Berikut ini diagram #ektornya.
Gambar ). Diagram #ektor tegangan terhadap arus
Daya yang terdisipasi pada resistor dapat dinyatakan dengan * PD + Ir !." + . I cos - + .I ssin in + . / .0 .. sin 1cos PD + ! . / .0 . tan Tan menyat menyataka akan n faktor faktor rugi rugi 2 rugi rugi daya, daya, besaran besaran inilah inilah yang yang menjad menjadii indika indikasi si besarnya daya yang terdisipasi, semakin besar nilai tangen delta maka semakin besar daya yang terdisipasi yang berarti kualitas isolasi semakin buruk. III. Prosedur Pengujian
Pengujian tangen delta trafo dapat menggunakan beberapa alat antara lain tette3 dan alat uji tangen delta megger !&&&. 4angkah a5al sebelum melakukan pengujian adalah bebaskan trafo dari tegangan dengan melepas sambungan ke busbar, kemudian pasang pentanahan temporer pada trafo agar proses pengujian berjalan aman.Bersihkan bushing dan hubung singkat antar terminal primer, sekunder dan tersier dengan menggunakan bare konduktor atau kabel lurus. Berikut ini rangkaian untuk pengujian trafo tiga fasa.
Gambar 6. "angkaian pengujian tangen delta
Berikut ini dijelaskan langkah 2 langkah pelaksanaan pengujian dengan salah satu alat uji yaitu alat uji tangen delta megger !&&&. . Pasang kabel grounding ke peralatan dan pastikan sistem grounding telah benar. !. Sambung peralatan dan kabel konektor sesuai dengan fungsi masing 2masing ). Periksa dan pastikan semua kabel telah terpasang dengan baik. 6. 7yalakan tombol 8P9:;"8 ke posisi 8978. <. Periksa lampu open ground apakah masih menyala terus, yang berarti koneksi ground perlu di check ulang =. Setelah lampu ground padam, tekan menu pengukuran sesuai dengan konfigurasi pada specimen yang akan diuji 'GST, >ST atau GST 7o Guard(. ?. Tekan kedua safety lock dan posisikan potensio @ ke posisi minimum. A. Tekan tombol @ 97 ':arna putih(. %. Putar potensio @ sesuai dengan tegangan yang diinginkan 'searah jarum jam(.
&. Setelah tegangan sesuai dengan yang diinginkan, tekan tombol 8;CS>";8, tunggu beberapa saat hasil pengukuran akan terlihat pada display. . @asil yang ada dapat disimpan atau langsung dicetak pada printer yang telah disediakan. !. >ntuk mendo5nload kekomputer, dapat mempergunakan Data $ey yang ada. ). Data pada komputer dapat langsung dikon#ersi ke kodisi suhu !&0. Setelah dilakukan pengujian catat hasil yang diperoleh pada blanko yang tersedia. >ntuk mengukur specimen dapat dilakukan perubahan pada mode pengukuran, berikut ini mode yang dapat dipilih dengan injeksi tegangan tinggi disisi primer 'tegangan tinggi(. Tabel . ode pengujian untuk trafo dua kumparan
Tabel !. ode pengujian untuk trafo tiga kumparan
Pada bushing terdapat fasilitas untuk pengujian tangen delta yaitu center tap, berikut ini gambar rangkaian pengujian tangen delta untuk bushing.
Gambar <. "angkaian pengujian tangen delta bushing
>ntuk pengujian bushing ini ada beberapa mode yang bisa digunakan antara lain * •
Mode GST, pengukuran ini dilakukan dengan melepas bushing dari hubungan dengan
peralatan lain atau bushing harus diputus sambungan dengan kumparan trafo. Pengukuran ini dilakukan dengan meng energiEe konduktor bushing dan meng tanahkan flangenya. Temperature sekitarnya sangat besar pengaruhnya terhadap nilai kapasitansi 'po5er factor(, sehingga perlu pembanding dengan hasil ukur pada temperature tertentu '!& 0(. •
Mode GSTg, pengukuran dengan mode GST dapat juga dilakukan dengan cara
memberi tegangan tertentu pada 0T dan input 4 disambungkan pada konduktor maka akan diketahui nilai GST '0!( yaitu bagian yang paling dekat dengan flange dan bagian ba5ah terminal. •
Mode UST, pengujian ini digunakan pada bushing yang tersambung dengan beberapa
peralatan lain yang berada didalam atau diluar trafo dimana perlengkapan tersebut tidak berpengaruh terhadap tap kapasitansi, tap po5er factor dan atau flange bushing yang dapat dipisahkan dengan tangki yang diketanahkan. •
Hot Collar, pengukuran ini sangat efektif untuk mengetahui lokasi keretakan pada
porcelain, pemburukan atau kontaminasi pada permukaan bushing seperti lapisan tipis compound, cairan atau sisa compound yang menempel pada bushing. Berikut ini rangkain pengujian dengan metode hot collar *
Gambar =. "angkaian pengujian hot collar
"ekomendasi dari Doble untuk pengujian @ot 0ollar ini adalah po5er dissipasi kurang dari &. 5att dengan tegangan uji & k, dan untuk pengujian beberapa bushing yang setipe maka arus pengujian sama. Cpabila diperoleh disipasi daya naik maka mungkin terjadi kontaminasi pada bushing. Sedangkan bila arus mengalami penurunan maka kemungkinan penyebabnya adanya #oid pada bushing atau tingkat minyak bushing terlalu rendah.
IV. Interpretasi Hasil Uji Tangen Delta
Berdasarkan literatur Doble untuk trafo baru dapat dinyatakan dalam kondisi baik bila nilai hasil uji tangen delta kurang dari &.< F sedangkan trafo yang sudah beroperasi berdasarkan standar C7SI 0
V.
Kasus khusus Tangen Delta !egati"
Tangen delta negatif seringkali dianggap sebagai suatu hasil uji yang aneh. Pengukuran negatif ini dapat terjadi dalam pengujian trafo atau bushing ketika menggunakan mode >ST atau GSTGuard. Henomena ini dapat dijelaskan dengan model matematika dan rangkaian listrik. Dalam sebuah rangkaian paralel seperti pada gambar ?, setiap elemen ' dan !( mendapatkan tegangan yang sama dalam amplitudo dan fasanya. Sehingga arus hanya bergantung pada impedansi elemen. Gambar ?. "angkaian listrik sederhana
Pada rangkaian seri seperti ditunjukkan pada gambar ?, tegangan yang melintasi setiap elemen dapat berbeda dalam amplitudo dan fasanya apabila kedua elemen tersebut berbeda sifat dasarnya 'resistor, kapasitor atau induktor(. Tegangan melintasi ! adalah ! dan dalam fungsi dari ! elemen dan ! .
Setiap impedansi elemen dapat terdiri dari komponen resistif " atau reaktif J 'induktansi Jl dan kapasitansi Jc( dan dapat di5akilkan dengan sebuah #ektor dalam diagram #ektor, lihat gambar A. "esistansi merupakan sebuah bilangan real dan sefasa dengan tegangan. $edua tipe komponen reaktif adalah suatu bilangan kompleks dengan pergeseran fasa %& derajat terhadap tegangan tetapi berla5anan diantaranya *
Gambar A. Diagram #ektor impedansi
Cpabila elemen lain G paralel dengan ! seperti terlihat dalam gambar % maka tegangan ! dan arus I! dalam fungsi tiga elemen menjadi lebih kompleks seperti yang diperlihatkan dalam persamaan %.b dan %.c. Bagaimanapun juga perbedaan matematis satusatunya dari model sebelumnya ialah term !11g.
Gambar %. "angkaian listrik yang lebih kompleks
Pada sistem isolasi elemen dan ! umumnya kapasitif Jc, dan elemen g 'jalur paralel( umumnya resistif "g. Gambar rangkaian dan persamaannya menjadi *
Gambar &. "angkaian eki#alen sistem isolasi
Dari persamaan diatas kita dapat menyimpulkan beberapa hal berikut * . Pergeseran sudut fasa terhadap nilai real negatif I! diakibatkan adanya JcJc!1"G.
!. Dalam sebuah sistem isolasi, JcKJc! me5akilkan total impedansi sistem isolasi 'Jc(. ). Cpabila konstruksi sistem isolasi diketahui, kita dapat menggunakan istilah JcJc!1"G dan J0 untuk menginterpretasikan faktor daya yang menurun. 6. ! berbeda sudut fasa dengan T sebesar delta dikarenakan term 'JcJc!1"G(. :att loss yang diukur melalui Jc! adalah negatif hanya ketika tegangan uji T digunakan sebagai acuan untuk pengukuran arus '"(, saat tegangan yang melintasi Jc! benar benar !. Cpabila ! digunakan sebagai acuan maka arus akan bernilai positif 'r(. Sehingga secara fisis tiada 5att negatif
Gambar .Diagram #ektor pergeseran ! terhadap T
<. 4okasi kebocoran jalur ke ground akan menentukan tingkat pengaruh dalam sistem isolasi. Lika terjadi pada ujung sistem isolasi, baik Jc maupun Jc! akan menjadi sangat kecil sehingga hasil Jc dan Jc! juga akan menjadi sangat kecil. @asil tersebut akan meningkat secara bertahap tatkala lokasi berpindah maju ke tengah. @asil maksimum menjadi 'Jc ! 16( pada pertengahan sistem isolasi dan menurun ketika lokasi berpindah lebih jauh kearah ujung lainnya. @al ini berarti bah5a jalur bocor ke ground akan memiliki * a. Suatu pengaruh minimum pada setiap ujung sistem isolasi dan. b. Suatu pengaruh maksimum pada pertengahan sistem isolasi 'Jc1!(. =. 7ilai resistansi "G dari jalur bocor ke ground akan menentukan apakah jalur tersebut dapat memiliki pengaruh atau tidak* a. Cpabila "G jauh lebih besar daripada 'Jc1!(, maka jalur bocor ke ground memiliki pengaruh yang kecil pada sistem isolasi tanpa memperhatikan lokasinya.
b. 7amun apabila nilai "G sangat rendah 'betulbetul terjadi hubung singkat(, jalur bocor ke ground dapat memiliki suatu pengaruh dimanapun dalam sistem isolasi. c. Diantara ! kasus ekstrim 'a dan b(, pengaruh tingkat jalur bocor ke ground bergantung pada nilai relatif 'JcJc!1"G( membandingkan total impedansi sistem isolasi 'Jc(. 7ilai negatif yang lebih tinggi mengindikasikan bah5a jalur bocor ke ground memiliki pengaruh yang lebih tinggi. Dengan menggunakan prinsip dasar diatas dapat dijelaskan timbulnya hasil pengujian tangen delta negatif. Berikut ini beberapa studi kasus hasil uji tangen delta negatif dari Doble dan analisanya. #. Per$o%aan dengan kapasitor
Dengan menggunakan rangkaian & kapasitor TT" terhubung seri dengan resistor terparalel ke ground untuk mensimulasi jalur bocor ke ground seperti ditunjukkan dalam gambar !. Percobaan ini membantu untuk mem#isualisasi pengaruh term 'JcJc!1"G(, dan fenomena pengukuran negatif.
Gambar !.Simulasi jalur bocor dengan kapasitor
@asil uji ini secara jelas menunjukkan bagaimana jalur paralel yang terbaca meter mempengaruhi data uji isolasi * pada lokasi dan resistansi jalur paralel. Berdasarkan lokasi, jalur paralel memiliki sebuah pengaruh yang minimum pada setiap ujung 'node dan ( dan suatu pengaruh maksimum pada pertengahan 'node =(. Diantara ! titik tersebut, faktor daya berubah sesuai dengan 'JcJc!1"G( seperti ditunjukkan dalam gambar. Berkenaan dengan resistansi jalur paralel,menentukan tingkat pengaruh * resistansi yang lebih rendah memiliki pengaruh yang lebih tinggi. &. Pengukuran kapasitor.
enggantungkan sebuah kapasitor di udara untuk pengujian seperti ditunjukkan dalam gambar ) dapat menghasilkan penurunan faktor daya.
Gambar ). "angkaian pengujian
Posisi gantung titik tengah membagi kapasitansi dalam ! nilai setara yang memaksimalkan term JcJc!1"G. 4ebih jauh ini merupakan suatu posisi yang ideal untuk mendapatkan rugi daya negatif ketika penggantung menjadi lebih konduktif dan terjadi efek kopling. '. Pengukuran %ushing.
Berikut ini hasil pengujian pada sebuah bushing yang diperoleh tangen delta neagitf.
Setelah bushing dilepas, ditemukan plester pengikat lapisan isolasi terakhir terlepas dan terhubung dengan permukaan bagian dalam dari flange bushing, seperti terlihat dalam gambar 6. Cdanya kontaminasi di permukaan plester menciptakan sebuah jalur bocor ke ground.
Gambar 6. Permasalahan internal pada bushing
(. Pengukuran tra"o & %elitan.
$onstruksi kumparan pembalut membagi sistem isolasi 0@4 dalam ) bagian, lihat gambar < * . 0@a adalah isolasi dari konduktor kumparan tegangan tinggi ke permukaan isolasi padatM !. 0a adalah celah udara dari permukaan isolasi solid tegangan tinggi ke tegangan rendah. ;lemen ini memiliki rugi daya yang sangat rendah dan kapasitansi terkecil, sehingga mendominasi rangkaianM ). 04a adalah isolasi dari konduktor kumparan tegangan rendah ke permukaan isolasi padat. $etika permukaanpermukaan isolasi padat terkontaminasi, contoh kondensasi bercampur dengan kotoran, kondukti#itas permukaan akan meningkat. @al ini akan menambah elemen keempat yang mana umumnya elemenelemen resistif '"@g atau "4g( dan memparalel rangkaian 0@4 ke ground.
Gambar <. $asus pada trafo ! belitan
). Pengukuran tra"o ' %elitan.
Trafo ini memiliki ) belitan '@, 4 dan Tersier( dan ! lengan. Belitan 4 dan tersier secara fisis berada dalam lengan yang berbeda. Belitan @ terbagi dalam ! disekeliling setiap lengan dalam jalan ketika uji 04T dilakukan, belitan @ menjadi belitan pertengahan diantara belitan 4 dan tersier seperti ditunjukkan dalam gambar =. $onfigurasi ini menghasilkan rugi daya yang rendah atau faktor daya negatif dalam uji >ST.
Gambar =. $asus pada trafo ) belitan
Tindak lanjut apabila diperoleh hasil pengujian tangen delta negatif adalah * . 4akukan pengecekan ulang rangkaian uji 'contoh kasus* pengujian di GIT;T andirancan.( !. Cpabila rangkaian uji dan alat uji telah dicek, dan tidak ada masalah maka kemungkinan penyebab timbulnya tan delta negatif antara lain * a. Cdanya kontaminasi diisolasi à bersihkan isolasi, filter minyak isolasi. b. Terjadi deteriorisasi isolasi, sehingga muncul jalur kebocoran pada isolasi. Bila dibiarkan akan menimbulkan partial discharge dan dapat menyebabkan kerusakan permanen pada peralatan. IV. Kesi*pulan
Dari pembahasan diatas maka dapat disimpulkan * . Pengujian tangen delta dapat digunakan untuk mengetahui proses pemburukan isolasi. !. >ntuk mengetahui terjadinya kerusakan mekanik pada bushing 'retakan( dapat dilakukan pengujian hot collar. ). Tangen delta negatif karena adanya jalur bocor dari isolasi keground. 6. $ebocoran ini dapat disebabkan kesalahan prosedur, kontaminasi pada isolasi atau pemburukan isolasi. IV. Pustaka
. Tim penyusun buku 9N Trafo, Panduan pemeliharaan trafo tenaga, !&&). !. @erpekik @argono, Pengujian tangen delta bushing. ). @erpekik @argono, Pengujian tangen delta trafo. 6. 4ong Pong, "e#ie5 negati#e po5er factor test result and case study analysis. Doble engineering company. !&&< <. Tim penyusun I$, Instruksi kerja pengujian tangen delta dengan megger !&&&. !&&?
Transformator Daya dan Cara Pengujiannya Transformator tenaga adalah suatu peralatan tenaga listrik yang berfungsi untuk menyalurkan tenaga/daya listrik dari tegangan tinggi ke tegangan rendah atau sebaliknya (mentransformasikan tegangan). Dalam operasi umumnya, trafo-trafo tenaga ditanahkan pada titik netralnya sesuai dengan kebutuhan untuk sistem pengamanan/proteksi, sebagai contoh transformator 15/! k" ditanahkan secara langsung di sisi netral 15 k", dan transformator !/# k" ditanahkan dengan tahanan di sisi netral # k" nya. Transformator yang telah diproduksi terlebih dahulu melalui pengu$ian sesuai standar yang telah ditetapkan. Klasifikasi Transformator tenaga dapat di klasifikasikan menurut%
a. Pasangan: • •
&asangan dalam &asanga luar
b. Pendinginan 'enurut cara pendinginannya dapat dibedakan sebagai berikut% (lihat Tabel 1)
• Fungsi/Pemakaian • • • •
Transformator mesin Transformator ardu nduk Transformato r Distribusi *apasitas dan Tegangan
+ntuk mempermudah pengaasan dalam operasi trafo dapat dibagi men$adi% Trafo besar, Trafo sedang, Trafo kecil. Cara Kerja dan Fungsi Tiap-tiap Bagian uatu transformator terdiri atas beberapa bagian yang mempunyai fungsi masing-masing%
•
Bagian utama -
Inti besi
nti besi berfungsi untuk mempermudah $alan fluksi, yang ditimbulkan oleh arus listrik yang melalui kumparan. Dibuat
dari lempengan-lempengan besi tipis yang berisolasi, untuk mengurangi panas (sebagai rugi-rugi besi) yang ditimbulkan oleh ddy 0urrent.
- Kumparan trafo 2eberapa lilitan kaat berisolasi membentuk suatu kumparan. *umparan tersebut diisolasi baik terhadap inti besi maupun terhadap kumparan lain dengan isolasi padat seperti karton, pertina3 dan lain-lain. +mumnya pada trafo terdapat kumparan primer dan sekunder. 2ila kumparan primer dihubungkan dengan tegangan/arus bolak-balik maka pada kumparan tersebut timbul fluksi yang menginduksikan tegangan, bila pada rangkaian sekunder ditutup (rangkaian beban) maka akan mengalir arus pada kumparan ini. 4adi kumparan sebagai alat transformasi tegangan dan arus.
-
Kumparan tertier
*umparan tertier diperlukan untuk memperoleh tegangan tertier atau untuk kebutuhan lain. +ntuk kedua keperluan tersebut, kumparan tertier selalu dihubungkan delta. *umparan tertier sering dipergunakan $uga untuk penyambungan peralatan bantu seperti kondensator synchrone, kapasitor shunt dan reactor shunt, namun demikian tidak semua trafo daya mempunyai kumparan tertier.
-
in!ak trafo
ebagian besar trafo tenaga kumparan-kumparan dan intinya direndam dalam minyak-trafo, terutama trafo-trafo tenaga yang berkapasitas besar, karena minyak trafo mempunyai sifat sebagai media pemindah panas (disirkulasi) dan bersifat pula sebagai isolasi (daya tegangan tembus tinggi) sehingga berfungsi sebagai media pendingin dan isolasi. +ntuk itu minyak trafo harus memenuhi persyaratan sebagai berikut%
• •
•
•
•
kekuatan isolasi tinggi penyalur panas yang baikberat $enis yang kecil, sehingga partikel-partikel dalam minyak dapat mengendap dengan cepat iskositas yang rendah agar lebih mudah bersirkulasi dan kemampuan pendinginan men$adi lebih baik titik nyala yang tinggi, tidak mudah menguap yang dapat membahayakan tidak merusak bahan isolasi padat
•
-
sifat kimia yang stabil.
Bus"ing
6ubungan antara kumparan trafo ke $aringan luar melalui sebuah busing yaitu sebuah konduktor yang diselubungi oleh isolator, yang sekaligus berfungsi sebagai penyekat antara konduktor tersebut denga tangki trafo.
-
Tangki dan Konser#ator
&ada umumnya bagian-bagian dari trafo yang terendam minyak trafo berada (ditempatkan) dalam tangki. +ntuk menampung pemuaian minyak trafo, tangki dilengkapi dengan konserator.
• Peralatan Bantu - Pendingin &ada inti besi dan kumparan-kumparan akan timbul panas akibat rugi-rugi besi dan rugi-rugi tembaga. 2ila panas tersebut mengakibatkan kenaikan suhu yang berlebihan, akan merusak isolasi di dalam trafo, maka untuk mengurangi kenaikan suhu yang berlebihan tersebut trafo perlu dilengkapi dengan sistem pendingin untuk menyalurkan panas keluar trafo.
'edia yang digunakan pada sistem pendingin dapat berupa% +dara/gas, minyak dan air. &engalirannya (sirkulasi) dapat dengan cara % 7lamiah (natural) Tekanan/paksaan (forced).
• •
'acam-macam dan sistem pendingin trafo berdasarkan media dan cara pengalirannya dapat diklasifikasikan seperti pada Tabel 1.
-
Tap C"anger $peruba" tap%
Tap 0hanger adalah perubah perbandingan transformator untuk mendapatkan tegangan operasi sekunder sesuai yang diinginkan dari tegangan $aringan/primer yang berubah-ubah. Tap changer dapat dilakukan baik dalam keadaan berbeban (on-load) atau dalam keadaan tak berbeban (off load), tergantung $enisnya.
-
&lat pernapasan
*arena pengaruh naik turunnya beban trafo maupun suhu udara luar, maka suhu minyakpun akan berubah-ubah mengikuti keadaan tersebut. 2ila suhu minyak tinggi, minyak akan memuai dan mendesak udara di atas permukaan minyak keluar dari dalam tangki, sebaliknya bila suhu minyak turun, minyak menyusut maka udara luar akan masuk ke dalam tangki. *edua proses di atas disebut pernapasan trafo. &ermukaan minyak trafo akan selalu bersinggungan dengan udara luar yang menurunkan nilai tegangan tembus minyak trafo, maka untuk mencegah hal tersebut, pada u$ung pipa penghubung udara luar dilengkapi tabung berisi kristal 8at hygroskopis.
-
Indikator
+ntuk mengaasi selama trafo beroperasi, maka perlu adanya indicator pada trafo sebagai berikut% • • • • •
indikator suhu minyak indikator permukaan minyak indikator sistem pendingin indikator kedudukan tap dan sebagainya.
• Peralatan Proteksi - 'ele Bu("ol) 9ele 2uchol8 adalah rele alat/rele untuk mendeteksi dan mengamankan terhadap gangguan di dalam trafo yang menimbulkan gas. as yang timbul diakibatkan oleh% a. 6ubung singkat antar lilitan pada/dalam phasa b. 6ubung singkat antar phasa c. 6ubung singkat antar phasa ke tanah d. 2usur api listrik antar laminasi e. 2usur api listrik karena kontak yang kurang baik.
-
Pengaman tekanan lebi"
7lat ini berupa membran yang dibuat dari kaca, plastik, tembaga atau katup berpegas, berfungsi sebagai pengaman tangki trafo terhadap kenaikan tekan gas yang timbul di dalam tangki yang akan pecah pada tekanan tertentu dan kekuatannya lebih rendah dari kakuatan tangi trafo.
-
'ele tekanan lebi"
9ele ini berfungsi hampir sama seperti rele 2uchol8, yakni mengamankan terhadap gangguan di dalam trafo. 2edanya rele ini hanya beker$a oleh kenaikan tekanan gas yang tiba-tiba dan langsung mentripkan &.'.T.
-
'ele *iferensial
2erfungsi mengamankan trafo dari gangguan di dalam trafo antara lain flash oer antara kumparan dengan kumparan atau kumparan dengan tangki atau belitan dengan belitan di dalam kumparan ataupun beda kumparan.
-
'ele &rus lebi"
2efungsi mengamankan trafo arus yang melebihi dari arus yang diperkenankan leat dari trafo terseut dan arus lebih ini dapat ter$adi oleh karena beban lebih atau gangguan hubung singkat.
-
'ele Tangki tana"
2erfungsi untuk mengamankan trafo bila ada hubung singkat antara bagian yang bertegangan dengan bagian yang tidak bertegangan pada trafo.
-
'ele +ubung tana"
2erfungsi untuk mengamankan trafo bila ter$adi gangguan hubung singkat satu phasa ke tanah.
-
'ele Termis
2erfungsi untuk mencegah/mengamankan trafo dari kerusakan isolasi kumparan, akibat adanya panas lebih yang ditimbulkan oleh arus lebih. 2esaran yang diukur di dalam rele ini adalah kenaikan temperatur.
Pengujian Transformator &engu$ian transformator dilaksanakan menurut &:;<5-1=># dengan melalui tiga macam pengu$ian, sebagaimana diuraikan $uga dalam 0 !? (1=!?), yaitu %
a. Pengujian 'utin &engu$ian rutin adalah pengu$ian yang dilakukan terhadap setiap transformator, meliputi% • • • • • • •
pengu$ian tahanan isolasi pengu$ian tahanan kumparan pengu$ian perbandingan belitan &engu$ian ector group pengu$ian rugi besi dan arus beban kosong pengu$ian rugi tembaga dan impedansi pengu$ian tegangan terapan (@ithstand Test) pengu$ian tegangan induksi (nduce Test).
b. Pengujian jenis &engu$ian $enis adalah pengu$ian yang dilaksanakan terhadap sebuah trafo yang meakili trafo lainnya yang se$enis, guna menun$ukkan baha semua trafo $enis ini memenuhi persyaratan yang belum diliput oleh pengu$ian rutin. &engu$ian $enis meliputi% • •
(.
pengu$ian kenaikan suhu pengu$ian impedansi
Pengujian k"usus
&engu$ian khusus adalah pengu$ian yang lain dari u$i rutin dan $enis, dilaksanakan atas persetu$uan pabrik denga pmbeli dan hanya dilaksanakan terhadap satu atau lebih trafo dari se$umlah trafo yang dipesan dalam suatu kontrak. &engu$ian khusus meliputi % pengu$ian dielektrik pengu$ian impedansi urutan nol pada trafo tiga phasa pengu$ian hubung singkat pengu$ian harmonik pada arus beban kosong pengu$ian tingkat bunyi akuistik pengukuran daya yang diambil oleh motor-motor kipas dan pompa minyak.
• • • • • •
a. Pengujian 'utin -
Pengukuran ta"anan isolasi
&engukuran tahanan isolasi dilakukan pada aal pengu$ian dimaksudkan untuk mengetahui secara dini kondisi isolasi trafo, untuk menghindari kegagalan yang fatal dan pengu$ian selan$utnya, pengukuran dilakukan antara% sisi 6" - :" sisi 6" - round sisi :"- roud A1/A#-AB/AC (trafo 1 fasa) A1-A# dan AB-AC )trafo 1 fasa yang dilengkapi dengan circuit breaker. • • • • •
&engukuran dilakukan dengan menggunakan megger, lebih baik yang menggunakan baterai karena dapat membangkitkan tegangan tinggi yang lebih stabil. 6arga tahanan isolasi ini digunakan untuk kriteria kering tidaknya trafo, $uga untuk mengetahui apakah ada bagian-bagian yang terhubung singkat.
-
Pengukuran ta"anan kumparan
&engukuran tahanan kumparan adalah untuk mengetahui berapa nilai tahanan listrik pada kumparan yang akan menimbulkan panas bila kumparan tersebut dialiri arus. ;ilai tahanan belitan dipakai untuk perhitungan rugi-rugi tembaga trafo. &ada saat melakukan pengukuran yang perlu diperhatikan adalah suhu belitan pada saat pengukuran yang diusahakan
sama dengan suhu udara sekitar, oleh karenanya diusahakan arus pengukuran kecil. &eralatan yang digunakan untuk pengukuran tahanan di atas 1 ohm adalah @heatstone 2ridge, sedangkan untuk tahanan yang lebih kecil dari 1 ohm digunakan &recition Double 2ridge. &engukuran dilakukan pada setiap fasa trafo, yaitu antara terminal%
,ntuk terminal tegangan tinggi: a. Trafo fasa - fasa 7 - fasa 2 - fasa 2 - fasa 0 - fasa 0 - fasa 7 b. Trafi fasa terminal 61-6# untuk trafo double - terminal 61-round untuk trafo single bushing
bushing
,ntuk sisi tegangan renda"
a. Trafo fasa - fasa a - fasa b - fasa b - fasa c - fasa c - fasa a
b. Trafo fasa terminal -0 dengan 1- di"ubung singkat. &engukuran dengan @heatstone bridge digunakan untuk tahanan di atas 1 ohm. 9angkaian pengukuran dapat dilihat pada ambar 1. &ada keadaan seimbang berlaku rumus% 93 adalah hagra tahanan belitan yang diukur factor pengali. &engukuran dengan &recition double bridge digunakan untuk tahanan yang lebih kecil dar 1 ohm. 9angkaian pengukuran seperti ambar #. Tahanan yang diukur 93 dapat dihitung dengan menggunakan rumus%
-
Pengukuran perbandingan belitan
&engukuran perbandingan belitan adalah untuk mengetahui perbandingan $umlah kumparan sisi tegangan tinggi dan sisi tegangan rendah pada setiap tapping, sehingga tegangan output yang dihasilkan oleh trafo sesuai dengan yang dikehendaki. toleransi yang dii$inkan adalah% a. ,5 E dari rasio tegangan atau b. 1/1 dari persentase impedansi pada tapping nominal. &engukuran perbandingan belitan dilakukan pada saat semi assembling yaitu setelah coil trafo di assembling dengan inti besi dan setelah tap changer terpasang, pengu$ian kedua ini bertu$uan untuk mengetahui apakah posisi tap trafo telah terpasang secara benar dan $uga untuk pemeriksaan ector group trafo. &engukuran dapat dilakukan dengan menggunakan Transformer Turn 9atio Test (TT9), misalnya merk 4emes . 2iddle 0o 0at. ;o.555 atau 0at. ;o. 551-C!.
-
Pemeriksaan 2e(tor 3roup
&emeriksaan ector group bertu$uan untuk mengetahui apakah polaritas terminal-terminal trafo positif atau negatif. tandar dari notasi yang dipakai adalah 7DDT" dan +2T970T".
-
Pengukuran rugi dan arus beban kosong
&engukuran ini untuk mengetahui berapa daya yang hilang yang disebabkan oleh rugi histerisis dan eddy current dari inti besi (core) dan besarnya arus yang ditimbulkan oleh kerugian tersebut. &engukuran dilakukan dengan memberikan tegangan nominal pada salah satu sisi dan sisi lainnya dibiarkan terbuka.
-
Pengukuran rugi tembaga dan impedansi
&engukuran ini bertu$uan untum mengetahui besarnya daya yang hilang pada saat trafo beroperasi akibat dari tembaga (@cu) dan strey loss (@s) trafo yang digunakan. &engukuran dilakukan dengan memberi arus nominal pada salah satu sisi dan pada sisi yang lain dihubung-singkat, dengan demikian akan terbangkit $uga arus nominal pada sisi tersebut, sehingga trafo seolah-olah dibebani penuh. &erhitungan rugi beban penuh (@cu) dan impedansi (8), dimana pada aktu pengukuran tahanan belitan (9), @cu dan 8 dilakukan pada saat suhu rendah (udara sekitar (t)), maka @cu dan 8 perlu dikoreksi terhadap suhu acuan !5F0, dimana factor koreksi (a) adalah %
-
Pengujian tegangan terapan $4it"stand Test%
&engu$ian ini dimaksudkan untuk mengu$i kekuatan isolasi antara kumparan dan body tangki. &engu$ian dilakukan dengan memberi tegangan u$i sesuai denga standar u$i dan dilakukan pada% - sisi tegangan tinggi terhadap sisi tegangan rendah dan body yang di ke tanahkan - sisi tegangan rendah terhadap sisi tegangan tinggi dan body yang di ke tanahkan. - aktu pengu$ian ? detik.
-
Pengujian tegangan induksi
&engu$ian tegangan induksi bertu$uan untuk mengetahui kekuatan isolasi antara layer dari tiap-tiap belitan dan kekuatan isolasi antara belitan trafo. &engu$ian dilakukan dengan memberi tegangan supply dua kali tegangan nominal pada salah satu sisi dan sisi lainnya dibiarkan terbuka. +ntuk mengatasi ke$enuhan pada inti besi (core) maka frekensi yang digunakan harus dinaikkan sesuai denga kebutuhan.
:ama pengu$ian tergantung pengu$ian berdasarkan rumus%
pada
besarnya
frekensi
aktu pengu$ian maksimum adalah ? detik.
-
Pengujian kebo(oran tangki
&engu$ian kebocoran tangki dilakukan setelah semua komponen trafo terpasang. &engu$ian dilakukan untuk mengetahui kekuatan dan kondisi paking dan las trafo. &engu$ian dilakukan dengan memberikan tekanan nitrogen (;#) sebesar kurang lebih 5 psi dan dilakukan pengamatan pada bagian-bagian las dan paking dengan memberikan cairan sabun pada bagian tersebut. &engu$ian dilakukan sekitar B $am apakah ter$adi penurunan tekanan.
b. Pengujian 5enis $T!pe Test% -
Pengujian kenaikan su"u
&engu$ian kenaikan suhu dimaksudkan untuk mengetahui berapa kenaikan suhu oli dan kumparan trafo yang disebabkan oleh rugi-rugi trafo apabila trafo dibebani. &engu$ian ini $uga bertu$uan untuk melihat apakah penyebab panas trafo sudah cukup effisien atau belum. &ada trafo dengan tapping tegangan di atas 5E pengu$ian kenaikan suhu dilakukan pada tappng tegangan terendah (arus tertinggi), pada trafo dengan tapping maksimum 5E pengu$ian dilakukan pada tapping nominal. &engu$ian kenaikan suhu sama dengan pengu$ian beban penuh, pengu$ian dilakukan dengan memberikan arus trafo sedemikian hingga membangkitkan rugi-rugi trafo, yaitu rugi beban penuh dan rugi beban kosong. uhu kumparan berikut%
dihitung
berdasarkan
rumus
sebagai
t adalah suhu sekitar pada saat akhir pengu$ian.
-
Pengujian tegangan impulse
&engu$ian impulse ini dimaksudkan untuk mengetahui kemampuan dielektrik dari sistem isolasi trafo terhadap tegangan sur$a petir.
&engu$ian impuls adalah pengu$ian dengan memberi tegangan lebih sesaat dengan bentuk gelombang tertentu. 2ila trafo mengalami tegangan lebih, maka tegangan tersebut hampir didistribusikan melalui effek kapasitansi yang terdapat pada % - antar lilitan trafo - antar layer trafo - antara coil denga ground.
-
Pengujian tegangan tembus oli
&engu$ian tegangan tembus oli dimaksudkan untuk mengetahui kemampuan dielektrik oli. 6al ini dilakukan karena selain berfungsi sebagai pendingin dari trafo, oli $uga berfungsi sebagai isolasi. &ersyaratan yang ditentukan adalah sesuai denga standart &:; C= - 1 % 1=>#, 0 15> dan 0 #=? yaitu% - G B *"/#,5 mm sebelum purifying - G 5 *"/#,5 mm setelah purifying &eralatan yang dapat digunakan misalnya merk 6ipotronics type &?0D. 0ara pengu$ian% - bersihkan tempat sample oli dari kotoran dengan mencucinya dengan oli sampai bersih. - ambil contoh/sample oli yang akan diu$i, usahakan pada saat pengambilan sample oli tidak tersentuh tangan atau terlalu lama terkena udara luar karena oli ini sanga sensitie. - tempatkan sample oli padaalat tetes. - nyalakan poer alat tetes. - tekan tombol start dan counter akan mencatat secara otomatis se$auh mana kemampuan dielektrik oli tersebut. etelah counter berhenti dan tombol reset menyala, tekan tombol reset untuk mengembalikan ke posisi semula. - hasil pengu$ian tegangan tembus diambil rata-ratanya setelah dilakukan 5 (lima) kali dengan selang aktu # menit.
