MAKALAH

Tranformator Khusus

TRANSFORMATOR

DosenPengampu :
(ir. MUSTAMAM. M.T. )

OLEH :
NAMA : ABDUR RAHMAN (5173530001)
ANDRI PRASADANTA SEMBIRING (5172230004)
CANRIKO JHON GULTOM (5173230005)

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI MEDAN
2019
 KATA PENGANTAR

Puji syukur kita panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan kita rahmat
kesehatan dan kesempatan, sehingga bias menyusun atau menyelesaikan penyusunan
makalah presentasi ”Transformator”.

Penulis mengucapkan terimakasih kepada Bpk ir. MUSTAMAM. M.T. yang telah
membimbing penulis dan pihak-pihak yang telah membantu dalam pembuatan makalah ini.

Makalah ini penulis yakini bahwa jauh dari kesempurnaan dan masih banyak
kekurangannya seperti pepatah yang mengatakan “tak ada gading yang tak retak”, baik isi
maupun penyusunnya. Penulis juga mengharapkan kritik dan saran yang membangungun
kesempurnaan tugas ini.

Akhir kata penulis mengucapkan terimakasih, semoga dapat bermanfaat dan bisa
menambah pengetahuan bagi pembaca.

Medan, 05 September 2019

Penulis
 DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR……………..……………………………….....……. 2
DAFTAR ISI………………………………………....………....................... 3
BAB I PENDAHULUAN
 1.1 Latar Belakang
.............................................................................. 4
 1.2 Tujuan
............................................................................................ 5
 1.3 Manfaat
......................................................................................... 5

BAB II PEMBAHASAN
 2.1 Auto
Transformator........................................................................... 6
 2.2 Current Transformer ..................................................................
7

BAB III PENUTUP

 3.1 Kesimpulan
...................................................................................
 3.2 Saran
.............................................................................................

DAFTAR PUSTAKA..........................................................................
 BAB I
PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Suatu alat listrik yang dapat memindahkan dan mengubah energy listrik satu
atau lebih rangkaian listrik satu atau lebih rangkaian listrik ke rangkaian listrik yang
lain, melalui suatu gendeng magnet berdasarkan prinsip induksi-elektromagnet.
Transformator adalah alat yang digunakan untuk mengubah tegangan bolak balik (ac)
dari suatu nilai tertentu ke nilai yang kita inginkan terdiri dari kumparan primer dan
sekunder. rectifier adalah suatu alat komponen elektronika yang merubah arus listrik
AC/Alternating current menjadi Arus Listrik DC/Direct Current. Rectifier ini sebenarnya
adalah rangkaian dari beberapa dioda.

Perkembangan dan penerapan system transformator pada perumahan, perkantoran

maupun pada kendaran yaitu mobil dewasa ini mengalami peningkatan yang pesat.
Buktinya adalah banyak industry, perkantoran maupun kendaran dilengkapi dengan
penggunaan transformator yang bertujuan untuk mengetahui informasi dan dapat
menambah pengetahuan. data tersebut maka penulis membuat makalah untuk
membahas transformator dan diode rectifier

1.2 TUJUAN
Adapun tujuan membuat makalah adalah :
 Melatih mahasiswa menyusun paper dalam upaya lebih meningkatkan
pengetahuan dan kekreativitasaan mahasiswa.
 Agar mahasiswa lebih memahami dan mendalami pokok bahasan khususnya
tentang Transformator.

1.3 MANFAAT
  Untuk memenuhi tugas mata kuliah Transformator.
 Untuk menambah pengetahuan tentang bagaimana menjadi seorang pemimpin dan
mengetahui sikap-sikap dasar seorang pemimpin.

BAB II
PEMBAHASAN

A. AUTO TRANSFORMATOR Dan CURRENT TRANSFORMER

2.1 PENGERTIAN AUTOTRANSFORMATOR

Auto transformator atau secata sederhana disebut auto trafo adalah merupakan
transformator yang anya terdiri dari satu kumparan saja, kumparan primer
maupunsekundernya menjadi satu. Seperti halnya transformator biasa, auto trafo juga
dapatdigunakan untuk menaiikan atau menurunkan tegangan.Auto trafo mempunyai
keterbatasan yaitu tidak baik lagi bila tegangan keluarannya jauhlebih tinggi atau lebih
rendah dari tegangan masukannya, atau dapat disebutkan bahwa perbandingan
transformasinya adalah mendekati satu.Transformator 2 kumparan bias adapt
difungsikan sebagai auto trafo bila dirangkaisedemikian rupa denga memperhatikan
polaritas lilitannya. Pada gambar dibawah inimemperlihatkan konstruksi auto trafo
yang dibuat dari transformator 2 kumparan dankonstruksi auto trafo.

Gambar 1. Konstruksi dasar auto trafo yang dibentuk dari transformator 2 kumparan
Daya yang keluar akibat pembebanan :
 
P2= V2. I2
I2= I1+ I3
P = V2. I1+ V2. I3
P = V2. I1+ V2 ( I2-I1)
Dengan :
V2. I1= Pc = merupakan daya yang dikonduksikan dari kumparan primer.
V2. I3= Pi = merupakan daya yang diinduksikan ke beban pada lilitan sekunder.
Pada saat auto trafo digunakan sebagai penaik tegangan, maka berlaku:
V1= tegangan masukan primer
 V2= tegangan keluaran sekunder
Sehingga dapat dituliskan:
P = V1. I1
P = V1.I2+ V1. 3……………………………………….(2)
P = V2. I2+ V1(I1-I2)
Dan ;
Pc = V1.I2……………………………………………..(3)
Pi = V1. I3……………………………………………..(4)

Keuntungan penggunaan autotransformator ini adalah terdapat

penghematan penggunaan tembaga kerugiannya adalah hubungan konduktif antara
kumparan tinggidan tegangan rendah, sehingga suatu kesalahan meletakkan tegangan
tinggi menjaditegangan rendah dapat mengakibatkan kerusakan.

Transformator fasa tunggal memiliki perbandingan lilitan 3:1, akan menjadi

suatutransformator apabila sebagian kumparan primer merupakan bagian dari
kumparansekundernya. Pada penggunaan autotransformator ini terdapat daya
konduksi dan dayainduksi . besarnya efisiensi yan paling baik pada penggunaan auto
transformator iniadalah apabila sebuah transformator fasa tunggal yang step down
digunakan menjadiauto transformator.

Efisiensi yang paling bagus terdapat pada auto transformator dibandingkan

dengantransformator fasa tunggal. Karena pada transformator fasa tunggal daya
konduksi lebihkecil daripada daya induksi dan sebaliknya pada auto trafo nilai daya
konduksi lebih besar daripada daya induksi. Semakin besar arus masuk pada sebuah
auto trafo maka nilaiefisiensinya semakin besar. Keuntungan menggunakan auto
transformator adalah penghematan penggunanan tembaga sedangkan kerugiannya
adalah adalah hubungankonduktif antara kumparan tinggi dan tegangan rendah,
sehingga suatu kesalahan meletakkan tegangan tinggi menjadi tegangan rendah dapat
mengakibatkan kerusakan.

Berbeda dengan transformator sebelumnya tegangan yang memiliki dua

gulungan elektrik terisolasi yang disebut: primer dan sekunder, sebuah
autotransformer / autotransformasi hanya memiliki satu tegangan tunggal berkelok-
kelok yang umum bagi kedua belah pihak. Single ini berliku "disadap" di berbagai titik
sepanjang panjangnya untuk memberikan persentase dari suplai tegangan primer pada
beban sekunder. Maka autotransformer memiliki inti magnetik biasa tapi hanya
memiliki satu berkelok-kelok, yang umum untuk kedua sirkuit primer dan sekunder.

Oleh karena itu dalam autotransformer gulungan primer dan sekunder

dihubungkan bersama baik elektrik dan magnetis. Keuntungan utama dari jenis desain
transformator adalah bahwa hal itu dapat dibuat jauh lebih murah untuk hal yang sama
rating VA, tapi kelemahan terbesar dari sebuah autotransformer adalah bahwa hal itu
tidak memiliki dasar / isolasi berliku sekunder transformator luka ganda konvensional.

Bagian dari berliku ditunjuk sebagai bagian utama dari berliku terhubung ke
sumber listrik AC dengan makhluk bagian sekunder dari primer ini berliku. Sebuah
autotransformer juga dapat digunakan untuk langkah tegangan suplai naik atau turun
dengan membalik koneksi. Jika primer adalah total berkelok-kelok dan terhubung ke
pasokan, dan sirkuit sekunder terhubung di hanya sebagian dari berkelok-kelok, maka
tegangan sekunder "melangkah-down" seperti yang ditunjukkan.

Autotransformer Desain
 Ketika primer saat ini saya P mengalir melalui single berliku ke arah panah
seperti yang ditunjukkan, arus sekunder, saya S, mengalir ke arah yang berlawanan. Oleh
karena itu, dalam porsi yang berkelok-kelok yang menghasilkan tegangan sekunder, V S

arus yang mengalir keluar dari belitan adalah perbedaan I P dan I S.

The autotransformer juga dapat dibangun dengan lebih dari satu tunggal penyadapan
titik. Auto-transformator dapat digunakan untuk memberikan titik tegangan yang
berbeda sepanjang yang berkelok-kelok atau meningkatkan tegangan suplai
sehubungan dengan tegangan pasokan V P seperti yang ditunjukkan.

Autotransformer dengan Multiple Tapping Poin

Metode standar untuk menandai auto-transformator gulungan adalah untuk

label itu dengan modal (huruf) huruf. Jadi misalnya, A, B, Z dll untuk mengidentifikasi
akhir pasokan. Umumnya koneksi netral umum ditandai sebagai N atau n. Untuk
sekunder penyadapan ini, nomor akhiran digunakan untuk semua menekan titik
sepanjang auto-transformator gulungan primer. Angka-angka ini umumnya mulai dari
nomor 1 dan terus dalam urutan untuk semua titik penyadapan seperti yang
ditunjukkan.

Autotransformer Terminal Penandaan

Sebuah autotransformer digunakan terutama untuk penyesuaian garis tegangan

baik mengubah nilainya atau tetap konstan. Jika penyesuaian tegangan dengan jumlah
yang kecil, baik atas atau bawah, maka rasio transformator kecil seperti V P dan V S

hampir sama. Arus I P dan saya S juga hampir sama.

Oleh karena itu, porsi yang berkelok-kelok yang membawa perbedaan antara dua
arus dapat dibuat dari ukuran konduktor yang jauh lebih kecil, karena arus yang hemat
jauh lebih kecil dari biaya sebuah transformator luka ganda setara.
Namun, regulasi, induktansi kebocoran dan ukuran fisik (karena tidak ada kedua
berliku) dari autotransformer untuk VA yang diberikan atau rating KVA kurang dari
untuk transformator luka ganda.

Autotransformer adalah jelas jauh lebih murah daripada transformer luka ganda
konvensional sama rating VA. Ketika memutuskan pada menggunakan autotransformer
itu biasa untuk membandingkan biaya dengan suatu jenis luka ganda setara.
Hal ini dilakukan dengan membandingkan jumlah tembaga yang disimpan dalam
gulungan. Jika rasio "n" didefinisikan sebagai rasio dari tegangan rendah ke tegangan
yang lebih tinggi, maka dapat ditunjukkan bahwa penghematan tembaga adalah:
n.100%. Sebagai contoh, penghematan tembaga untuk dua autotransformer akan
menjadi:

Autotransformer Contoh No. 1

Sebuah autotransformer diperlukan untuk langkah-up tegangan dari 220 volt

menjadi 250 volt. Jumlah kumparan menyala utama transformator berkelok-kelok
adalah 2000. Tentukan posisi titik penyadapan primer, arus primer dan sekunder ketika
output dinilai pada 10KVA dan ekonomi tembaga disimpan.
Maka arus utama adalah 45,4 ampere, arus sekunder yang ditarik oleh beban 40 ampere
dan 5,4 ampere mengalir melalui umum berliku. Ekonomi tembaga adalah 88%.

Kekurangan dari autotransformer

 Kerugian utama dari sebuah autotransformer adalah bahwa hal itu tidak
memiliki dasar untuk isolasi berliku sekunder transformator luka ganda
konvensional. Kemudian autotransformer dapat tidak aman digunakan untuk
mengundurkan diri tegangan tinggi ke tegangan yang jauh lebih rendah cocok
untuk beban yang lebih kecil.
 Jika sisi gulungan sekunder menjadi hubung terbuka, berhenti arus yang
mengalir melalui gulungan primer menghentikan aksi transformator
menghasilkan tegangan primer penuh diterapkan ke sirkuit sekunder.
 Jika rangkaian sekunder menderita kondisi sirkuit pendek, arus primer yang
dihasilkan akan jauh lebih besar daripada sebuah transformator luka ganda
setara karena meningkatnya linkage fluks merusak autotransformer tersebut.
 Karena koneksi netral adalah sama untuk kedua gulungan primer dan sekunder,
pembumian dari gulungan sekunder secara otomatis bumi primer karena tidak
ada isolasi antara dua gulungan. Ganda transformator luka kadang-kadang
digunakan untuk mengisolasi peralatan dari bumi.

Autotransformer ini memiliki banyak kegunaan dan aplikasi termasuk starting motor
induksi, digunakan untuk mengatur tegangan dari jaringan transmisi, dan dapat
digunakan untuk mengubah tegangan ketika primer untuk rasio sekunder dekat dengan
kesatuan.
Sebuah autotransformer juga dapat dibuat dari konvensional dua-berliku transformator
dengan menghubungkan gulungan primer dan sekunder bersama dalam seri dan
tergantung pada bagaimana sambungan dibuat, tegangan sekunder dapat menambah,
atau mengurangi dari, tegangan primer.

2.2 CURRENT TRANSFORMER (TRAFO ARUS)

Current transformer (CT) atau Trafo Arus adalah peralatan pada sistem tenaga
listrik yang berupa trafo yang digunakan untuk pengukuran arus yang besarnya hingga
ratusan ampere dan arus yang mengalir pada jaringan tegangan tinggi. Di samping
untuk pengukuran arus, trafo arus juga digunakan untuk pengukuran daya dan energi,
pengukuran jarak jauh, dan rele proteksi. Kumparan primer trafo dihubungkan seri
dengan rangkaian atau jaringan yang akan dikur arusnya sedangkan kumparan
sekunder dihubungkan dengan meter atau dengan rele proteksi.

Prinsip kerja trafo arus sama dengan trafo daya satu fasa. Bila pada kumparan
primer mengalir arus I1, maka pada kumparan timbul gaya gerak magnet sebesar N 1I1.
Gaya gerak ini memproduksi fluks pada inti, dan fluks ini membangkitkan gaya gerak
listrik pada kumparan sekunder. Bila terminal kumparan sekunder tertutup, maka pada
kumparan sekunder mengalir arus I 1. Arus ini menimbulkan gaya gerak magnet N 2I2
pada kumparan sekunder. Pada trafo arus biasa dipasang burden pada bagian sekunder
yang berfungsi sebagai impedansi beban, sehingga trafo tidak benar-benar short circuit.
Apabila trafo adalah trafo ideal, maka berlaku persamaan :

N1I1 = N2I2

I1/I2 = N2/N1

di mana, N1 : Jumlah belitan kumparan primer

N2 : Jumlah belitan kumparan sekunder

I1 : Arus kumparan primer

I2 : Arus kumparan sekunder

 Dalam pemakaian sehari-hari, trafo arus dibagi menjadi jenis-jenis tertentu
berdasarkan syarat-syarat tertentu pula, adapun pembagian jenis trafo arus adalah
sebagai berikut :

Jenis Trafo Arus Menurut Jumlah Kumparan Primer

a. Jenis Kumparan (Wound)

Biasa digunakan untuk pengukuran pada arus rendah, burden yang besar, atau
pengukuran yang membutuhkan ketelitian tinggi. Belitan primer tergantung pada arus
primer yang akan diukur, biasanya tidak lebih dari 5 belitan. Penambahan belitan
primer akan mengurangi faktor thermal dan dinamis arus hubung singkat.

b. Jenis Bar (Bar)

Konstruksinya mampu menahan arus hubung singkat yang cukup tinggi sehingga
memiliki faktor thermis dan dinamis arus hubung singkat yang tinggi. Keburukannya,
ukuran inti yang paling ekonomis diperoleh pada arus pengenal yang cukup tinggi yaitu
1000A.

Jenis Trafo Arus Menurut Jumlah Rasio

a. Jenis Rasio Tunggal

Rasio tunggal adalah trafo arus dengan satu kumparan primer dan satu kumparan
sekunder.

b. Jenis Rasio Ganda

Rasio ganda diperoleh dengan membagi kumparan primer menjadi beberapa kelompok
yang dihubungkan seri atau paralel.

Jenis Trafo Arus Menurut Jumlah Inti

a. Inti Tunggal

Digunakan apabila sistem membutuhkan salah satu fungsi saja, yaitu untuk pengukuran
atau proteksi.

b. Inti Ganda

Digunakan apabila sistem membutuhkan arus untuk pengukuran dan proteksi

sekaligus.
Jenis Trafo Arus Menurut Konstruksi Isolasi
a. Isolasi Epoksi-Resin

Biasa dipakai hingga tegangan 110KV. Memiliki kekuatan hubung singkat yang cukup
tinggi karena semua belitan tertanam pada bahan isolasi. Terdapat 2 jenis, yaitu jenis
bushing dan pendukung.

b. Isolasi Minyak-Kertas
Isolasi minyak kertas ditempatkan pada kerangka porselen. Merupakan trafo arus
untuk tegangan tinggi yang digunakan pada gardu induk dengan pemasangan luar.
Dibedakan menjadi jenis tangki logam, kerangka isolasi, dan jenis gardu. Kelebihannya,
penyulang pada sisi primer lebih pendek, digunakan untuk arus pengenal dan arus
hubung singkat yang besar.

c. Isolasi Koaksial

 
Jenis trafo arus dengan isolasi koaksial biasa ditemui pada kabel, bushing trafo, atau
pada rel daya berisolasi gas SF6. Sering digunakan inti berbentuk cincin dengan belitan
sekunder yang dibelit secara seragam pada cincin dan dimasukkan pada isolasi, dengan
demikian terbuka jalan untuk membawa lapisan terluar bagian yang di-ground keluar
dari trafo arus

Pengujian Trafo Arus (Current Transformer)

CT atau Trafo Arus merupakan perantara pengukuran arus, dimana keterbatasan

kemampuan baca alat ukur. Misal pada sistem saluran tegangan tinggi, arus yang
mengalir adalah 2000A sedangkan alat ukur yang ada hanya sebatas 5A. Maka
dibutuhkan sebuah CT yang mengubah representasi nilai aktual 2000A di lapangan
menjadi 5A sehingga terbaca oleh alat ukur.

CT umumnya selain digunakan sebagai media pembacaan juga digunakan dalam sistem
proteksi sistem tenaga listrik. Sistem proteksi dalam sistem tenaga listrik sangatlah
kompleks sehingga CT itu sendiri dibuat dengan spesifikasi dan kelas yang bervariatif
sesuai dengan kebituhan sistem yang ada.
Spesifikasi pada CT antara lain:

1. Ratio CT, rasio CT merupakan spesifikasi dasar yang harus ada pada CT, dimana
representasi nilai arus yang ada di lapangan di hitung dari besarnya rasio CT.
Misal CT dengan rasio 2000/5A, nilai yang terukur di skunder CT adalah 2.5A,
maka nilai aktual arus yang mengalir di penghantar adalah 1000A. Kesalahan
rasio ataupun besarnya presentasi error (%err.) dapat berdampak pada
besarnya kesalahan pembacaan di alat ukur, kesalahan penghitungan tarif, dan
kesalahan operasi sistem proteksi.
2. Burden atau nilai maksimum daya (dalam satuan VA) yang mampu dipikul oleh
CT. Nilai daya ini harus lebih besar dari nilai yang terukur dari terminal skunder
CT sampai dengan koil relay proteksi yang dikerjakan. Apabila lebih kecil, maka
relay proteksi tidak akan bekerja untuk mengetripkan CB/PMT apabila terjadi
gangguan.
3. Class, kelas CT menentukan untuk sistem proteksi jenis apakah core CT tersebut.
Misal untuk proteksi arus lebih digunakan kelas 5P20, untuk kelas tarif metering
digunakan kelas 0.2 atau 0.5, untuk sistem proteksi busbar digunakan Class X
atau PX.
4. Kneepoint, adalah titik saturasi/jenuh saat CT melakukan excitasi tegangan.
Umumnya proteksi busbar menggunakan tegangan sebagai penggerak koilnya.
Tegangan dapat dihasilkan oleh CT ketika skunder CT diberikan impedansi
seperti yang tertera pada Hukum Ohm. Kneepoint hanya terdapat pada CT
dengan Class X atau PX. Besarnya tegangan kneepoint bisa mencapai 2000Volt,
dan tentu saja besarnya kneepoint tergantung dari nilai atau desain yang
diinginkan.
5. Secondary Winding Resistance (Rct), atau impedansi dalam CT. Impedansi dalam
CT pada umumnya sangat kecil, namun pada Class X nilai ini ditentukan dan
tidak boleh melebihi nilai yang tertera disana. Misal: <2.5Ohm, maka impedansi
CT pada Class X tidak boleh lebih dari 2.5Ohm atau CT tersebut dikembalikan ke
pabrik untuk dilakukan penggantian.

Berdasarkan kriteria diatas, maka dapat dilakukan pengujian CT sebagai berikut:

Contoh-contoh beserta uraian dalam artikel kali ini saya ambil dari pengalaman-
pengalaman saya melakukan SAT CT dan HV Equipments pada Project: Cikarang
Listrindo 4x60MW Gas Power Plant Project, Inalum 275kV OHL Prot’n Panel
Replacement Project, dan 2x250MW Muara Karang Gas Power Plant Project.

Ratio Test

Misal: Ratio CT = 2000/5A

Untuk melakukan pengujian bahwa apakah benar nilai skunder CT tersebut apabila line
primer diberi arus sebesar 2000A adalah 5A, maka disini diperlukan alat injeksi arus
yang mampu mengalirkan arus sebesar 2000A. Tentu saja alat ini sangat langka dan
besar sekali.

Cara alternatif yang biasa digunakan adalah dengan alat inject yang lebih kecil, misal
500A. Untuk mendapatkan nilai 2000A maka kita dapat membuat gulungan atau lilitan
sebanyak 2000A/500A = 4 kali gulungan.

Tentu saja nilainya tidaklah tepat seperti yang tertera pada kalkulator tapi setidaknya
nilai tersebut dapat tercapai. Metering ataupun instrument terpasang harus
menunjukkan nilai kurang-lebih 2000A.

Pada kasus umumnya yang terjadi di lapangan, ternyata jenis alat test yang mampu
menghasilkan arus dalam jumlah yang besar ini cukup susah untuk dicari (karena
harganya mahal maka umumnya kami rental dari temen-temen)

Di balik itu ternyata banyak CT yang hasil pengukurannya tidak linear / atau tidak
berbanding lurus dengan rasio yang tertera. Dengan kata lain nilai presentase error-
reading-nya bervariatif dan umumnya semakin kecil arus yang diberikan, presentase
error-reading-nya semakin besar melampaui batas spesifikasi CT yang tertera pada
nameplate. Padahal untuk beberapa sistem proteksi seperti Distance Relay
menggunakan pembacaan parameter arus pada nilai yang rendah.
 BAB
PENUTUP

KESIMPULAN

Auto transformator atau secata sederhana disebut auto trafo adalah merupakan transformator
yang anya terdiri dari satu kumparan saja, kumparan primer maupunsekundernya menjadi
satu

 Autotransformer ini memiliki banyak kegunaan dan aplikasi termasuk starting motor
induksi, digunakan untuk mengatur tegangan dari jaringan transmisi, dan dapat
digunakan untuk mengubah tegangan ketika primer untuk rasio sekunder dekat
dengan kesatuan

SARAN

Saran yang dapat kami berikan kepada pembaca adalah untuk mempelajari
sesuatu yang sulit (trafo) dibutuhkan niat yang kuat dan tidak pantang menyerah
karena keberhasilan tidak lepas dari usaha yang dilakukannya.
 DAFTAR PUSTAKA

http://raturhyni.blogspot.com/2015/05/transformator.html diakses Tanggal 4

september 2019

https://caridokumen.com/queue/makalah_5a45fa3bb7d7bc7b7ae4a2cd_pdf?
queue_id=-1 diakses Tanggal 4 september 2019

http://dc349.4shared.com/doc/yvZiV_6Y/preview.html diakses Tanggal 4 september

2019