E-Jurnal Elektro - Analisis Dampak Pengaruh Perubahan Lilitan Primer Transformator Distribusi 20 KV Menjadi 18 KV - Surya Darma, ST - , M - T
E-Jurnal Elektro - Analisis Dampak Pengaruh Perubahan Lilitan Primer Transformator Distribusi 20 KV Menjadi 18 KV - Surya Darma, ST - , M - T
E-Jurnal Elektro - Analisis Dampak Pengaruh Perubahan Lilitan Primer Transformator Distribusi 20 KV Menjadi 18 KV - Surya Darma, ST - , M - T
SURYA DARMA
Dosen Tetap Yayasan Pada Program Studi Teknik Elektro
Fakultas Teknik Universitas Palembang
e-mail :Suryadarma.stmt @ gmai.com
ABSTRAK
Tranformator merupakan suatu alat listrik yang termasuk ke dalam klasifikasi
mesin listrik statik yang berfungsi menyalurkan tenaga / daya listrik dari tegangan tinggi
ketegangan rendah dan sebaliknya. Atau dapat juga di artikan mengubah tegangan arus
bolak-balik dari suatu tingkat ketingkat yang lain melalui suatu gandengan magnet dan
berdasarkan prinsif-prinsif induksi elektromagnet, Transformator terdiri atas sebuah inti,
yang terbuat dari besi berlapis dan dua buah kumparan yaitu; kumparan primer dan
kumparan skunder Adapun tujuan dari penelitian ini adalah menghitung jumlah lilitan
primer, mengetahui Trun ratio Ion losses transformator dan efisiensi transformator.
Metode pengumpulan data adalah dengan metode observasi, penganmbilan data dari
karyawan CV.Oegan Rawang Perkasa. Dan melakukan studi keperpustakaan.Data
transformator yang akan di rubah lilitan primer, Transformator 3 fasa 50 HZ, Merk
Voltra , Daya 100 KVA, No seri 11124464, Tegangan primer 21000Volt, 20500 Volt,
20000 Volt, 195000 Volt, 190000 Volt dan Tegangan skunder 400 Volt. Hasil dari data
perhitungan perubahan lilitan primer transformator distribusi 20 KV menjadi 18 KV
Jumlah lilitan primer 2025 lilitan.Ratio 47. 44,9. 42,1. 39,6. 37. Ion loses 343,6 w.
Efisiensi transformator 99,40%. tegangan primer 18000 Volt. 17000 Volt. 1000 Volt.
15000 Volt. 14000 Volt. Tegangan skunder 400 Volt. perubahan lilitan primer
transformator distribusi 20 KV menjadi 18 KV. Transformator yang diubah lilitan primer
menjadi 18 KV bisa dioperasikan di daerah ujung penyulang drop tegangan. Kata Kunci
: Transformator, Efisiensi Transformator, Perubahan Lilitan Primer.
A. Pendahuluan
a. Metode Obeservasi
Penulis mengadakan penelitian dengan cara pengamatan langsung atas
kejadian atau fakta-fakta baik secara langsung maupun tidak langsung,
Dengan tujuan agar dapat mengetahui masalah-masalah yang di hadapi di
tempat penelitian.
b. Metode Studi pustaka
Penulis mengumpulkan data dengan mempelajari masalah dan membaca
semua hal-hal yang berhubungan dengan penelitian berupa buku-buku lain
yang relevan.
c. Metode interview
Penulis bertanya kepada pelaksana dan karyawan di CV. OEGAN
RAWANG PERKASA, Sehingga penulis dapat mengetahui keadaan dan
kegiatan yang lebih lenkap departemen yang bersangkutan.
a. Transformator
Tranformator merupakan suatu alat listrik yang termasuk ke dalam klasifikasi mesin
listrik statik yang berfungsi menyalurkan tenaga / daya listrik dari tegangan tinggi
ketegangan rendah dan sebaliknya. Atau dapat juga di artikan mengubah
tegangan arus bolak-balik dari suatu tingkat ketingkat yang lain melalui suatu
gandengan magnet dan berdasarkan prinsif-prinsif induksi elektromagnet,
Transformator terdiri atas sebuah inti, yang terbuat dari besi berlapis dan dua
buah kumparan yaitu; kumparan primer dan kumparan skunder. (3.Zuhal Teknik
Tenaga Listrik.)
Daya dengan jumlah yang besar dibangkitkan menggunaka system. Tiga fase, Tegangan
akan dibangkitkan dan diturunkan sebelum tegangan mencapai beban pada rumah atau
pabrik. Transformasi disempurnakan dengan menggunakan transformator hubungan
bintang atau delta. atau kombinasi dari keduanya bersama-sama dengan rasio tegangan
transformator yang membedakan. Transformator tiga-fase, mempunyai tiga kumparan
primer dan tiga kumparan sekunder yang dipasang pada tiga kaki inti. Dengan
menggunakan tiga transformator satu-fase yang dihubungkan bersama untuk
membentuk transformator tiga-fase bank, .(1.Prof.Ir.Abdul Kadir).
Prinsip kerja dari sebuah transformator adalah sebagai berikut. Ketika Kumparan
primer dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik, perubahan arus listrik
pada kumparan primer menimbulkan medan magnet yang berubah. Medan
magnet yang berubah diperkuat oleh adanya inti besi dan dihantarkan inti besi ke
kumparan sekunder, sehingga pada ujung-ujung kumparan sekunder akan timbul
ggl induksi. Efek ini dinamakan induktansi timbal-balik (mutual inductance).
ketika arus listrik dari sumber tegangan yang mengalir pada kumparan
primer berbalik arah (berubah polaritasnya) medan magnet yang dihasilkan akan
berubah arah sehingga arus listrik yang dihasilkan pada kumparan
sekunder akan berubah polaritasnya.(1.Prof.Ir.Abdul Kadir).
C. Metodologi Penelitian
Dalam penelitian ini di perlukan tahapan-tahapan atau metodologi yang jelas
untuk menentukan hasil yang ingin di capai agar sesuai dengan tujuan yang ada.
Memasuki tahap persiapan ini disusun hal-hal penting yang harus dilakukan
dalam rangka penulisan penelitian ini. Tahap persiapan meliputi hal-hal sebagai
berikut:
MULAI
TEMPAT ANALISA
ANALISA DATA
SELESAI
Cara Analisis
Untuk mengetahui trun ratio, ion losses dan efisiensi pada dampak pengaruh
perubahan lilitan primer transformator distri busi 20 kv menjadi 18 kv. Penulis
melakukan langkah menghitung lilitan sekunder untuk mengetahui jumlah lilitan
primer transformator, jumlah lilitan skunder sangat diperlukan dalam
merencanakan perhitungan jumlah lilitan primer, guna menentukan tegangan
primer pada transformator distribusi.Untuk mengetahui jumlah lilitan primer
penulis Menghitung lilitan sekunder dengan cara menghitung langsung di sepul
kumparan transformator.Untuk mengetahui ukuran kawat email peneliti
mengukur langsung dengan menggunakan alat ukur mikro meter dan jangka
sorong. Untuk ukuran kawat email transformator daya 100 kva tegangan 20 kv
menggunakan ukuran kawat email,1.00 mm dan transformator daya 100 kva
tegangan 18 kv menggunakan ukuran kawat email 1.20 mm Pendekatan ukuran
30 2,3 1,15
50 2,5 1,2
75 2,6 1,2
tujuan dari pengujian ratio belitan pada dasarnya untuk mendiagnosa adanya
masalah dalam antar belitan dan seksi-seksi sistem isolasi pada transformator.
pengujian ini akan mendeteksi adanya hubung singkat atau ketidak normalan
pada tap changer. Tingginya nilai resistansi akibat lepasnya koneksi atau
konduktor yang terhubung ground dapat dideteksi. Untuk menghitung jumlah
lilitan primer transformator dinyatakan dengan rumus (2. Drs.Yon Rijono., Dasar
Teknik Tenaga Listrik.)
𝑵𝒔
× 𝑽𝒑 − 10% ..................................................................(C.1)
𝑽𝒔
Dimana :
𝐴𝑡𝑎𝑢
𝑵𝒔
× 𝟓𝟎𝟎 − 10% .......................................................................(C.3)
𝑽𝒔
𝐷𝑖𝑚𝑎𝑛𝑎:
𝑷
η= × 𝟏𝟎𝟎% ........................................................................(C.4)
𝟒𝟎𝟎.√𝟑
𝑽−𝑰𝒐.{𝑨𝑽𝑹}
η= × 𝟏𝟎𝟎% ..................................................................(C.5)
𝑽
Dimana :
η = Efisiensi%
P = daya transformator
V = Tegangan
Io = Jumlah Arus
D.Hasil Penelitian
d.1. Data Transformator 20 KV Yang Akan Dirubah Lilitan Primer
Transformator 3 Fasa 50 Hz
Merk : VOLTRA
No seri : 11124464
20.500 Volt
20.000 Volt
19.500 Volt
19.000 Volt
Hubungan Primer : Y
Ns : 50 lilit
Ukuran kawat email primer : 1.00 mm
Diketahui :
𝑁𝑆 = 50 lilit
𝑁𝑠
𝑁𝑃 = × 𝑉𝑝 − 10%
𝑉𝑠
50
= × 20000 − 10%
400
= 2250 lilit
50
𝑁𝑃 = × 500 − 10%
400
57 lilit
Dari hasil perhitungan diatas dapat dilihat pada skema lilitan transformator
dibawah ini:
𝑁𝑆 = 50 lilit
𝑁𝑃 = 2250
2250
= 1125
2
1125
57 × 4 − = 448
2
448
57
Pembatas
lilitan Keluar tap 1
57
1125 1573
57
57
448
Lilitan
terakhir
selesai
100 𝑘𝑣𝑎
𝐼= = 144,5 A
√3×400
1′5
I0= × 100 = 1,0%
144,5
HASIL TEST
TAP NO
SPLN TA 97 KET
CHANGER TAP UV VW WU u2-v2 v2-w2
w2-u2 Ratio
21.000 I 400 400 400 7,6 7,6 7,6 52,6 52,5 ± 10% OK
20.500 II 400 400 400 7,8 7,8 7,8 51,2 51,25 ± 10% OK
20.000 III 400 400 400 8,0 8,0 8,0 50 50 ± 10% OK
19.500 IV 400 400 400 8,2 8,2 8,2 48,8 48,75 ± 10% OK
19.000 V 400 400 400 8,4 8,4 8,4 47,8 47,5 ± 10% OK
W0 SPLN 50
V0 1 I0 1 I0 2 I0 3 I0.{AVR} % I0 W0 1 Hasil Test KET
2 TA. 97
231 1,6 1,6 1,2 1,5 1,0 599,5 VA I0% 2.5% OK
Sumber : hasil pengujian sendiri ( Objek Penelitian Di CV.Ogan Rawang Perkasa )
78 78 78 0Ω 0Ω 0Ω W/3In OK
Sumber Hasil Pengujian Sendiri ( Objek Penelitian Di CV.Ogan Rawang Perkasa )
1V =
6.000 6.000 200 0 0 1Ohm OK
Sumber : hasil pengujian sendiri ( Objek Penelitian Di CV.Ogan Rawang Perkasa)
Tabel.D.5 Tes Tegangan Tembus Oli
60 60 60 60 60 60 30KV/2,5mm OK
Sumber : hasil pengujian sendiri (Objek Penelitian Di CV.Ogan Rawang Perkasa)
100000
η= × 100%
400.√3
η = 144,5 V
𝑉−𝐼𝑜.{𝐴𝑉𝑅 }
Sehingga efisiensi transformator : η = × 100%
𝑉
144,5−1,5
η= × 100%
144,5
η = 99%
Merk : VOLTRA
No seri : 11124464
17.000 Volt
16.000 Volt
15.000 Volt
14.000 Volt
Hubungan Primer : Y
Ns : 50 lilit
Diketahui :
𝑁𝑆 = 50 lilit
𝑁𝑠
𝑁𝑃 = × 𝑉𝑝 − 10%
𝑉𝑠
50
= × 18000 − 10%
400
= 2025 lilit
50
𝑁𝑃 = × 1000 − 10%
400
= 113 lilit
Dari hasil perhitungan diatas dapat dilihat pada skema lilitan transformator
dibawah ini:
𝑁𝑆 = 50 lilit
𝑁𝑃 = 2025 lilit
2025
= 1013
2
1013
113× 4 − = 281
2
281
113
Pembatas
lilitan Keluar tap
113
1013 1294
113
113
282
Lilitan
terakhir
selesai
100 𝐾𝑉𝐴
𝐼= = 144,5 A
√3×400
0,86
I0 = × 100 = 0,59%
144,5
HASIL TEST
TAP NO
SPLN TA 97 KET
CHANGER TAP UV VW WU u2-v2 v2-w2
w2-u2 Ratio
18.000 I 400 400 400 8,5 8,5 8,5 47 52,5 ± 10% OK
17.000 II 400 400 400 8,9 8,9 8,9 44,9 51,25 ± 10% OK
16.000 III 400 400 400 9,5 9,5 9,5 42,1 50 ± 10% OK
15.000 IV 400 400 400 10,1 10,1 10,1 39,6 48,75 ± 10% OK
14.000 V 400 400 400 10,8 10,8 10,8 37 47,5 ± 10% OK
Sumber : hasil pengujian sendiri ( Objek Penelitian Di CV. Ogan Rawang Perkasa)
65 65 65 0Ω 0Ω 0Ω W/3In OK
1V =
6.000 6.000 2000 0 0 1Ohm OK
Sumber : hasil pengujian sendiri ( Objek Penelitian Di CV.Ogan Rawang Perkasa)
Tabel.D.11 Tes Tegangan Tembus Oli
60 60 60 60 60 60 30KV/2,5mm OK
Sumber : hasil pengujian sendiri (Di CV.Ogan Rawang Perkasa).
100000
η= × 100%
400.√3
η = 144,5 V
144,5− 0,86
η= × 100%
144,5
η = 99,40%
Dari data tabel D.1- D.7 perbedaan tegangan bisa dilihat pada grafik di bawah ini
E.2 Saran
Untuk penelitian ini perlu di kembangkan lagi supaya bisa dapat hasil yang lebih
baik. Karna masih banyak daerah yang di ujung penyulang drop tegangan yang
sangat rendah di bawah 14 KV.Transformator ini khusus untuk tegangan 18 kv
bila lebih akan mengakibatkan kerusakan pada transformator tersebut
DAFTAR PUSTAKA
1 Prof. Ir. Abdul Kadir., Transformator., Penerbit Universitas Indonesia
2. Drs.Yon Rijono., Dasar Teknik Tenaga Listrik., Penerbit Andi
Yogyakarta. 1997
3. Zuhal, Teknik Tenaga Listrik.
4. Data pada opjek penelitian Di CV. OEGAN RAWANG PERKASA.