SUMBER LISTRIK,

RANGKAIAN ARUS SEARAH DAN BOLAK-BALIK

a. Tujuan Kegiatan Belajar 2 :

- Siswa mampu menerapkan hukum-hukum dasar kelistrikan untuk menghitung

dan mengukur besaran listrik arus searah

b. Uraian Materi 2 :

Arus searah (bahasa Inggris direct current atau DC) adalah aliran elektron dari suatu titik yang energi potensialnya tinggi ke titik lain yang energi potensialnya lebih rendah. Sumber arus listrik searah biasanya adalah baterai (termasuk aki dan Elemen Volta) dan panel surya. Arus searah biasanya mengalir pada sebuah konduktor, walaupun mungkin saja arus searah mengalir pada semi-konduktor, isolator, dan ruang hampa udara

Arus searah dulu dianggap sebagai arus positif yang mengalir dari ujung positif sumber arus listrik ke ujung negatifnya. Pengamatan-pengamatan yang lebih baru menemukan bahwa sebenarnya arus searah merupakan arus negatif (elektron) yang mengalir dari kutub negatif ke kutub positif. Aliran elektron ini menyebabkan terjadinya lubang-lubang bermuatan positif, yang "tampak" mengalir dari kutub positif ke kutub negati

Listrik arus searah atau DC (Direct Current) adalah aliran arus listrik yang konstan dari potensial tinggi ke potensial rendah. Pada umumnya ini terjadi dalam sebuah konduktor seperti kabel, namun bisa juga terjadi dalam semikonduktor, isolator, atau juga vakum seperti halnya pancaran elektron atau pancaran ion. Dalam listrik arus searah, muatan listrik mengalir ke satu arah, berbeda dengan listrik arus bolak-balik (AC). Istilah lama yang digunakan sebelum listrik arus searah adalah Arus galvanis.

Penyaluran tenaga listrik komersil yang pertama (yang dibuat oleh Thomas Edison di akhir abad ke 19) menggunakan listrik arus searah. Karena listrik arus bolak-balik lebih mudah digunakan dibandingkan dengan listrik arus searah untuk transmisi (penyaluran) dan pembagian tenaga listrik, di jaman sekarang hampir semua transmisi tenaga listrik menggunakan listrik arus bolak-balik.

KUAT ARUS LISTRIK (I)
adalah jumlah muatan listrik yang menembus penampang konduktor tiap satuan waktu.

I = Q/t = n e v A

Q = muatan listrik n = jumlah elektron/volume v = kecepatan elektron

RAPAT ARUS (J)
adalah kuat arus per satuan luas penampang.

J = I/A = n e v

e = muatan 1 eleltron = 1,6 x 10E-19 A = luas penampang yang dilalui arus

Baterai merupakan sumber listrik arus searah (dc : direct current) banyak dipakai untuk kepentingan sehari-hari dengan menggunakan prinsip dasar secara kimiawi. Pada prinsipnya baterai dibagi menjadi dua golongan, yaitu baterai kering yang disebut baterai primer dan baterai aki (accu : accumulator) yang disebut dengan baterai sekunder. Baterai primer atau baterai kering tidak memerlukan pengisian tenaga listrik dari luar dan tenaga listriknya dihasilkan atas dasar peristiwa kimia dari bahan-bahan yang ada di dalam baterai itu sendiri. Jenis baterai ini banyak digunakan untuk lampu senter, radio, dan lain-lain. Baterai sekunder dapat digunakan untuk menyimpan tenaga listrik, dimana baterai ini dapat memberikan tenaga listriknya sesudah terlebih dahulu diisi dengan tenaga listrik dari sumber tenaga listrik dc yang lain (di-charge).

Berikut hal-hal yang penting diketahui didalam konsep dasar elektronika arus searah;

1. Listrik statis

   Semua materi didunia ini disusun oleh yang kita kenal denganatom

   Semua atom berisi apa yang kita sebut dengan electron, proton, dan neutron

   Elektron bermuatan negative

   Proton bermuatan postif

   Neutron tidak memiliki muatan

   Electron lebih mudah terlepas dibandingkan dengan proton dan neutron

   Jumlah proton pada inti atom menandakan keunikan pada benda tersebut

2. konduktor, isulator, dan arus listrik

   Pada bahan konduktor, electron terluar pada setiap atom dapat mudah datang dan pergi, ini yang disebut dengan electron bebas dan pada bahan konduktor electron-elektron tersebut mudah bergerak.

   Pada bahan isulator, electron terluar pada atom tidak mudah bergerak sehingga electron tidak mudah terlepas. Semua logam adalah merupakan konduktor. Listrik dinamis, atau arus listrik adalah bentuk dari pergeakan electron melalui konduktor. Listrik static tidak bergerak, jumlahnya adalah berdasarkan electron yang ada, dinyatakan dengan kekurangan atau kelebihan electron pada suatu benda. Agar electron dapat mengalir secara terus-menerus melalui konduktor, harus ada lintasan yang tidak terputus pada konduktor tersebut.3. rangkaian listrik Sebuah rangkaian listrik adalah loop dari bahan konduktor yang tak teputus sehingga terjadi aliran terus-menerus tanpa putus Jika sebuah rangkaian putus berarti konduktor atau penghantar tidak lagi pada bagian yang utuh, dan aliran electron tidak dapat melaluinya. Putusnya rangkaian dimanapun tidak lagi dapat membuat aliran electron secara terus-menerus. Putus dibagian manapun pada rangkaian akan mengakibatkan terhambatnya elektro melalui rangkaian.

3. Tegangan dan arus. Electron dapat mengalir pada konduktor disebabkan adanya energi yang mendorong listrik statis. Voltage (tegangan) adalah hasil pengukuran dari energi potensial pada suatu benda antara dua titik. Voltage (tegangan) , adalah sebuah bentuk dari energi potensial, ini selalu relative antara dua titik. Terkadang kita juga menyebutnya dengan jatuh tegangan (“voltage drop” ) Ketika sumber tegangan dihubungkan dengan rangkaian, tegangan akan menyebabkan electron mengalir melalui benda tersebut atau yang kita sebut dengan arus. Pada rangkaian tunggal, jumlah arus pada satu titik sama dengan pada titik lainnya.
   Jika rangkaian berisi sumber tegangan putus, maka tegangan penuh akan berada pada titik yang putus tersebut simbol +/- merupakan orientasi pada jatuh tegangan yang kita sebut dengan polaritas atau kutub. Ini juga relative antara dua titik.

4. hambatan
   Resistance (hambatan) adalah lawan dari arus listrik..Hubungan pendek adalah rangkaian listrik yang memiliki hambatan yang kecil atau bahkan tidak ada hambatan pada aliran electron. Hubungan pendek sangat berbahaya apabila pada sumber tegangan yang tinggi, sebab arus akan menyebabkan lepasnya jumlah energi berupa panas dalam jumlah besar. Rangkaian terbuka adalah ketika sebuah aliran telah rusak oleh sebuah interupsi pada aliran electron
   Rangkaian tertutup adalah sebuah rangkaian lengkap dengan nilai kontinuitas yang baik.
   Sebuah alat yang didesain untuk mengontrol membuka dan menutup disebut dengan switch.

2.2 Pengukuran Sumber Tegangan Baterai

Apabila sebuah baterai sebelum dihubungkan dengan beban luar diukur besarnya tekanan pada terminal menunjukkan angka sebesar E volt, kemudian setelah

dihubungkan dengan tahanan (beban) luar menunjukkan angka sebesar V volt.

http://id.wordpress.com/tag/dasar-arus-searah/

Arus Bolak Balik

1.1. Pengertian.

Salah satu sebab mengapa arus bolak-balik (AC = Alternating current) banyak dipakai dalam keperluan sehari-hari adalah kemungkinan mentransformasikan arus bolak-balik tersebut amat mudah, baik menaikkan maupun menurunkan tegangan.

Untuk keperluan mentransformasikan tegangan atau tenaga listrik digunakan transformator, atau lebih dikenal dengan nama trafo.

Tansformator adalah suatu alat listrik yang dapat memindahkan dan mengubah energi listrik dari satu atau lebih rangkaian listrik ke rangkaian listrik yang lain, melalui suatu gandengan magnet dan berdasarkan prinsip induksi-elektromagnet. Transformator digunakan secara luas, baik dalam bidang tenaga listrik maupun elektronika. Penggunaan transformator dalam sistem tenaga memungkinkan terpilihnya tegangan yang sesuai , dan ekonomis untuk tiap-tiap keperluan misalnya kebutuhan akan tegangan tinggi dalam pengiriman daya listrik jarak jauh.

Kerja transformator yang berdasarkan induksi elektromagnet, menghendaki adanya gandengan magnet antara rangkaian primer dan sekunder. Gandengan magnet ini berupa inti besi tempat melakukan fluks bersama.

Tafo terdiri dari dua gulungan kawat yang terpisah satu sama lain, yang dibelitkan pada inti yang sama.

Daya listrik dipisahkan dari kumparan primer ke kumparan sekunder dengan perantara garis gaya magnit (fluk magnit) yang dibangkitkan oleh aliran listrik yang mengalir melalui kumparan primer.

Untuk dapat membangkitkan tegangan listrik pada kumparan sekunder, fluk magnit yang di bangkitkan oleh kumparan primer harus berubah-ubah. Untuk itu, aliran listrik yang mengalir melalui kumparan primer haruslah aliran listrik bolak-balik

Saat kumparan primer dihubungkan ke sumber arus listrik AC, pada kumparan primer timbul gaya gerak magnit bersama yang bolak-balik juga. Dengan adanya gaya gerak magnit ini di sekitar kumparan primer timbul fluk magnit bersama yang juga bolak balik. Adanya fluk magnit bersama ini, pada ujung-ujung kumparan sekunder timbul gaya gerak listrik induksi sekunder yang mungkin sama, lebih tinggi, atau lebih rendah dari gaya gerak listrik primer. Hal ini tergantung pada perbandingan transformasi kumparan trafo tersebut.

Jika kumparan sekunder dihubungkan ke beban, maka pada kumparan sekunder timbul arus listrik bolak balik sekunder akibat adanya gaya gerak listrik induksi sekunder. Hal ini mengakibatkan timbul gaya gerak magnit pada kumparan sekunder dan akibatnya pada beban timbul tegangan sekunder.

Kombinasi antara gaya gerak magnit induksi sekunder dan primer disebut induksi silang atau mutual induction.

Di dalam bidang elektronika, trafo banyak digunakan antara lain untuk :

1. Gandengan impedasi (input impedansi) antara sumber dan beban.

2. Menghantarkan arus searah (DC = Direct Curret) dan melewatkan arus bolak-balik.

3. Menaikan atau menurunkan tegangan AC.

Berdasarkan frekuensi kerja, trafo dikelompokan menjadi :

1. Trafo Daya : (50-60) Hz

2. Trafo pendengaran (20 Hz – 20 KHz)

3. Trafo MF (455 KHz)

4. Trafo RF (>455 KHz)

Trafo RF disebut juga spul oscillator atau spul antena

Transformator dapat pula dibedakan menjadi :

1. Transformator Tegangan

Transformator ini dipergunakan untuk menaikan tegangan atau menurunkan besaran tegangan arus bolak-balik.

2. Transformator Arus

Transformator arus ini dipergunakan untuk menaikan dan menurunkan besarnya arus pada bolak-balik, penggunaan transfomator arus ini lebih sedikit dibandingkan dengan transfomator tegangan. Penggunaan transfomator arus ini banyak digunakan untuk pengukuran listrik yang dipergunakan pada sentral-sentral listrik dan lain-lain

3. Transformator Untuk Pengeras Suara

Transfomator ini dipergunakan untuk keperluan alat-alat elektronik dan transfomator pengeras suara ini banyak digunakan pada alat-alat elektronik yang menggunakan transistor

Kerja transformator yang berdasarkan induksi-elektromagnetik, menghendaki adanya gandengan magnet antara rangkaian primer dan sekunder. Gandengan magnet ini berupa inti besi tempat melakukan fluks bersama.

Transformator daya merupakan salah satu peralatan besar dalam sistem tenaga listrik yang mempunyai peranan yang sangat vital dalam menyalurkan energi listrik dari pusat pembangkit ke konsumen. Untuk itu dari kelompok kami mengangkat tema ini untuk kami teliti lagi dan kami perjelas lagi mengenai apa itu transformator daya?

Transformator Daya Pada Sistem Tenaga listrik 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 150/70 kV ditanahkan secara langsung di sisi netral 150 kV, dan transformator 70/20 kV ditanahkan dengan tahanan di sisi netral 20 kV nya. Transformator yang telah diproduksi terlebih dahulu melalui pengujian sesuai standar yang telah ditetapkan.

Tansformator daya merupakan salah satu peralatan besar dalam sistem tenaga listrik yang mempunyai peranan yang sangat vital dalam menyalurkan energi listrik dari pusat pembangkit ke konsumen. Transformator Daya diharapkan dapat beroperasi optimal terus menerus tanpa adanya suatu gangguan, tetapi dalam operasinya selalu dihadapkan pada pembebanan mekanis dan elektris yang memungkinkan dalam periode waktu yang lama akan mengalami gangguan . Bilamana peristiwa gangguan ini dialami oleh transformator daya maka akan mengakibatkan terputusnya suplai listrik dan menimbulkan kerugian yang besar bagi industri dan Negara. Untuk menanggulangi kemungkinan gangguan yang terjadi pada transformator daya diperlukan usaha pencegahan sehingga kemungkinan gangguan yang berbahaya dapat dicegah lebih awal
Transformator tenaga dapat diklasifikasikan menjadi :

• Pasangan

• Pasangan dalam

• Pasangan luar

• Pendinginan
  Menurut cara pendinginannya dapat dibedakan sebagai berikut

  • Fungsi/Pemakaian

    • Transformator mesin

    • Transformator Gardu Induk

    • Transformator Distribusi

• Kapasitas dan Tegangan

Untuk mepermudah pengawasan dalamoperasi trafo dapat dibagi menjadi trafo besar, trafo sedang, trafo kecil

Cara Kerja dan Fungsi Tiap-tiap Bagian
Suatu transformator terdiri atas beberapa bagian yang mempunyai fungsi masinga-masing:

1. Bagian utama

   1. Inti besi

Inti besi berfungsi untuk mempermudah jalan 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 “Eddy Current”.

2. Kumparan trafo

Beberapa lilitan kawat berisolasi membentuk suatu kumparan. Kumparan tersebut diisolasi baik terhadap inti besi maupun terhadap kumparan lain dengan isolasi padat seperti karton, pertinax dan lain-lain.

Umumnya pada trafo terdapat kumparan primer dan sekunder. Bila 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. Jadi kumparan sebagai alat transformasi tegangan dan arus.

3. Kumparan tertier

Kumparan tertier diperlukan untuk memperoleh tegangan tertier atau untuk kebutuhan lain. Untuk kedua keperluan tersebut, kumparan tertier selalu dihubungkan delta. Kumparan tertier sering dipergunakan juga untuk penyambungan peralatan bantu seperti kondensator synchrone, kapasitor shunt dan reactor shunt, namun demikian tidak semua trafo daya mempunyai kumparan tertier.

4. Minyak trafo

Sebagian 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. Untuk itu minyak trafo harus memenuhi persyaratan sebagai berikut:

1. Kekuatan isolasi tinggi

1. Penyalur panas yang baikberat jenis yang kecil, sehingga partikel-partikel dalam minyak dapat mengendap dengan cepat

2. Viskositas yang rendah agar lebih mudah bersirkulasi dan kemampuan pendinginan menjadi lebih baik

3. Titik nyala yang tinggi, tidak mudah menguap yang dapat membahayakan

4. Tidak merusak bahan isolasi padat
   
   
   

6. Bushing

Hubungan antara kumparan trafo ke jaringan luar melalui sebuah busing yaitu sebuah konduktor yang diselubungi oleh isolator, yang sekaligus berfungsi sebagai penyekat antara konduktor tersebut denga tangki trafo.

7. Tangki dan Konservator

Pada umumnya bagian-bagian dari trafo yang terendam minyak trafo berada (ditempatkan) dalam tangki. Untuk menampung pemuaian minyak trafo, tangki dilengkapi dengan konservator.

2. Peralatan Bantu

1. Pendingin

Pada inti besi dan kumparan-kumparan akan timbul panas akibat rugi-rugi besi dan rugi-rugi tembaga. Bila 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.

Media yang digunakan pada sistem pendingin dapat berupa: Udara/gas, minyak dan air. Pengalirannya (sirkulasi) dapat dengan cara :

1. Alamiah (natural)

2. Tekanan/paksaan (forced).
   Macam-macam dan sistem pendingin trafo berdasarkan media

   1. Tap Changer (perubah tap)

Tap Changer adalah perubah perbandingan transformator untuk mendapatkan tegangan operasi sekunder sesuai yang diinginkan dari tegangan jaringan/primer yang berubah-ubah. Tap changer dapat dilakukan baik dalam keadaan berbeban (on-load) atau dalam keadaan tak berbeban (off load), tergantung jenisnya.

2. Alat pernapasan

Karena pengaruh naik turunnya beban trafo maupun suhu udara luar, maka suhu minyakpun akan berubah-ubah mengikuti keadaan tersebut. Bila 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.

Kedua proses di atas disebut pernapasan trafo. Permukaan minyak trafo akan selalu bersinggungan dengan udara luar yang menurunkan nilai tegangan tembus minyak trafo, maka untuk mencegah hal tersebut, pada ujung pipa penghubung udara luar dilengkapi tabung berisi kristal zat hygroskopis.

2. Indikator

Untuk mengawasi selama trafo beroperasi, maka perlu adanya indicator pada trafo sebagai berikut:

1. Indikator suhu minyak

2. Indikator permukaan minyak

3. Indikator sistem pendingin

4. Indikator kedudukan tap

3. Peralatan Proteksi
   

   1. Rele Bucholz

Rele Bucholz adalah rele alat/rele untuk mendeteksi dan mengamankan terhadap gangguan di dalam trafo yang menimbulkan gas.

Gas yang timbul diakibatkan oleh:

a. Hubung singkat antar lilitan pada/dalam phasa
b. Hubung singkat antar phasa
c. Hubung singkat antar phasa ke tanah
d. Busur api listrik antar laminasi
e. Busur api listrik karena kontak yang kurang baik.

2. Pengaman tekanan lebih

Alat 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.

3. Rele tekanan lebih

Rele ini berfungsi hampir sama seperti rele Bucholz, yakni mengamankan terhadap gangguan di dalam trafo. Bedanya rele ini hanya bekerja oleh kenaikan tekanan gas yang tiba-tiba dan langsung mentripkan P.M.T.

4. Rele Diferensial

Berfungsi mengamankan trafo dari gangguan di dalam trafo antara lain flash over antara kumparan dengan kumparan atau kumparan dengan tangki atau belitan dengan belitan di dalam kumparan ataupun beda kumparan.

5. Rele Arus lebih

Befungsi mengamankan trafo arus yang melebihi dari arus yang diperkenankan lewat dari trafo terseut dan arus lebih ini dapat terjadi oleh karena beban lebih atau gangguan hubung singkat.

6. Rele Tangki tanah

Berfungsi untuk mengamankan trafo bila ada hubung singkat antara bagian yang bertegangan dengan bagian yang tidak bertegangan pada trafo.

7. Rele Hubung tanah

Berfungsi untuk mengamankan trafo bila terjadi gangguan hubung singkat satu phasa ke tanah.

8. Rele Termis

Berfungsi untuk mencegah/mengamankan trafo dari kerusakan isolasi kumparan, akibat adanya panas lebih yang ditimbulkan oleh arus lebih. Besaran yang diukur di dalam rele ini adalah kenaikan temperatur.

1. Pengujian Transformator
   Pengujian transformator dilaksanakan menurut SPLN’50-1982 dengan melalui tiga macam pengujian, sebagaimana diuraikan juga dalam IEC 76 (1976), yaitu :
   
   

   1. Pengujian Rutin

Pengujian rutin adalah pengujian yang dilakukan terhadap setiap transformator, meliputi:

1. Pengujian tahanan isolasi

2. Pengujian tahanan kumparan

3. Pengujian perbandingan belitan pengujian vector group

4. Pengujian rugi besi dan arus beban kosong

5. Pengujian rugi tembaga dan impedansi

6. Pengujian tegangan terapan (withstand test)

7. Pengujian tegangan induksi (induce test).

1. Pengujian jenis
   Pengujian jenis adalah pengujian yang dilaksanakan terhadap sebuah trafo yang mewakili trafo lainnya yang sejenis, guna menunjukkan bahwa semua trafo jenis ini memenuhi persyaratan yang belum diliput oleh pengujian rutin. Pengujian jenis meliputi:

1. Pengujian kenaikan suhu

2. Pengujian impedansi

1. Pengujian khusus
   Pengujian khusus adalah pengujian yang lain dari uji rutin dan jenis, dilaksanakan atas persetujuan pabrik denga pmbeli dan hanya dilaksanakan terhadap satu atau lebih trafo dari sejumlah trafo yang dipesan dalam suatu kontrak. Pengujian khusus meliputi :

1. Pengujian dielektrikpengujian impedansi urutan nol pada trafo tiga phasa

2. Pengujian hubung singkat

3. Pengujian harmonik pada arus beban kosong

4. Pengujian tingkat bunyi akuistik

5. Pengukuran daya yang diambil oleh motor-motor kipas dan pompa minyak.

2. Pengujian Rutin
   
   

   1. Pengukuran tahanan isolasi

Pengukuran tahanan isolasi dilakukan pada awal pengujian dimaksudkan untuk mengetahui secara dini kondisi isolasi trafo, untuk menghindari kegagalan yang fatal dan pengujian selanjutnya, pengukuran dilakukan antara:

1. Sisi HV – LV

2. Sisi HV – Ground

3. Sisi LV- Groud

Pengukuran dilakukan dengan menggunakan megger, lebih baik yang menggunakan baterai karena dapat membangkitkan tegangan tinggi yang lebih stabil. Harga tahanan isolasi ini digunakan untuk kriteria kering tidaknya trafo, juga untuk mengetahui apakah ada bagian-bagian yang terhubung singkat.

2. Pengukuran tahanan kumparan

Pengukuran tahanan kumparan adalah untuk mengetahui berapa nilai tahanan listrik pada kumparan yang akan menimbulkan panas bila kumparan tersebut dialiri arus.

Nilai tahanan belitan dipakai untuk perhitungan rugi-rugi tembaga trafo.

Pada 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.

Peralatan yang digunakan untuk pengukuran tahanan di atas 1 ohm adalah Wheatstone Bridge, sedangkan untuk tahanan yang lebih kecil dari 1 ohm digunakan Precition Double Bridge.

Pengukuran dilakukan pada setiap fasa trafo, yaitu antara terminal:

1. Untuk terminal tegangan tinggi:

a. Trafo 3 fasa

- Fasa A - Fasa B
- Fasa B - Fasa C
- Fasa C - Fasa A

b. Trafo 1 fasa

- Terminal H1-H2 Untuk Trafo Double Bushing
- Terminal H1-Ground Untuk Trafo Single Bushing

2. Untuk sisi tegangan rendah

a. Trafo 3 fasa

- Fasa A - Fasa B
- Fasa B - Fasa C
- Fasa C - Fasa A

b. Trafo 1 fasa
- Terminal X1-X4 dengan X2-X3 dihubung singkat.

Pengukuran dengan Wheatstone bridge digunakan untuk tahanan di atas 1 ohm. Rangkaian pengukuran dapat dilihat pada Gambar 1. Pada keadaan seimbang berlaku rumus:

Rx adalah hagra tahanan belitan yang diukur = factor pengali. Pengukuran dengan Precition double bridge digunakan untuk tahanan yang lebih kecil dar 1 ohm. Rangkaian pengukuran seperti Gambar 2. Tahanan yang diukur Rx dapat dihitung dengan menggunakan rumus:

3. Pengukuran perbandingan belitan

Pengukuran perbandingan belitan adalah untuk mengetahui perbandingan jumlah kumparan sisi tegangan tinggi dan sisi tegangan rendah pada setiap tapping, sehingga tegangan output yang dihasilkan oleh trafo sesuai dengan yang dikehendaki. toleransi yang diijinkan adalah:

a. 0,5 % dari rasio tegangan atau

b. 1/10 dari persentase impedansi pada tapping nominal.

Pengukuran perbandingan belitan dilakukan pada saat semi assembling yaitu setelah coil trafo di assembling dengan inti besi dan setelah tap changer terpasang, pengujian kedua ini bertujuan untuk mengetahui apakah posisi tap trafo telah terpasang secara benar dan juga untuk pemeriksaan vector group trafo.

Pengukuran dapat dilakukan dengan menggunakan Transformer Turn Ratio Test (TTR), misalnya merk Jemes G. Biddle Co Cat. No.55005 atau Cat. No. 550100-47.

4. Pemeriksaan Vector Group

Pemeriksaan vector group bertujuan untuk mengetahui apakah polaritas terminal-terminal trafo positif atau negatif. Standar dari notasi yang dipakai adalah ADDITIVE dan SUBTRACTIVE.

5. Pengukuran rugi dan arus beban kosong

Pengukuran 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. Pengukuran dilakukan dengan memberikan tegangan nominal pada salah satu sisi dan sisi lainnya dibiarkan terbuka.

6. Pengukuran rugi tembaga dan impedansi

Pengukuran ini bertujuan untum mengetahui besarnya daya yang hilang pada saat trafo beroperasi akibat dari tembaga (Wcu) dan strey loss (Ws) trafo yang digunakan.

Pengukuran dilakukan dengan memberi arus nominal pada salah satu sisi dan pada sisi yang lain dihubung-singkat, dengan demikian akan terbangkit juga arus nominal pada sisi tersebut, sehingga trafo seolah-olah dibebani penuh.

Perhitungan rugi beban penuh (Wcu) dan impedansi (Iz), dimana pada waktu pengukuran tahanan belitan (R), Wcu dan Iz dilakukan pada saat suhu rendah (udara sekitar (t)), maka Wcu dan Iz perlu dikoreksi terhadap suhu acuan 75ºC, dimana factor koreksi (a) adalah :

7. Pengujian tegangan terapan (Withstand Test)

Pengujian ini dimaksudkan untuk menguji kekuatan isolasi antara kumparan dan body tangki.

Pengujian dilakukan dengan memberi tegangan uji sesuai denga standar uji dan dilakukan pada:

1. Sisi tegangan tinggi terhadap sisi tegangan rendah dan body yang di ke tanahkan

2. Sisi tegangan rendah terhadap sisi tegangan tinggi dan body yang di ke tanahkan.

3. Waktu pengujian 60 detik.

4. Pengujian tegangan induksi

Pengujian tegangan induksi bertujuan untuk mengetahui kekuatan isolasi antara layer dari tiap-tiap belitan dan kekuatan isolasi antara belitan trafo. Pengujian dilakukan dengan memberi tegangan supply dua kali tegangan nominal pada salah satu sisi dan sisi lainnya dibiarkan terbuka. Untuk mengatasi kejenuhan pada inti besi (core) maka frekwensi yang digunakan harus dinaikkan sesuai denga kebutuhan. Lama pengujian tergantung pada besarnya frekwensi pengujian berdasarkan rumus:

• waktu pengujian maksimum adalah 60 detik.

  1. Pengujian kebocoran tangki

Pengujian kebocoran tangki dilakukan setelah semua komponen trafo terpasang. Pengujian dilakukan untuk mengetahui kekuatan dan kondisi paking dan las trafo. Pengujian dilakukan dengan memberikan tekanan nitrogen (N2) sebesar kurang lebih 5 psi dan dilakukan pengamatan pada bagian-bagian las dan paking dengan memberikan cairan sabun pada bagian tersebut. Pengujian dilakukan sekitar 3 jam apakah terjadi penurunan tekanan.

8. Pengujian Jenis (Type Test)

1. Pengujian kenaikan suhu

Pengujian kenaikan suhu dimaksudkan untuk mengetahui berapa kenaikan suhu oli dan kumparan trafo yang disebabkan oleh rugi-rugi trafo apabila trafo dibebani. Pengujian ini juga bertujuan untuk melihat apakah penyebab panas trafo sudah cukup effisien atau belum.

Pada trafo dengan tapping tegangan di atas 5% pengujian kenaikan suhu dilakukan pada tappng tegangan terendah (arus tertinggi), pada trafo dengan tapping maksimum 5% pengujian dilakukan pada tapping nominal.

Pengujian kenaikan suhu sama dengan pengujian beban penuh, pengujian dilakukan dengan memberikan arus trafo sedemikian hingga membangkitkan rugi-rugi trafo, yaitu rugi beban penuh dan rugi beban kosong.

Suhu kumparan dihitung berdasarkan rumus sebagai berikut:

t adalah suhu sekitar pada saat akhir pengujian.

2. Pengujian tegangan impulse

Pengujian impulse ini dimaksudkan untuk mengetahui kemampuan dielektrik dari sistem isolasi trafo terhadap tegangan surja petir.

Pengujian impuls adalah pengujian dengan memberi tegangan lebih sesaat dengan bentuk gelombang tertentu. Bila 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

Pengujian tegangan tembus oli dimaksudkan untuk mengetahui kemampuan dielektrik oli. Hal ini dilakukan karena selain berfungsi sebagai pendingin dari trafo, oli juga berfungsi sebagai isolasi.

Persyaratan yang ditentukan adalah sesuai denga standart SPLN 49 - 1 : 1982, IEC 158 dan IEC 296 yaitu:

- > = 30 KV/2,5 mm sebelum purifying
- > = 50 KV/2,5 mm setelah purifying

Peralatan yang dapat digunakan misalnya merk Hipotronics type EP600CD. Cara pengujian:

1. Bersihkan tempat sample oli dari kotoran dengan mencucinya dengan oli sampai bersih.

2. Ambil contoh/sample oli yang akan diuji, usahakan pada saat pengambilan sample oli tidak tersentuh tangan atau terlalu lama terkena udara luar karena oli ini sanga sensitive.

3. Tempatkan sample oli pada alat tetes.

4. Nyalakan power alat tetes.

5. Tekan tombol start dan counter akan mencatat secara otomatis sejauh mana kemampuan dielektrik oli tersebut. Setelah counter berhenti dan tombol reset menyala, tekan tombol reset untuk mengembalikan ke posisi semula.

6. Hasil pengujian tegangan tembus diambil rata-ratanya setelah dilakukan 5 (lima) kali dengan selang waktu 2 menit.

Kesimpulan.

Transformator digunakan secara luas, baik dalam bidang tenaga listrik maupun elektronika. Pengguaan dalam sistem tenaga memungkinkan dipilihnya tegangan yang sesuai dan ekonomis untuk tiap-tiap keperluan.

Dalam bidang elektronika, transformator digunakan antara lain sebagai gandengan impedansi antara sumber dan beban, untuk memisahkan satu rangkaian dengan rangkaian yang lain.

Agar memperoleh hasil perancangan yang baik dan memuaskan diperlukan perancangan dengan menggunakan program Bantu komputer. Perancangan dengan menggunakan program bantu komputer ditujukan untuk mengganti perancangan yang dilakukan secara manual sehingga dapat meningkatkan efisiensi waktu dan tenaga. Program Bantu yang digunakan adalah borland

Kelayakan operasi dari suatu transformator daya dapat ditetapkan setelah melalui tahapan-tahapan pengujian berdasarkan standar yang berlaku.
Ketelitian dari proses pengujian transformator daya sangan dipengaruhi oleh temperatur ruang serta ketepatan waktu pelaksanaannya.
Keandalan transformator selama masa operasi, sangat ditentukan oleh cara

Daftar Pustaka

IEC 156/1963 “ Method for the determination of electric strength of insulating oils” 1963
IEC 76/1976 “Power Transformer” 1976.
P.T. Bambang Djaya “ Methode Pengujian Transformator Distribusi” P.T. Bambang Djaya, Surabaya 1995.
P.T. PLN “ Petunjuk Operasi dan Pemeliharaan untuk Transformator Tenaga” Perusahaan Umum Listrik Negara Jakarta. 1981.
SPLN 17 : 1979 “Pedoman Pembebanan Transformator Terendam Minyak” Jakarta, 1979.
SPLN 50 - 1982 “Pengujian Transformator” Jakarta, 1982.