PERHITUNGAN EFISIENSI TRANSFORMATOR 80 MVA DI PLTU UNIT 1 PT. PLN (PERSERO) PEMBANGKITAN SUMBAGSEL SEKTOR PEMBANGKITAN BUKIT ASAM

Transkripsi

1 PERHITUNGAN EFISIENSI TRANSFORMATOR 80 MVA DI PLTU UNIT 1 PT. PLN (PERSERO) PEMBANGKITAN SUMBAGSEL SEKTOR PEMBANGKITAN BUKIT ASAM LAPORAN AKHIR Dibuat untuk memenuhi syarat menyelesaikan pendidikan Diploma III Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Listrik Politeknik Negeri Sriwijaya Oleh : M. ADE KURNIAWAN POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA PALEMBANG 2016

2 PERHITUNGAN EFISIENSI TRANSFORMATOR 80 MVA DI PLTU UNIT 1 PT. PLN (PERSERO) PEMBANGKITAN SUMBAGSEL SEKTOR PEMBANGKITAN BUKIT ASAM LAPORAN AKHIR Dibuat untuk memenuhi syarat menyelesaian pendidikan Diploma III Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Listrik Politeknik Negeri Sriwijaya Menyetujui : Pembimbing I Pembimbing II Hairul, S.T., M.T. Yessi Marniati, S.T., M.T. NIP NIP Mengetahui, Ketua Jurusan Teknik Elektro Ketua Program Studi Teknik Listrik Yudi Wijanarko, S.T., M.T. Muhammad Noer, S.S.T.,M.T. NIP NIP ii

3 Motto : Kejarlah duniamu seakan kau hidup selamanya, beribadalah kamu seakan kau meniggal esok hari. Allah tidak akan menguji hambanya diluar batas kemampuannya. Sayangi orng tuamu melebihi kau menyayangi dirimu sendiri. Kupersembahkan untuk : Kedua orang tuaku tercinta. Kakak dan Adikku: Wira, Fitri, Bagus, Wulan, Ayu, Dwi. Saudar-saudaraku di Jurusan Teknik Elektro, Khususnya kelas 6 LB Almamater iii

4 ABSTRAK PERHITUNGAN EFISIENSI TRANSFORMATOR 80 MVA DI PLTU UNIT 1 PT. PLN (PERSERO) PEMBANGKITAN SUMBAGSEL SEKTOR PEMBANGKITAN BUKIT ASAM ( 2016 : xiv + 54 halaman + Gambar + Tabel + Lampiran ) M. Ade Kurniawan Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Listrik Politeknik Negeri Sriwijaya Berdasarkan hasil pembahasan, besar persentase efisiensi dan rugi-rugi yang dihasilkan pada transformator 80 MVA di PLTU Unit 1 PT. PLN (PERSERO) Pembangkitan Sumbagsel Sektor Pembangkitan Bukit Asam. Untuk mengetahui nilai daya output, rugi-rugi dan efisiensi transformator 80 MVA PLTU Bukit Asam dilakukan perhitungan secara manual. Perhitungan dengan cara manual dilakukan dengan mengumpulkan data-data berupa daya input dan arus beban terpakai transformator. Berdasarkan hasil perhitungan manual, daya output berdasarkan beban puncak sebesar KW, daya output beban rata-rata sebesar KW dan daya output beban terendah sebesar KW. Rugirugi total terkecil pada saat beban terendah sebesar 107,28 KW dan rugi-rugi total terbesar pada saat beban tertinggi adalah 202,44 KW. Sedangkan efisiensi tertinggi pada Transformator PLTU Bukit Asam didapat pada saat beban terendah sebesar 99,71 %, dan efisiensi terendah didapat pada saat beban tertinggi sebesar 99,64 %. Efisiensi dan rugi-rugi sangat dipengaruhi oleh daya dan arus beban yang terpakai. Semakin tinggi daya dan arus beban maka semakin tinggi rugi-rugi transformator dan semakin kecil efisiensi transformator. Kata kunci : Rugi-rugi, Efisiensi, Daya, Arus, Transformator iv

5 ABSTRACT THE EFFICIENCY CALCULATION OF 80 MVA TRANSFORMER STEAM ELECTRIC POWER PLANT UNIT 1 AT PT. PLN (PERSERO) BUKIT ASAM POWER PLANT SECTOR ( 2016 : xiv + 54 pages + List of Figures + List Of Tables + Attachment ) M. Ade Kurniawan Elecrical Department Study Program Electrical Engineering State Polytechnic of Sriwijaya From analisys of data, value of efficiency percentage and losses that generated in transformer 80 MVA Steam Electric Power Plant Unit 1 at PT. PLN (Persero) Bukit Asam Power Plant Sector. To know value of efficiency and losses of transformer 80 MVA PLTU Bukit Asam got from manual calculation. The calculation by manual is did with collect the data like input power and current of load used in transformer. In manual calculation, output power in highest load is KW, in average load is and in smallest load is The smallest total losses when the smallest load is 107,28 KW and the biggest losses total when the biggest load is 202,44 KW. The biggest efficiency in transformer PLTU Bukit Asam is got from when the smallest load is 99,71 %, and the smallest efficiency is got the biggest load is 99,64 %. Efficiency and losses is very affected by power and current of load used. The bigger power and current so the bigger losses of transformer and the smaller efficiency of transformer. Key words : Losses, Efficiency, Power, Current, Transformer. v

6 KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayahnya serta kekuatan sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan akhir yang berjudul Perhitungan Efisiensi Transformator 80 MVA di PLTU Unit 1 PT. PLN (Persero) Pembangkitan Sumbagsel Sektor Pembangkitan Bukit Asam ini sebagaimana mestinya dan tepat pada waktunya. Laporan akhir ini dibuat untuk memenuhi sebagian dari syarat menyelesaikan pendidikan Diploma III Pada Jurusan Teknik Elektro Progaran Studi Teknik listrik Politeknik Negeri Sriwijaya. Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan rasa terimakasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah membantu baik moril maupun spiritual atas terwujudnya laporan akhir ini terutama kepada : 1. Bapak Dr. Ing. Ahmad Taqwa, M.T. selaku Direktur Politeknik Negeri Sriwijaya 2. Bapak Yudi Wijanarko, S.T., M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya 3. Bapak Herman Yani, S.T., M.Eng., selaku Sekretaris Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya 4. Bapak Muhammad Noer, S.S.T.,M.T., selaku Ketua Program Studi Teknik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya 5. Bapak Hairul, S.T., M.T., selaku Pembimbing I 6. Ibu Yessi Marniati, S.T., M.T., selaku Pembimbing II 7. Bapak Tomo Widakdo, selaku Pembimbing di PT. PLN (Persero) Sektor Pembangkitan Bukit Asam 8. Segenap Dosen dan Karyawan Politeknik Negeri Sriwijaya khususnya di Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Listrik. 9. Rekan-rekan Mahasiswa seperjuangan yang telah banyak membantu dalam penyusunan laporan akhir ini. vi

7 Penulis menyadari di dalam penyusunan Laporan Akhir ini masih banyak kekurangan baik dari segi penulisan maupun dari segi isinya. Oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran untuk kesempurnaan Laporan Akhir ini. Akhirnya penulis berharap agar Laporan Akhir ini dapat bermanfaat bagi semua khususnya bagi mahasiswa Program Studi Teknik Listrik Politeknik Negeri Sriwijaya. Palembang, Agustus 2016 Penulis vii

8 DAFTAR ISI Hal HALAMAN JUDUL... i HALAMAN PENGESAHAN... ii MOTTO... iii ABSTRAK... iv KATA PENGANTAR... vi DAFTAR ISI... viii DAFTAR GAMBAR... xi DAFTAR TABEL... xiii DAFTAR LAMPIRAN... xiv BAB I PENDAHULUAN Latar belakang Perumusan Masalah Tujuan dan Manfaat Batasan Masalah Metodelogi Penulisan Sistematika Penulisan... 3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA Pengertian Transformator Bentuk dan Konstruksi Bagian-Bagian Transformator Prinsip Kerja Transformator Transformator Tanpa Beban Transformator Berbeban Komponen Utama Transformator Inti Besi Kumparan Transformator Minyak Transformator viii

9 2.4.4 Bushing Tangki Konservator Peralatan Bantu Pendinginan Transformator Tap Changer Alat Pernapasan (Dehydrating Breather) Menentukan Parameter Transformator Pengukuran Beban Nol Pengukuran Hubung Singkat Rangkaian Pengganti Transformator Daya Aktif, Daya Semu, dan Daya Reaktif Daya Aktif Daya Semu Daya Reaktif Rugi-rugi Transformator Rugi Variabel Rgi Tetap Efisiensi Transformator Efisiensi Terhadap Perubahan Beban Perubahan Efisiensi Terhadap Faktor Daya Beban BAB III METODELOGI PENELITIAN Umum Lokasi Penelitian Data Pada Papan Nama Transformator Data Operasi Transformator Peralatan Penelitian Prosedur Penelitian Flow Chart BAB IV PEMBAHASAN Pembebanan Transformator ix

10 4.2 Arus Sekunder Transformator Daya Semu Rugi Inti Rugi Tembaga Efisiensi Transformator Efisiensi Transformator Berdasarkan Data Operasi Efisiensi Maksimum Transformator Data Hasil Perhitungan Analisa Data BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN x

11 DAFTAR GAMBAR Hal Gambar 2.1 Konstruksi Transformator... 6 Gambar 2.2 Diagram Dasar Transformator... 6 Gambar 2.3 Transformator Tanpa Beban... 7 Gambar 2.4 Hubungan antara I0Φ dan E Gambar 2.5 Transformator Berbeban Gambar 2.6 Konstruksi Belitan Transformator Gambar 2.7 Gambaran Fisik Belitan Transformator Tenaga Gambar 2.8 Komponen-komponen Internal Transformator Gambar 2.9 Busing Transformator Gambar 2.10 Tangki Konvensator Gambar 2.11 Pendingin Transformator Gambar 2.12 Parameter Pengukuran Beban Nol Gambar 2.13 Pengkuran Trafo Hubung Singkat Gambar 2.14 Bagian Im dan Ih+e Gambar 2.15 Rangkaian R0 dan X Gambar 2.16 Rangkaian Pengganti Primer Gambar 2.17 Rangkaian Pegganti Sekunder Gambar 2.18 Rangkaian Pengganti Primer Dibawa ke Sekunder Gambar 2.19 Rangkaian Pengganti Pendekatan Primer ke Sekunder Gambar 2.20 Rugi-rugi Transformator Gambar 2.21 Lingkaran Histerisis Gambar 2.22 Hub. efisiensi dengan beban pada cos Φ yang berbeda Gambar 3.1 Transformator 80 MVA 11 KV/167 KV Gambar 3.4 Flowchart Diagram Efisiensi Transformator Gambar 4.1 Grafik Daya Semu dan Rugi-rugi Total Pada Beban Puncak Gambar 4.2 Grafik Daya Semu dan Rugi-rugi Total Pada Beban Rata-rata Gambar 4.3 Grafik Daya Semu dan Rugi-rugi Total Pada Beban Terendah Gambar 4.4 Grafik Efisiensi dan Rugi-rugi Total Pada Beban Puncak xi

12 Gambar 4.5 Grafik Efisiensi dan Rugi-rugi Total Pada Beban Rata-rata Gambar 4.6 Grafik Efisiensi dan Rugi-rugi Total Pada Beban Terendah xii

13 DAFTAR TABEL Hal Tabel 2.1 Klasifikasi Pendinginan Transformator Tabel 3.1 Tegangan dan Arus Pengena Sisi Primer Tabel 3.2 Tegangan dan Arus Pengenal Sisi Sekunder Tabel 3.3 Data Operasi Transformator Tanggal 23 April Tabel 3.4 Data Operasi Transformator Tanggal 24 April Tabel 3.5 Data Operasi Transformator Tanggal 25 April Tabel 3.6 Data Operasi Transformator Tanggal 26 April Tabel 3.7 Data Operasi Transformator Tanggal 28 April Tabel 3.8 Data Operasi Transformator Tanggal 29 April Tabel 3.9 Data Operasi Transformator Tanggal 30 April Tabel 4.1 Data Beban Puncak Tabel 4.2 Data Beban Rata-rata Tabel 4.3 Data Beban Terendah Tabel 4.4 Data Hasil Perhitungan Beban Puncak Tabel 4.5 Data Hasil Perhitungan Beban Rata-rata Tabel 4.6 Data Hasil Perhitungan Beban Terendah xiii

14 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1 Lembar Kesepakatan Bimbingan Laporan Akhir (LA) Lampiran 2 Lembar Bimbingan Laporan Akhir (LA) Lampiran 3 Lembar Rekomendasi Ujian Laporan Akhir (LA) Lampiran 4 Surat Izin Pengambilan Data pada PT. PLN (PEERSERO) Sektor Pembangkitan Bukit Asam xiv