BAB I PENDAHULUAN I.1. Latar Belakang Pengoperasian transformator yang handal sangat diperlukan dalam sistem tenaga listrik. Dimana transformator dilengkapi dengan pengaman pengaman sesuai dengan kebutuhan. Untuk Transformator Daya (mempunyai kapasitas besar), sistem pengamannya lebih kompleks dibandingkan Transformator Distribusi dengan daya yang kecil. Pengaman Trafo Daya menggunakan relay seperti differensial, arus lebih, REF dan sebagainya. Akan tetapi pengaman pada Transformator Distribusi cukup dengan fuse (pelebur) dilengkapi dengan Lighting Arester untuk melindungi terhadap sambaran petir. Dalam Tugas Akhir ini dibahas pengaman pada transformator tiang distribusi pada PT. PLN (Rayon Medan kota) dengan kapasitas 400 kva. Dalam hal ini fuse (pelebur) digunakan sebagai pengamannya. Bila transformator pertama kali diberi energi akan timbul arus inrush magnetisasi. Arus ini mempunyai nilai yang sangat besar yaitu 8 sampai 30 kali arus nominal. Besar arus inruh ini dipengaruhi oleh ukuran inti dari transformator dan level fluksi yang sudah ada pada inti. Dengan melihat perbandingan arus inrush terhadap arus nominal dimana nilainya sudah dapat menimbulkan pengaman bekerja akan tetapi ketahanan pengaman (dalam waktu yang sangat singkat) atau tundaan waktu kerjanya mengakibatkan pengaman tidak bekerja.
Dalam Tugas Akhir ini dibahas mengenai perhitungan besar arus inrush agar dapat dibandingkan dengan arus nominalnya. Perkiraan lama waktu terjadinya arus inrush juga dibahas pada Tugas Akhir ini. Nilainya juga dibandingkan dengan rating fuse yang digunakan. Gangguan pada sistem tenaga listrik juga sangat sering terjadi. Gangguan tersebut dapat berupa gangguan 1 fasa ke tanah (70%), antar fasa fasa (15%), 2 fasa ke tanah (10%) dan gangguan 3 fasa.(5%). Meskipun paling jarang terjadi biasanya gangguan yang mempunyai arus terbesar adalah gangguan 3 fasa. Untuk itu yang dibahas dalam perhitungan dalam Tugas Akhir saya ini adalah besar nilai hubung singkat 3 fasa ke tanah. Adapun analisa perhitungannya dengan menggunakan metode thevenin. Gangguan tiga phasa yang dianalisa adalah di sisi primer dan sekunder trafo distribusi 400 KVA. Dalam Tugas Akhir ini perhitungan dilakukan dengan manual. Nilai arus hubung singkat ini juga nantinya dapat dibandingkan terhadap arus nominal dan arus inrush. I.2. Tujuan Penulisan 1. Menentukan rating pengaman yang digunakan pada Transformator Distribusi agar mengoptimalkan kinerja transformator. 2. Menentukan besar nilai arus inrush dan membandingkan terhadap arus nominal dan memperkirakan tundaan waktu minimal agar pengaman bekerja dengan optimal. 3. Menentukan besar nilai arus gangguan simetris (3 fasa ke tanah) dan menentukan waktu kerja pelebur jika terjadi gangguan 3 fasa.
I.3. Batasan Masalah 1. Tidak membahas pengaman terhadap sambaran petir (LA). 2. Tidak membahas banyak gelombang arus inrush yang terjadi (hanya menghitung nilai puncak arus inrush) pada trafo 400 kva. 3. Pengaman yang dibahas adalah Fuse pada Trafo Distribusi 4. Gangguan yang dibahas dalam perhitungan adalah gangguan 3 fasa ke tanah (gangguan simetris). I.4. Metodologi Penulisan Untuk dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini maka penulis menerapkan beberapa metode studi diantaranya : 1. Studi Literatur Yaitu dengan membaca teori - teori yang berkaitan dengan topik Tugas Akhir ini dari buku - buku referensi baik yang dimiliki oleh penulis atau di perpustakaan dan juga dari artikel - artikel, jurnal, internet dan lain-lain. 2. Studi Bimbingan Yaitu dengan melakukan diskusi tentang topik Tugas Akhir ini dengan dosen pembimbing yang telah ditunjuk oleh pihak jurusan Teknik Elektro USU dan teman - teman sesama mahasiswa. 3. Studi Lapangan Yaitu studi kasus di PT. PLN Cab. Medan ( Rayon Medan Kota).
I.5. Sistematika Penulisan Tugas Akhir ini disusun berdasarkan sistematika sebagai berikut : BAB I : PENDAHULUAN Bab ini berisikan tentang gambaran umum mengenai Tugas Akhir yang memuat latar belakang, penulisan judul, tujuan dan manfaat penulisan, batasan masalah, metodologi penulisan dan sistematika penulisan. BAB II : TRANSFORMATOR Bab ini berisikan tentang gambaran umum transformator, prinsip kerja transformator, arus magnetisasi dan karakteristik beban nol transformator, keadaan trafo terhubung singkat, keadaan transformator berbeban dan rugi rugi transformator dan pemodelan trafo satu fasa dan tiga fasa. BAB III: ARUS INRUSH, ARUS HUBUNG SINGKAT DAN PENGAMAN PADA TRANSFORMATOR Bab ini berisikan tentang pengertian arus inrush, rumus perhitungannya dan faktor yang mempengaruhinya, perkiraan lama terjadinya arus inrush, jenis jenis gangguan hubung singkat dam rumus rumus perhitungannya dan jenis - jenis pengaman transformator dan standard PLN tentang jenis pengaman Transformator Distribusi.
BAB IV: PERHITUNGAN ARUS INRUSH DAN ARUS HUBUNG SINGKAT PADA SISI PRIMER DAN SEKUNDER TRANSFORMATOR Bab ini berisikan perhitungan rating pengaman (fuse), perhitungan arus inrush dan membandingkan terhadap arus nominal, perkiraan lama terjadinya arus inrush dan tundaan waktu minimum pengaman dan perhitungan besar arus gangguan 3 fasa ke tanah dan pengaruhnya terhadap pengaman utama dengan memasukkan data data yang diperoleh. BAB V: KESIMPULAN DAN SARAN Bab ini berisikan kesimpulan dan saran penulisan Tugas Akhir ini.