BAB 3 PENGOLAHAN DATA 3.1 Kerja Paralel Transformator Tiga Fasa Untuk memperoleh sistem tenaga listrik yang stabil, beberapa transformator dioperasikan kerja paralel, tujuannya untuk menghasilkan tenaga listrik yang besar. Ketika transformator digunakan untuk melayani beban yang besar, maka dibutuhkan kapasitas daya yang besar pula. Agar tidak mengganti transformator dengan daya yang lebih besar, maka dapat dilakukan kerja paralel pada suatu transformator dengan mengoperasikan kerja paralel pada dua transformator atau lebih. Transformator dikatakan beroperasi paralel bilamana transformator tersebut dikoneksikan pada sistem primer dan sekunder yang sama dan letaknya cukup berdekatan (dalam satu busbar) sehingga impedansi eksternal akibat pemakaian busbar untuk koneksi paralel dapat diabaikan dibandingkan dengan impedansi internal pada transformator. Untuk Paralel Transformato pada pekerjaan Jaringan dalam keadaan bertegangan, transformator yang diparalel masing-masing adalah transformator 56
57 dalam gardu dan transfomator Unit Gardu bergerak. Tujuannya agar pelanggan tidak mengalami pemadaman walaupun gardu atau transformatornya dipelihara. Selama pemeliharaan, beban pelanggan dipindahkan ke Transformator Unit Gardu Bergerak. PENYULANG A PENYULANG A T 1 T UGB T 1 T UGB Beban Transformator T 1 Gardu paralel Dengan transformator T UGB Beban dipindahkan ke transformator T UGB dan selanjutnya transformator T 1 Gardu dipelihara Gambar 3.1: Diagram garis tunggal paralel transformator 3.2 Syarat Kerja Paralel Transformator Tiga Fasa Tidak semua transformator dapat diopersaikan secara paralel, ada beberapa syarat yang harus terpenuhi agar transformator dapat dioperasikan secara paralel, yaitu sebagai berikut : 1. Tegangan kerja transformator pada sisi tegangan tinggi dan tegangan rendah harus sama. Apabila tidak sama maka tegangan induksi pada kumparan sekunder masing-masing transformator tidak sama.
58 Perbedaan ini akan menyebabkan terjadinya arus pusar pada kumparan tegangan rendah ketika transformator dibebani. Arus ini akan menimbulkan panas pada kumparan tersebut, besarnya arus pusar tersebut adalah :... (4.1) Gambar 3.2: Arus pusar pada kumparan sekunder 2. Polaritas masing masing transformator harus sama. 3. Tegangan impedansi pada keadaan beban penuh harus sama, kedua transformator membagi beban sesuai dengan kapasitasnya, sehingga tegangan impedansi pada keadaan beban penuh kedua transformator tersebut sama. Apabila nilai impedansi sistem dari transformator yang akan diparalel berbeda, maka distribusi beban tidak maksimal. Berikut ini merupakan rumus perhitungan mengenai pengaruh impedansi terhadap distribusi pada masingmasing transformator yang diparalel :...(4.2) Contoh :
59 Dua buah trafo akan dioperasikan paralel dengan masing-masing spesifikasi sebagai berikut : Trafo I : 3Ø ; 50 Hz ; 50 kva ; 20 kv 400/230 V ; Yzn-11 ; impedansi 4% Trafo II : 3Ø ; 50 Hz ; 250 kva ; 20 kv 400/230 V ; Dyn-5 ; impedansi 4% Untuk menentukan suplai masing-masing trafo dan total suplai kedua transformator tersebut adalah sebagai berikut : Total kapasitas paralel = 50 kva + 250 kva = 300 kva Apabila disuplai sesuai kapasitas transformator, maka :...(4.2) Mengacu pada perhitungan di atas, apabila masing-masing transformator mensuplai sesuai kapasitas nominalnya, untuk menentukan suplai masing-masing transformator adalah sebagai berikut : Total kapasitas nominal = 50 kva + 250 kva = 300 kva Total suplai = 50 kva + 250 kva = 300 kva
60 4. Frekuensi transformator harus sama 5. Jumlah fasa harus sama 6. Kelompok vector group harus sama, jika vector groupnya tidak sama, maka selisih antara vector group transformator pertama dan transformator kedua sebesar 120 o. Berdasarkan IEC 60076, apabila ada dua buah transformator atau lebih yang akan diparalel, namun vector group kedua trafo tersebut berbeda, maka masih dimungkinkan untuk dioperasikan paralel asalkan masih termasuk kedalam satu kelompok bilangan jam. Kelompok bilangan jam yang dapat diparalel : a. Group I Bilangan Jam 0, 4 dan 8 b. Group II Bilangan Jam 6, 10 dan 2 c. Group III Bilangan Jam 1 dan 5 d. Group IV Bilangan Jam 7 dan 11 T 1 v 21 V 11 V 12 T 2 = T UGB Vo v 22 Gambar 3.3: Pengukuran tegangan sisi tegangan rendah 3.3 Membuat hubungan paralel Transformator Pekerjaan paralelisasi transformator dilakukan dalam keadaan transformator eksisting beroperasi karena paralelisasi yang dilakukan bertujuan untuk menghindari pemadaman pada gardu yang beroperasi. Artinya pekerjaan dilaksanakan dalam keadaan bertegangan, sehingga diperlukan
61 peralatan-peralatan dan keterampilan personil yang khusus dalam pelaksanaan paralelisasi transformator ini. Dua buah transformator yang akan dihubung paralel adalah transformator pada gardu portal (eksisting) dengan transformator UGB (Unit Gardu Bergerak) yang masing-masing memiliki spesifikasi sebagai berikut: 1. Transformator eksisting 3Ø ; 50 Hz ; 50 kva ; 20 kv 400/230 V ; Yzn-11 ; impedansi 4% 2. Transformator UGB 3Ø ; 50 Hz ; 250 kva ; 20 kv 400/230 V ; Dyn-5 ; impedansi 4% 3.3.1 Peralatan kerja Peralatan kerja yang harus disediakan untuk membuat hubungan paralel transformator Unit Gardu bergerak yaitu: a. Unit Gardu Bergerak yang terdiri atas: - Kabel Jumper Tegangan Tinggi - Kabel Utama Tegangan Tinggi - Kabel Utama Tegangan Rendah - LBS - Pengaman Lebur (LBS-TP) - Bush Bar tie Tegangan Menengah dan Tegangan Rendah - Unit pentanahan/pembumian - Transformator b. Unit mobil operasional PDKB yang berisi: - Maesuring rod 1 m - Platform
62 - Universal Stick - Line Clamp - Temporary Support cleat - Pole Belt - Cable strain clamp - Isilation glove 20 kv - Isulation glove 1 kv - insulation section ladder 2m - ladder base 3m - Pole tong - Clip On Ameter - Digital Volt Meter - Sequence Meter - Rubber Mad - Fexible Cover with adhesive tape - Blanket clamp - Earthing meter - Insulating resistance meter 1 kv - Insulating resistance meter 20 kv - Hand line - Tas peralatan - Kunci Isolasi - Tang isolasi - Obeng isolasi - Majun - Amplas - Tarpaulin - Hamer 5 kg - Silikon cloth - Sapu c. Alat Pelindung Diri - Helmet
63 - Body harnesse - Sepatu isolasi - Safety gloves - Kacamata UV 3.3.2 Langkah Kerja 1. Melakukan pemeriksaan trafo UGB dan trafo eksisting yang meliputi : tegangan, putaran fasa, vector group, impedansi dan kelengkapan peralatan. Untuk mengetahui jenis vector group, kita dapat melihat pada name plate yang terpasang pada transformator. Namun apabila name plate rusak atau hilang, untuk mengetahui atau sekedar memastikan jenis vector group yang diterapkan kita dapat melakukan pengujian dengan menghubungkan terminal 1U dan 2U, kemudian memberikan tegangan 3 fasa pada sisi primer (400 V) lalu mengukur tegangan pada setiap terminal. Selanjutnya menganalisa hasil pengukuran dengan menggambarkan diagram fasor. Tabel 3.1: Hasil pengukuran pengujian vector group. No Terminal ukur Tegangan 1 1U - 1V 396 2 1V - 1W 395 3 1W - 1U 395 4 2u - 2v 7,9 5 2v - 2w 7,9 6 2w - 2u 8,0 7 1V - 2v 418 8 1V - 2w 418 9 1W - 2v 409 10 1W - 2w 416
64 2. Melakukan penyambungan pada sisi HV dan LV dengan sambungan normal, maksudnya polaritas transformator disesuaikan dengan polaritas sumber. 3. Memberi tegangan trafo UGB pada sisi HV (20kV) dengan memasukan sakelar LBS pada UGB. 4. Melakukan pengukuran tegangan sisi LV trafo 1 dan 2 secara individu dan antara trafo 1 dan 2 untuk mengetahui terpenuhinya syarat paralel. 5. Jika antara terminal sekunder trafo UGB dan trafo eksisting masih ada beda potensial, tukarlah urutan fasa sedemikian rupa sehingga tidak ada beda potensial antara terminal sekunder trafo UGB dan trafo eksisting. 6. Jika hasil pemeriksaan telah memenuhi syarat paralel transformator, selanjutnya memasukkan MCCB panel TR trafo UGB (pararel dengan trafo eksisting).
65 SUTM 20 KV Universal stick Temporary support cleat Pole belt S S S 400/231 V Plat form CableStrain clamp Terminating STR Main cable 20 kv Cable 20 kv (3x25 sqmm, 60 m) Unit gardu bergerak (ugb) Gas switch Pembumian Pembumian Gardu Exsisting Pembumian Main cable 1000 volt (4X95 sqmm, 60 m) Gambar 3.4: Paralelisasi transformator UGB dan gardu distribusi
66 R S T 1U 1 1V 1 1W 1 1U 2 1V 2 1W 2 2U 1 2V 1 2W 1 2U 2 2V 2 2W 2 Saklar Sinkron 2 2 2 1 1 1 Beban Gambar 3.5: Diagram pengawatan sambungan normal Tabel 3.2: Hasil pengukuran sambungan normal No Terminal Ukur Trafo eks Trafo UGB Trafo eks.dan UGB 1 2U - N 228,2 229,5 2 2V - N 227,9 229,8 3 2W - N 228,0 229,0 4 2U - 2V 396,2 398,8 5 2V - 2W 395,7 399,0 6 2W - 2U 395,8 399,0 7 2U1-2U2 457,7 8 2V1-2V2 457,7 9 2W1-2W2 457,0 10 2U1-2W2 228,6 11 2W1-2U2 228,5 12 Putaran Fasa
67 R S T 1U 1 1V 1 1W 1 1U 2 1V 2 1W 2 2U 1 2V 1 2W 1 2U 2 2V 2 2W 2 Saklar Sinkron 2 2 2 1 1 1 Beban Gambar 3.6: Diagram pengawatan sambungan tidak normal Tabel 3.3: Hasil pengukuran sambungan tidak normal No Terminal Ukur Trafo eks Trafo UGB Trafo eks.dan UGB 1 2U - N 228,2 229,5 2 2V - N 227,9 229,8 3 2W - N 228,0 229,0 4 2U - 2V 396,2 398,8 5 2U - 2W 395,7 399,0 6 2V - 2W 395,8 399,0 7 2U1-2U2 398,0 8 2V1-2V2 0,8 9 2W1-2W2 398,4 10 2U1-2W2 1,2 11 2W1-2U2 1,4 12 Putaran Fasa