Transformator : peralatan listrik elektromagnetik statis yang berfungsi untuk memindahkan dan mengubah daya listrik dari suatu rangkaian listrik ke ra

dokumen-dokumen yang mirip
Transformator. Dasar Konversi Energi

BAB II TRANSFORMATOR. sistem ketenagalistrikan. Transformator adalah suatu peralatan listrik. dan berbanding terbalik dengan perbandingan arusnya.

BAB II TRANSFORMATOR. elektromagnet. Pada umumnya transformator terdiri atas sebuah inti yang terbuat

BAB II TRANSFORMATOR. magnet dan berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik.

BAB II TRANSFORMATOR

BAB II TRANSFORMATOR. maupun untuk menyalurkan energi listrik arus bolak-balik dari satu atau lebih

BAB II TRANSFORMATOR

BAB II TRANSFORMATOR

BAB I DASAR TEORI I. TRANSFORMATOR

BAB II TRANSFORMATOR. II.1 UMUM Transformator atau trafo adalah suatu peralatan listrik yang dapat memindahkan

Teknik Tenaga Listrik (FTG2J2)

BAB II TRANSFORMATOR. dan mengubah tegangan dan arus bolak-balik dari satu atau lebih rangkaian listrik ke

BAB II TRANSFORMATOR

Mesin Arus Bolak Balik

BAB II DASAR TEORI. melalui gandengan magnet dan prinsip induksi elektromagnetik [1].

TRANSFORMATOR. Bagian-bagian Tranformator adalah : 1. Lilitan Primer 2. Inti besi berlaminasi 3. Lilitan Sekunder

BAB II TRANSFORMATOR. Transformator merupakan suatu alat listrik statis yang mampu mengubah

BAB II TRANSFORMATOR

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

ANALISA RUGI-RUGI PADA GARDU 20/0.4 KV

Transformator (trafo)

BAB II TRANSFORMATOR

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II TRANSFORMATOR

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

I. Tujuan. 1. Agar mahasiswa mengetahui karakteristik transformator 2. Agar mahasiswa dapat membandingkan rangkaian transformator berbeban R, L, dan C

BAB III. Transformator

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB 2 DASAR TEORI. lain, melalui suatu gandengan magnet dan berdasarkan prinsip induksi

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II TEORI DASAR. Universitas Sumatera Utara

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Pengenalan Sistem Catu Daya (Teknik Tenaga Listrik)

PENGARUH KETIDAKSEIMBANGAN BEBAN TRANSFORMATOR KERING BHT02 RSG GA SIWABESSY TERHADAP ARUS NETRAL DAN RUGI-RUGI

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. yang lain, melalui suatu gandengan magnet dan berdasarkan prinsip induksi

BAB 1. KONSEP DASAR. 1.1 Daya Listrik pada Rangkaian 1 Fasa 1.2 Rangkaian Tiga Fasa 1.3 Daya Listrik pada Rangkaian 3 Fasa

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. Gambar 2.1 Tiga Bagian Utama Sistem Tenaga Listrik untuk Menuju Konsumen

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

ANALISIS KINERJA TRANSFORMATOR TIGA BELITAN SEBAGAI GENERATOR STEP-UP TRANSFORMER

PENGUJIAN TAPPING TRANSFORMATOR DISTRIBUSI 20

Outline. Generator models Line models Transformer models Load models Single line diagram Per unit system. Electric Power Systems L3 - Olof Samuelsson

BAB III KETIDAKSEIMBANGAN BEBAN

BAB II PRINSIP DASAR TRANSFORMATOR

ANALISA PEMILIHAN TRAFO DISTRIBUSI BERDASARKAN BIAYA RUGI-RUGI DAYA DENGAN METODE NILAI TAHUNAN

BAB II GENERATOR SINKRON. bolak-balik dengan cara mengubah energi mekanis menjadi energi listrik. Energi

BAB II GENERATOR SINKRON

BAB 2 BAB II RUGI-RUGI JARINGAN DISTRIBUSI

SINGUDA ENSIKOM VOL. 7 NO. 3/ Juni 2014

BAB II MOTOR SINKRON. 2.1 Prinsip Kerja Motor Sinkron

STUDI PENGGUNAAN SISTEM PENDINGIN UDARA TEKAN UNTUK MENINGKATKAN EFISIENSI TRANSFORMATOR PADA BEBAN LEBIH

PROSEDUR PENGUJIAN TAHANAN ISOLASI TRAFO

PENGARUH BEBAN TIDAK SEIMBANG TERHADAP EFISIENSI TRANSFORMATOR TIGA FASA HUBUNGAN OPEN-DELTA

AKIBAT KETIDAKSEIMBANGAN BEBAN TERHADAP ARUS NETRAL DAN LOSSES PADA TRANSFORMATOR DISTRIBUSI

LABSHEET PRAKTIK MESIN LISTRIK TRANSFORMATOR

Gambar 2.1 Skema Sistem Tenaga Listrik

atau pengaman pada pelanggan.

SKRIPSI ME Muhammad Hanif NRP Dosen Pembimbing Ir. Sardono Sarwito, M.Sc.

DAFTAR ISI JUDUL... LEMBAR PRASYARAT GELAR... LEMBAR PERNYATAAN ORISINALITAS... LEMBAR PENGESAHAN... UCAPAN TERIMAKASIH... ABSTRAK...

Oleh: Sudaryatno Sudirham

Sudaryatno Sudirham. Analisis Keadaan Mantap Rangkaian Sistem Tenaga

waktu. Gaya gerak listrik (ggl) lawan akan dibangkitkan sesuai persamaan: N p dt Substitute Φ = N p i p /R into the above equation, then

PENGARUH KETIDAKSEIMBANGAN BEBAN TERHADAP ARUS NETRAL DAN LOSSES PADA TRAFO DISTRIBUSI

Mesin Arus Bolak Balik

1. Menerapkan konsep kelistrikan dan kemagnetan dalam berbagai penyelesaian masalah dan produk teknologi

ARUS BOLAK-BALIK Pertemuan 13/14 Fisika 2

II. TINJAUAN PUSTAKA. Transformator merupakan suatu peralatan listrik yang berfungsi untuk

Elektrodinamometer dalam Pengukuran Daya

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar belakang

Jurnal Teknologi Elektro, Universitas Mercu Buana ISSN: ANALISIS VECTOR GROUP PADA HUBUNGAN PARALEL TRANSFORMATOR UNIT GARDU BERGERAK

BAB II JARINGAN DISTRIBUSI TENAGA LISTRIK. karena terdiri atas komponen peralatan atau mesin listrik seperti generator,

BAB II SISTEM DAYA LISTRIK TIGA FASA

Mesin Arus Bolak Balik

PENGARUH HARMONISA TERHADAP ARUS NETRAL TRANSFORMATOR DISTRIBUSI (APLIKASI PADA R.S.U SARI MUTIARA MEDAN)

Analisa Konfigurasi Hubungan Primer dan Sekunder Transformator 3 Fasa 380/24 V Terhadap Beban Non Linier

BAB II TRANSFORMATOR. dan mengubah energi listrik bolak-balik (arus dan tegangan) dari satu atau lebih

BAB III SISTEM KELISTRIKAN MOTOR INDUKSI 3 PHASA. 3.1 Rangkaian Ekivalen Motor Induksi Tiga Fasa

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

ANALISA PENGARUH BEBAN TIDAK SEIMBANG TERHADAP RUGI DAYA LISTRIK PADA JARINGAN DISTRIBUSI SEKUNDER HASBULAH

Teknik Tenaga Listrik(FTG2J2)

TRAFO. Induksi Timbal Balik

EVALUASI PENENTUAN RUGI-RUGI TRANSFORMATORDALAM PENGARUH ARUS NON-SINUSOIDAL

BAB II LANDASAN TEORI

BAB II GENERATOR SINKRON TIGA FASA

BAB II MOTOR INDUKSI TIGA PHASA

Mesin AC. Motor Induksi. Dian Retno Sawitri

BAB II TRANSFORMATOR DAYA DAN PENGUBAH SADAPAN BERBEBAN. Tenaga listrik dibangkitkan dipusat pusat listrik (power station) seperti

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA. Pada suatu jaringan distribusi arus bolak-balik dengan tegangan (V), daya

LAPORAN PRAKTIKUM TRANSFORMATOR TRANSFORMATOR PENURUN TEGANGAN CUT CORE, TOROIDAL, SHELL DAN AUTO TRANSFORMATOR

DAYA ELEKTRIK ARUS BOLAK-BALIK (AC)

PENGARUH ARUS NETRAL TERHADAP RUGI-RUGI BEBAN PADA TRANSFORMATOR DISTRIBUSI PLN RAYON JOHOR MEDAN

PENGARUH HARMONISA PADA GARDU TRAFO TIANG DAYA 200 KVA DI PT PLN (Persero) APJ SURABAYA UTARA

BAB I PENDAHULUAN. yang dipakai adalah tegangan dan arus bolak-balik ( AC). Sedangkan tegangan dan arus

BAB II MOTOR INDUKSI TIGA PHASA

Jurnal Neutrino Vol. 2, No. 1 Oktober

ABSTRAK. Kata kunci : Arus Transien, Ketahanan Transformator, Jenis Beban. ABSTRACT. Keywords : Transient Current, Transformer withstand, load type.

BAB II LANDASAN TEORI

MAGNET JARUM. saklar. Besi lunak. Sumber arus Oleh : DRS. BRATA,M.Pd. SMAN1 KRA. kumparan. lampu. kumparan

DA S S AR AR T T E E ORI ORI

ANALISIS KETIDAKSEIMBANGAN BEBAN TRANSFORMATOR DISTRIBUSI UNTUK IDENTIFIKASI BEBAN LEBIH DAN ESTIMASI RUGI-RUGI PADA JARINGAN TEGANGAN RENDAH

BAB II DASAR TEORI. Motor asinkron atau motor induksi biasanya dikenal sebagai motor induksi

Transkripsi:

TRANSFORMATOR

Transformator : peralatan listrik elektromagnetik statis yang berfungsi untuk memindahkan dan mengubah daya listrik dari suatu rangkaian listrik ke rangkaian listrik lainnya,dengan frekuensi yang sama dan perbandingan transformasi tertentu melalui suatu gandengan magnet dan bekerja berdasarkan prinsip induksi elektromagnetis Dalam bidang teknik listrik pemakaian transformator dikelompokkan menjadi: Transformator daya Transformator distribusi Transformator pengukuran; yang terdiri dari transformator arus dan transformator tegangan.

Keadaaan Transformator Tanpa beban I 0 F N 1 N 2 E2 F E 1 I 0 V 1 E 1 Transformator tanpa beban Vektor transformator tanpa beban

Keadaan Tanpa Beban Bila kumparan primer suatu transformator dihubungkan dengan sumber tegangan V 1 yang sinusoid, akan mengalirlah arus primer Io yang juga sinusoid dan dengan menganggap belitan N 1 reaktif murni, Io akan tertinggal 90 o dari V 1. Arus primer Io menimbulkan fluks (f) yang sefasa dan juga berbentuk sinusoid. f = f maks sin wt

Fluks yang sinusoid ini akan menghasilkan tegangan induksi e 1 (Hukum Faraday). Fluks yang berubah-ubah memotong suatu kumparan maka pada kumparan tersebut akan di induksikan suatu tegangan listrik : e 1 N 1 df dt e d( fmaks sin wt) N1 N1 maks cos wt (tertinggal 90 dt o dari f) 1 f Harga efektifnya E N 2 ff 1 maks 1 4, 44 2 N 1 ff maks

Pada rangkaian sekunder, fluks (f) bersama tadi menimbulkan e 2 N 2 df dt e N w cos 2 2 fm wt E2 4, 44N 2 ff maks E1 E 2 N N 1 2 Dengan mengabaikan rugi tahanan dan adanya fluks bocor, E E 1 2 V V 1 2 N N 1 2 a a = perbandingan transformasi Dalam hai ini tegangan E 1 mempunyai besar yang sama tetapi berlawanan arah dengan tegangan sumber V 1.

Arus Penguat Arus primer Io yang mengalir pada saat kumparan sekunder tidak dibebani disebut arus penguat. Dalam kenyataannya arus primer Io bukanlah merupakan arus induktif murni, hingga ia terdiri atas dua komponen: (1) Komponen arus pemagnetan I M, yang menghasilkan fluks (f ). (2) Komponen arus rugi besi i C, menyatakan daya yang hilang akibat adanya rugi histeris dan arus eddy. I C sefasa dengan V 1, dengan demikian hasil perkaliannya (I C x V 1 ) merupakan daya (watt) yang hilang F I 0 I 0 I M V I C I M 1 R C X M V 1 E 1 I C Vektor hubungan fasor Io, I M dan I C Rangkain pengganti Io, I M dan I C

Keadaaan Transformator Berbeban F 1 I 1 F 2 I 2 N 1 N 2 V 1 E 1 E 2 Z L V 2 Apabila kumparan sekunder dihubungkan dengan beban Z L, I 2 mengalir pada kumparan sekunder, di mana I 2 = V 2 /Z L.

Arus beban I 2 ini akan menimbulkan gaya gerak magnet (ggm) N 2 I 2 yang cenderung menentang fluks (f ) bersama yang telah ada akibat arus pemagnetan I M. Agar fluks bersama itu tidak berubah nilainya, pada kumparan primer harus mengalir arus I 2, yang menentang fluks yang dibangkitkan oleh arus beban I 2, hingga keseluruhan arus yang mengalir pada primer menjadi : I I 1 o I I o 1 I I ' 2 ' 2

Bila rugi besi diabaikan (I C diabaikan) maka Io = I M I 1 = I M + I 2 Untuk menjaga agar fluks tetap tidak berubah sebesar ggm yang dihasilkan oleh arus pemagnetan I M saja, berlaku hubungan : N 1 I M = N 1 I 1 N 2 I 2 N 1 I M = N 1 (I M + I 2 ) N 2 I 2 Sehingga N 1 I 2 = N 2 I 2 Karena nilai I M dianggap kecil maka I 2 = I 1 N 1 I 1 = N 2 I 2 atau I 1 /I 2 = N 2 /N 1

Trafo tidak ideal ( actual transformer) I 1 R 1 R 2 I 2 E 1 E 2 f 11 f 22 N 1 f m N 2

Actual Transformer The actual transformer windings have resistances R1 and R2 Part of the primary current generated flux will not link the secondary winding. This flux is the primary leakage flux f 11. Part of the secondary current generated flux will not link the primary winding. This flux is the secondary leakage flux f 22. I 1 R 1 R 2 E 1 E 2 f 11 f 22 N 1 f m N 2 I 2 21

Actual Transformer The flux linkage the primary winding is: f f 1 m f 11 f m I1L N 1 1 The flux linkage the secondary winding is: f f 2 m f f 22 m I L 2 2 N 1 F 11 and F 22 can be replaced by equivalent inductance L 1 and L 2 respectively L 1 R 1 I 1 R 2 L 2 V 1 E 1 E 2 I 2 V 2 N 1 f m N 2 22

Actual Transformer The iron core is represented by a magnetizing reactance X m Hysteresis and eddy currents cause iron losses. These losses are represented by a resistance R c which is connected in parallel with X m X 1 R 1 I 1 R 2 X 2 V 1 I 1 I c I m E 1 I E 2 2 R c X m V 2 N 1 F m N 2 23

Rangkaian Ekivalen

Dari model rankaian diatas dapat pula diketahui hubungan penjumlahan vektor : V 1 = E 1 + I 1 R 1 + I 1 X 1 E 2 = V 2 = I 2 R 2 + I 2 X 2 E 1 / E 2 = N 1 / N 2 = a atau E 1 = a E 2 E 1 = a ( I 2 Z L + I 2 R 2 + I 2 X 2 ) Karena I 2 / I 2 = N 2 / N 1 = a atau I 2 = ai 2 Maka E 1 = a 2 ( I 2 Z L + I 2 R 2 + I 2 X 2 ) Dan V 1 = E 1 = a 2 ( I 2 Z L + I 2 R 2 + I 2 X 2 ) + I 1 (R 1 + X 1 )

Equivalent circuit jx 1 R 1 jx 2 R 2 E 2 = ae 2 = E 1. I c I m V I 1 I 1 E 2 Z E L 1 2 V R 2 c jx m V 2 = av 2 I 2 = I 2 /a R 2 = a 2 R 2 jx 1 R 1 ja 2 X 2 a 2 R 2 V 1 I 1 I c I m I 2 /a a2 Z L av 2 R c jx m X 2 = a 2 X 2 Transformer equivalent circuit referred to the primary side 26

Menentukan parameter 1. Pengukuran Beban Nol ( pada TR )

2. Pengukuran Hubung Singkat ( pada TT)

Tes Polaritas Trafo V3 = V1-V2 V3 = V1+V2 Polaritasnya sama Polaritasnya tidak sama

Pengaturan Tegangan Pengaturan tegangan ialah perubahan tegangan sekunder antara beban nol dan beban penuh pada suatu faktor kerja tertentu dengan tegangan primer konstan. VR V 2, nl V V 2, fl 2, fl 100%

Rugi Tembaga ( P cu ) Rugi yang disebabkan arus beban mengalir pada kawat tembaga dapat ditulis sbb : P cu = I 2 R Karena arus beban berubah ubah, rugi tembaga juga tidak konstan bergantung pada beban Rugi Besi ( Pi ) Rugi besi terdiri dari : (1) Rugi histerisis, yaitu rugi yang disebabkan fluks bolak balik pada inti besi, yang dinyatakan sebagai : P h = K h fb maks watt Kh = konstanta B maks = fluks maksimum (weber) (2) Rugi eddy current yaitu rugi yang disebabkan arus pusar pada inti besi. Dirumuskan sebagai: P a = K a ƒb maks watt Jadi rugi besi (rugi inti) adalah : P i = P h + P a

Efisiensi:

Perubahan Efisiensi terhadap beban: Untuk beban tertentu, efisiensi maksimum terjadi ketika rugi tembaga = rugi inti.

Perubahan Efisiensi terhadap faktor kerja (cos φ ) Beban. Perubahan efisiensi terhadap cos φ beban Hubungan antara efisiensi dan beban pada cos φ yang berbedabeda dapat dilihat pada gambar di atas.

Trafo 3 fasa Konstruksi Transformator Tiga Fasa Tipe Inti Transformator Tiga Fasa Tipe Cangkang

Rangkaian TrafoTiga Fasa Sistem Terhubung Delta Arus LINE : I I I a b c I I ab bc I ca Pada beban setimbang: I I ca ab I bc I a 3 I 30 ab a b V ca c V ab V bc I a I b I c b Z ab I bc a I ab Z bc I ca Z ca c

Sistem dihubungkan Y Tegangan LINE to LINE berbeda dg tegangan FASA I a V a n V a b n V b n V ab V an - V bn 3 V an 30 I b V c a V bc V bn - V cn 3 V -90 bn V c n V b c V ca V cn - V an 3 V 150 cn I c Besar Tegangan LINE to LINE adalah tegangan FASA (rms)

The usual connections for three-phase transformers are: wye / wye wye / delta seldom used, unbalance and 3th harmonics problem frequently used step down.(345 kv/69 kv) delta / delta used medium voltage (15 kv), one of the transformer can be removed (open delta) delta / wye step up transformer in a generation station For most cases the neutral point is grounded.

AUTOTRAFO

In order that the transformers work satisfactorily in parallel, the following conditions should be satisfied: Transformers should be properly connected with regard to their polarities. The voltage ratings and voltage ratios of the transformers should be the same. Even a small difference in the induced secondary voltages can cause a large circulating current in the secondary loop because impedances of the transformers are small. This secondary circulating current will cause current to be drawn from the supply by the primary of each transformer. These currents will cause copper losses in both primary and secondary. The per unit or percentage impedances of the transformers should be equal. The reactance/resistance ratios of the transformers should be the same.

TUGAS 1. Primer dari suatu trafo mengambil arus 0,6 A dan daya 64 W bila dihubungkan dengan sumber 200 V, 50 Hz, sedangkan sisi sekunder dalam keadaan terbuka. Tentukan berapa arus magnetisasi dan arus rugi besi. 2. Suatu trafo 230/2300 V mengambil arus 5 A dalam keadaan tak berbeban pada faktor kkerja 0.25 lag. Tentukan : a. Arus rugi besi b. Arus magnetisasi

3. Trafo satu fasa 10 KVA, 2500/500 memberikan data pada tes berikut: OS test : 250 V; 0,8 A; 50 W SC test : 60 V; 3 A ; 45 W Hitung efisiensi trafo pada beban penuh dengan faktor kerja 0,8 lagging.

4. A 15-kVA, 2300/230-V transformer is tested (both tests are done in the primary side!!):.oc Test V OC = 2300 V I OC = 0.21 A P OC = 50 W.SC Test V SC = 47 V I SC = 6 A P SC = 160 W a. Find the equivalent circuit referred to high-voltage side! b. Find the equivalent circuit referred to low-voltage side! c. Calculate full-load VR at 0.8 lagging power factor! d. What is the efficiency of the transformer at full load with a power factor of 0.8 lagging?