Auto Transformator

Auto transformator• Transformator yang lilitan primer dan sekunder

dalam satu lilitan • Prinsip kerjanya sama dengan transformator

dua lilitan• Auto Transformator dapat didesain dari

transformator dua lilitan atau didesain khusus sebagai auto transformator

• Auto transformator dapat didesain dengan V output konstan walaupun dengan V input yang berfluktuasi

Analisa auto transformator

• Misal semua rugi-rugi diabaikan, perbandingan transformasinya:

a= Vp/Vs= N1/N2 a > 1.... Auto transformator

penurun tegangan dan a < 1 .... Auto transformator

penaik tegangan

Auto Transformator Step Down• Vs = V2 atau Vs = (N2/N1)x V1

• Is = I1 + I2

• Is = I1 + (N1/N2)x I1

• KVA auto transformator = Vs x Is• KVA = ((N2/N1)x V1)x (I1 + (N1/N2)x I1)• KVA = (N2/N1)x V1)x I1 +V1x I1

Bila KVA transformator dua lilitan = V1 x I1

KVA auto transformator/ KVA transformator 2 lilitan = ((N2/N1)x V1)x I1 +V1x I1)/ V1 x I1= (N2/N1+ 1) atau N2/N1= 1/a pada transformator 2 lilitan

Kapasitas auto transformator = (1 +1/a) kapasitas transformator 2 lilitan

Auto Transformator Step Up

Rugi-rugi dan Efisiensi Auto Transformator• Rugi-rugi auto transformator:a. Rugi inti (Ph+e) besarnya sama dengan rugi inti

transformator 2 lilitanb. Rugi tembaga (Pcu) untuk beban penuh rugi tembaga

pada auto transformator sama dengan rugi tembaga pada transformator 2 lilitan

Efisiensi Auto TransformatorȠ = Daya keluar/ daya masukȠ = Daya masuk- (rugi-rugi)/ daya masukȠ = Daya keluar/ daya keluar + (rugi-rugi)Ƞ = 1 – (rugi-rugi/ daya masuk)

Keuntungan dan Kerugian Auto Transformator

• Keuntungan:a. Untuk daya yang sama auto transformator memiliki

ukuran yang lebih kecilb. Efisiennya lebih tinggic. Harganya lebih murahd. Arus tanpa beban dan kerugian tegangan lebih rendah• Kerugian:

a. Arus hubung singkat lebih tinggib. Ada hubungan langsung antara tegangan tinggi dan

rendah, sehingga apabila ada kesalahan didalam meletakkan tegangannya dapat mengakibatkan kerusakan

Transformator Pengukuran• Sistem pengukuran :a. Transformator arus (current Transformer)b. Transformator tegangan (Voltage Transformer)

c. Transformator Arus Hubungan dalam pengoperasian:1. Kondisi normal, jika pada sisi sekunder dihubungkan

dengan ampermeter, yang impedansinya diabaikan atau jika pada lilitan sekunder dihubung singkat

2. Kondisi tidak normal, jika pada lilitan sekunder dibuka

Berdasarkan gambar rangkaian di bawah:I1 = (N2/N1) x I2jika impedansi ampermeter diabaikan atau pada sisi sekunder dihubung singkat (Vab = Φ)

2 buah vektor menunjukkan bahwa Øm selalu ketinggalan terhadap ES 900, sebab jika Es kecil maka Øm kecil. Jika lilitan sekunder dibuka maka akan menghasilkan vektor pada sebelah kiri yaitu Iprimer = arus kemagnetan, sehingga ggl induksi Es sangat besar.Kondisi tersebut sama dengan trafo daya yang dihubung singkat pada lilitan sekundernya

Karakteristik Transformator Arus

• Prinsip transformator arus adalah alat untuk menurunkan harga arus yang tinggi menjadi harga arus yang rendah (5 A) atau 1 -2 A

• Klasifikasi Trafo arus:a.Transformator instrumen: ammeter, KWH meterb.Transformator pengaman: mensuplay relay pengaman

• Kesalahan Transformator:a.Kesalahan perbandingan arus/ratio error (RE)b.Kesalahan sudut phasa

• Kesalahan perbandingan arus/ratio... RE = (Kn.Is –Ip)/Ip x 100 %

RE = ratio error, Kn = perbandingan arus nominal, Ip = arus primer, Is = arus sekunder

Karakteristik Transformator Arus

• K esalahan sudut phasa:Kesalahan sudut phasa merupakan perbedaan sudut Ip dengan Is

• Kurva dua kesalahan transformator arus seperti pada gambar di samping

• Berdasarkan gambar tersebut transformator arus yangmemiliki harga arus kecil mempunyai RE negatif, tetapi kesalahan sudut phasa besar

• Semakin besar arus sekunder, semakin kecil kesalahan sudut phasa tetapi kesalahan perbandingan arusnya semakin besar

Transformator Tegangan

Perbedaan Transformator Arus dan Transformator Tegangan

No Konstruksi dan sifat Transformator Arus

Transformator Tegangan

1 Lilitan Primer Jumlah lebih sedikit dibandingkan lilitan sekunder. Luas Penampang kawat lebih besar dibandingkan sekunder

Lilitan primer lebih banyak dibandingkan lilitan sekunder. Penampang kawat lebih kecil

2 Keadaan normal Sisi sekunder dihubung singkat

Sisi sekunder dalam keadaan terbuka

3 Pemasangan Dihubungkan secara seri dengan line

Dihubungkan secara paralel dengan line

• Berdasarkan gambar rangkaian dan vektor tegangan jika transformator dihubungkan dengan beban yang bersifat berlainan akan diperoleh kareakteristik Vs = f (IL) seperti pada gambar karakteristik gambar 30

• Sifat beban berpengaruh terhadap perubahan tegangan terminal

• Regulasi tegangan untuk masing-masing sifat beban akan berbeda