2
BAB IPENDAHULUAN1.1 Gambaran umum perusahaanSejarah
Ketenagalistrikan di Indonesia dimulai pada akhir abad ke-19,
ketika beberapa perusahaan Belanda mendirikan pembangkit tenaga
listrik untuk keperluan sendiri. Pengusahaan tenaga listrik
tersebut berkembang menjadi untuk kepentingan umum, diawali dengan
perusahaan swasta Belanda yaitu NV. NIGM yang memperluas usahanya
dari hanya di bidang gas ke bidang tenaga listrik. Selama Perang
Dunia II berlangsung, perusahaan-perusahaan listrik tersebut
dikuasai oleh Jepang dan setelah kemerdekaan Indonesia, tanggal 17
Agustus 1945, perusahaan-perusahaan listrik tersebut direbut oleh
pemuda-pemuda Indonesia pada bulan September 1945 dan diserahkan
kepada Pemerintah Republik Indonesia. Pada tanggal 27 Oktober 1945,
Presiden Soekarno membentuk Jawatan Listrik dan Gas, dengan
kapasitas pembangkit tenaga listrik hanyasebesar157,5MWsaja.
Tanggal 1 Januari 1961, Jawatan Listrik dan Gas diubah menjadi
BPU-PLN (Badan Pimpinan Umum Perusahaan Listrik Negara) yang
bergerak di bidang listrik, gas dan kokas. Tanggal 1 Januari 1965,
BPU-PLN dibubarkan dan dibentuk 2 perusahaan negara yaitu
Perusahaan Listrik Negara (PLN) yang mengelola tenaga listrik dan
Perusahaan Gas Negara (PGN) yang mengelola gas. Saat itu kapasitas
pembangkit tenaga listrik PLN sebesar 300 MW. Tahun 1972,
Pemerintah Indonesia menetapkan status Perusahaan Listrik Negara
sebagai Perusahaan Umum Listrik Negara (PLN). Tahun 1990 melalui
Peraturan Pemerintah No. 17, PLN ditetapkan sebagai pemegang kuasa
usaha ketenagalistrikan. Tahun 1992, pemerintah memberikan
kesempatan kepada sektor swasta untuk bergerak dalam bisnis
penyediaan tenaga listrik. Sejalan dengan kebijakan di atas, pada
bulan Juni 1994 status PLN dialihkan dari Perusahaan Umum menjadi
Perusahaan Perseroan (Persero).
PT PLN (Persero) Wilayah Nanggroe Aceh Darussalam (NAD)
merupakan salah satu Kantor Wilayah PT PLN (Persero) di daerah
paling ujung bagian barat Pulau Sumatera yang membawahi 6 unit
Kantor Cabang dan 30 unit Kantor Ranting di seluruh daerah dalam
Propinsi NAD.1.2Visi dan Misi Perusahaan1.2.1 Visi Diakui sebagai
Perusahaan Kelas Dunia yang bertumbuh kembang, unggul dan
terpercaya dengan bertumpu pada potensi insani.1.2.2 Misia.
Menjalankan bisnis kelistrikan dan bidang lain yang terkait,
berorientasi pada kepuasan pelanggan, anggota perusahaan, dan
pemegang saham.b. Menjadikan tenaga listrik sebagai media untuk
meningkatkan kualitas kehidupan masyarakat.c. Mengupayakan agar
tenaga listrik menjadi pendorong kegiatan ekonomi.d. Menjalankan
kegiatan usaha yang berwawasan lingkungan.
1.2 Logo InstansiPT.PLN (Persero) memiliki logo seperti terlihat
pada gambar 2.1 yang terdiri dari gambar petir dengan warna merah
dan air yang berwarna biru yang mengartikan tegangan listrik.
Gambar 1.1 Logo PT.PLN(Persero)
1.3 Badan Hukum InstansiTahun 1972, Pemerintah Indonesia
menetapkan status Perusahaan Listrik Negara sebagai Perusahaan Umum
Listrik Negara (PLN). Tahun 1990 melalui Peraturan Pemerintah No.
17, PLN ditetapkan sebagai pemegang kuasa usaha ketenagalistrikan.
Tahun 1992, pemerintah memberikan kesempatan kepada sektor swasta
untuk bergerak dalam bisnis penyediaan tenaga listrik. Berdasarkan
PP No. 23 tahun 1994 tanggal 16 Juni 1994, PLN yang dulunya dikenal
sebagai PERUM berubah statusnya menjadi PERSERO, sehingga namanya
berubah menjadi PT PLN (Persero).1.4 Struktur Organisasi dan Job
DescriptionStruktur organisasi pada PT.PLN berdasarkan PP No. 23
tahun 1994 tanggal 16 Juni 1994, PT.PLN (Persero) Wilayah Aceh Area
Banda Aceh memiliki seorang General Manager yang membawahi seorang
Kepala Audit Internal. Pada PT.PLN (Persero) Wilayah Aceh Area
Banda Aceh juga terdapat beberapa bidang yang dibawahi langsung
oleh General Manager diantaranya bidang perencanan, bidang
distribusi, bidang keuangan, bidang SDM & Organisasi, bidang
hukum & administrasi dan bidang niaga seperti yang terlihat
pada gambar 2.2 dibawah ini :
Gambar 1.2 Struktur OrganisasiJob Description dari struktur
organisasi PT.PLN (Persero) terdapat pada tabel
Tabel 1.1 Job DescriptionNoJabatanJob Description
1General managerPengambil keputusan dari laporan yang diserahkan
oleh kepala audit internal
2Kepala audit internalPengambil keputusan dari hasil keuangan
kantor yang diserahkan oleh auditor
3AuditorPengecek keuangan, pendapatan dan pengeluaran
kantor.
4Bidang perencanaanBagian yang merencanakan pembuatan tower baru
atau pengadaan listrik disuatu daerah yang belum memiliki jalur
listrik.
5Bidang distribusiBagian yang melaksanaan perancanaan yang
dibuat oleh bidang perencanaan.
6Bidang keuanganBagian yang mencatat setiap transaksi dan
membuat laporan keuangan.
7Bidang SDMBagian perekrutan karyawan baru.
8Bidang hukum dan ADMBagian yang mengurusi administrasi
pendirian tower baru, perlindungan tenaga kerja dan sebagainya.
9Bidang niagaBagian pemasaran.
10APD (area pengatur distribusi)Bagian yang mengatur
pendistribusian.
11APJ (area pelayanan dan jaringan)Bagian pelayanan
masyarakat.
12Unit pelayanan primaUnit pelayanan masyarakat dibidang
pembayaran tagihan listrik.
13Unit pelayanan jaringanUnit pelayanan masyarakat dibidang
penambahan daya dan pemasangan baru listrik.
Sumber: PT. PLN(Persero)BAB IITINJAUAN PUSTAKA
2.1 Dasar TeoriPada akhir abad ke 19 adalah dimulainya
ketenagalistrikan di Indonesia, saat beberapa perusahaan Belanda
membangun pembangkit tenaga listrik untuk kepentingan umum. Dimulai
sejak Perusahaan swasta Belanda NV. NIGM memperluas usahanya di
bidang tenaga listrik, yang semula hanya bergerak di bidang gas.
Dan meluas lagi dengan kemunculan perusahaan swasta lainnya.Pada
saat kemerdekaan RI telah diproklamirkan pada tanggal 17 Agustus
1945, para pemuda Indonesia berhasil merebut perusahaan listrik
yang pada waktu itu tengah dikuasai oleh Jepang, dan pada bulan
september 1945, perusahaan listrik itu diserahkan pada Pemerintah
Indonesia.Presiden Soekarno kemudian membentuk Jawatan Listrik dan
Gas pada tanggal 27 oktober 1945 dengan kapasitas pembangkit tenaga
listrik hanya sebesar 157,5 MW saja.Pada tahun 1972, Perusahaan
Listrik Negara ditetapkan sebagai Perusahaan Umum Listrik Negara
(PLN) oleh Pemerintah Indonesia. Kemudian pada tahun 1990, melalui
Peraturan Pemerintah No.17, PLN ditetapkan sebagai pemegang kuasa
usaha ketenagalistrikan.Selanjutnya pada tahun 1992, Sektor swasta
diberi kesempatan untuk bergerak dalam bisnis penyediaan tenaga
listrik oleh Pemerintah Indonesia.Jaringan distribusi tenaga
listrik merupakan semua bagian dari sistem tenaga listrik yang
menghubungkan sumber daya besar dengan rangkaian pelayanan pada
konsumen.Sumber daya besar adalah pusat-pusat pembangkit listrik
dengan kapasitas daya yang dihasilkan dalam satuan MW. Pembangkit
listrik ini digolongkan atas jenis-jenis tenaga yang digunakan,
seperti pembangkit yang menggunakan tenaga air, bahan minyak
bumi/batu bara, panas surya, tenaga angin dan lain-lain.
Fungsi utama dari sistem distribusi adalah untuk menyalurkan
energi listrik dari sumber daya ke pemakai atau konsumen. Baik
buruknya suatu sistem distribusi dinilai dari bermacam-macam
faktor, diantaranya menyangkut hal-hal sebagai berikut :a.
Kontinuitas pelayananb. Efisiensic. Fleksibilitasd. Regulasi
tegangane. Harga sistemDari kelima hal diatas, masalah-masalah yang
dihadapi dalam suatu sistem jaringan distribusi adalah bagaimana
menyalurkan tenaga listrik ke konsumen dengan cara sebaik-baiknya
untuk saat tertentu dan juga untuk masa yang akan datang. Pada
sistem distribusi, harus memenuhi beberapa syarat sebagai berikut
:a). Gangguan terhadap pelayanan (interruption) tidak boleh terlalu
seringb). Gangguan terhadap pelayanan pada suatu daerah tidak boleh
terlalu lamac). Regulasi tegangan tidak terlalu besard). Biaya
sistem operasional harus serendah mungkine). Harus fleksibel (mudah
menyesuaikan diri dengan keadaan yang terjadi, seperti pada sistem
perubahan beban yang tidak menelan biaya yang tinggi). Jaringan
distribusi pada umumnya terdiri dari dua bagian, yaitu sebagai
berikut :a) Jaringan Distribusi PrimerYaitu jaringan tenaga listrik
yang menyalurkan daya listrik dari gardu induk sub tranmisi ke
gardu distribusi. Jaringan ini merupakan jaringan tegangan menengah
atau jaringan tegangan primer.b) Jaringan distribusi sekunderYaitu
jaringan tenaga listrik yang menyalurkan daya listrik dari gardu
distribusi ke konsumen.Jaringan ini sering disebut jaringan
tegangan.
2.2 TransformatorTransformator atau trafo adalah suatu peralatan
listrik yang dapat memindahkan energi listrikdan mengubah energi
listrikarusbolak-balik dari satu level ke level tegangan yang
laindengan frekuensi yang samamelalui kinerja satu gandengan magnet
dan berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik.Tansformator
(trafo) pada umumnya banyak digunakan untuk sistem tenaga listrik
maupun untuk rangkaian elektronika. Dalam sistem tenaga listrik,
transformator dipergunakan untuk memindahkan energi dari satu
rangkaian listrik ke rangkaian listrik berikutnya tanpa mengubah
frekuensi. Pemakaiannya pada sistem tenaga dapat dibagi :a. Trafo
penaik tegangan( step up) atau disebut trafo daya, untuk menaikan
tegangan pembangkitan menjadi tegangan transmisi.b. Trafo penurun
tegangan ( tep down ) dapat disebut trafo distribusi, untuk
menurunkan tegangan transmisi menjadi tegangan distribusi.c. Trafo
instrumen, untuk pengukuran yang terdiri dari trafo tegangan dan
trafo arus, dipakai menurunkan tegangan dan arus agar dapat masuk
ke meter-meter pengukuran. Adapun persamaan yang digunakan untuk
menganalisa kualitas transformator distribusi dalam melayani beban
adalah sebagai berikut :1. Perhitungan besar arus pada sisi primer
transformator Dimana :I = Besar Arus Phasa (A)Besar KVA saluran
(KVA) Besar Tegangan jala-jala (V)2. Perhitungan Resistansi dan
Induktansi dari sisi primer yang menuju ke Transformatora.
Resistansi total saluran distribusi primer dari gardu induk sampai
ke sisi primer transformator Rtotal = R1L1+ R 2L 2b. Induktansi
total saluran distribusi primer dari gardu induk sampai ke sisi
primer transformator Xtotal = X1L1+ X 2L 2Dimana :R = Besar tahanan
saluran (Ohm/km)X = Besar induktansi saluran (Ohm/km)L = Besar
panjang saluran (km)
2.3 Transmisi dan DistribusiJaringan distribusi tenaga listrik
dapat di definisikan sebagai bagian dari sistem tenaga listrik yang
menghubungkan sumber daya besar dengan rangkaian pelayanan pada
konsumen.Suatu saluran transmisi berfungsi untuk menyalurkan tenaga
listrik bertegangan tinggi kepusat-pusat beban dalam jumlah besar,
sedangkan saluran distribusi berfungsi membagikan tenaga listrik
tersebut kepada pihak pemakai melalui saluran tegangan
rendah.Sistem tenaga listrik terdiri dari 3 bagian utama yaitu,
sistem pembangkit, sistem transmisi, dan sistem distribusi.Dipusat
pembangkit biasanya digunakan generator sinkron yang menghasilkan
tenaga listrik dengan tegangan antara 6-20 kV, yang kemudian dengan
bantuan transformator tegangan tersebut dinaikan menjadi 150-500 kV
bahkan dinegara-negara maju sudah mencapai 1.000 kV .Saluran
tegangan tinggi (STT) pertama diturunkan menjadi tegangan
subtransmisi 70kV. Pada gardu induk (GI), tenaga listrik yang
diterima kemudian penurunan kedua dilepaskan menuju transformator
distribusi dalam bentuk tegangan menegah 20 kV disebut juga
tegangan distribusi primer, dari transformator distribusi yang
tersebar berbagai pusat beban ini tegangan distribusi diturunkan
menjadi tegangan rendah 220/380 V sebelum diterima pihak
konsumen.2.4.Saluran DistribusiEnergi listrik tegangan 20 KV di
busbar gardu induk, disalurkan melalui feeder-feeder (penyulang)
distribusi ke gardu hubung atau dapat langsung dihubungkan ke
konsumen.Dari gardu hubung, energi disalurkan ke gardu-gardu
distribusi.Gardu distribusi adalah gardu tempat mengubah tegangan
primer menjadi tegangan sekunder, kemudian membaginya kesaluran
pengisi primer dan selanjutnya disalurkan kesetiap titik pelanggan.
Gardu distribusi berfungsi melayani konsumen tegangan rendah dimana
tegangan 20 KV diturunkan tegangannya menjadi 380/220 volt pada
trafo distribusi, untuk kemudian disalurkan pada konsumen melalui
jaringan tegangan rendah (jaringan distribusi sekunder). Sistem
tegangan distribusi primer di PLN (Persero) cabang Banda Aceh
adalah grid yang beroperasi secara radial, yang disuplay dari gardu
hubung dengan gardu induk sebagai pusat beban. Gambar berikut
merupakan contoh saluran transmisi dan distribusi.
Gambar 2.1 saluran transmisi dan distribusi
BAB IIITRANSFORMATOR
3.1 Transformator3.1.1 Definisi transformatorTransfomator
merupakan komponen elektronika yang dapat memindahkan energi
listrik dari suatu rangkaian ke rangkaian lainnya. Transfomator
juga berfungsi untuk merubah besarnya tegangan dan arus AC menjadi
tegangan dan arus DC dengan mutual induksi. Perhatikan diagram
transformator pada gambar dibawah ini.
Gambar: 3.1 transformator 1 fasaTransformator atau trafo adalah
suatu peralatan listrik yang dapat memindahkan energi listrikdan
mengubah energi listrikarusbolak-balik dari satu level ke level
tegangan yang laindengan frekuensi yang samamelalui kinerja satu
gandengan magnet dan berdasarkan prinsip induksi
elektromagnetik.Pada umumnya transformator terdiri atas sebuah inti
yang terbuat dari besi berlapisdengan disekat (dilaminasi)
isolasidan dua buah kumparan yaitu,kumparanprimerdan kumparan
sekunder. Kedua kumparan inipada umumnyatidak terhubung
langsungsecara listrik. Satu-satunya hubungan antara kedua kumparan
adalah fluks magnetic bersama yang terdapat dalam inti. Salah satu
dari kedua kumparan transformator tadi dihubungkan ke sumber daya
listrik bolak-balik dan kumparan kedua (serta ketiga jika ada) akan
mensuplai daya ke beban. Kumparan transformator yang terhubung ke
sumber daya dinamakankumparan primersedangkan yang terhubung ke
beban dinamakankumparan sekunder, jika terdapat kumparan ketiga
dinamakan kumparan tersier.Transformator digunakan secara luas baik
dalam bidang tenaga listrik maupun elektronika. Penggunaan
transformator dalam sistem tenaga memungkinkan terpilihnya tegangan
yang sesuai, dan ekonomis untuk tiap-tiapkeperluan.Misalnya,
kebutuhan akan tegangan tinggi dalam pengiriman daya jarak jauh.
Penggunaan transformator yang sangat sederhana, dan andal merupakan
salah satu alasan penting dalam pemakaiannya dalam penyaluran
tenaga listrik arus bolak-balik, karena arus bolakbalik sangat
banyak dipergunakan untuk pembangkitan, dan penyaluran tenaga
listrik. Pada penyaluran tenaga listrik terjadi kerugiandaya
aktifsebesar IR(watt), kerugian ini akan banyak berkurang apabila
tegangan dinaikkan. Tegangan yang paling tinggi di Indonesia pada
saat ini adalah 500 kV. 3.1.2 Prinsip kerja transfomator 1. Arus
bolak balik yang mengalir pada gulungan primer akan membangkitkan
fluks magnet dalam inti besi2. Garis gaya magnet yang ada pada inti
dipotong oleh gulungan sekunder sehingga terjadi arus bolak-balik
pada lilitan sekunder3. Besar tegangan yang ada pada gulungan
sekunder tergantung banyaknya lilitan pada masing-masing
gulungan.3.2. Bagian-Bagian Transformator3.2.1 Bagian Utama1. Inti
besiInti besi, yang merupakan bahan ferro magnet berfungsi
untukmelipatgandakan nilai ataumempermudah jalanfluksi yang
ditimbulkan oleh arus listrik yangdialirkanmelalui kumparan.Nilai
induksi atau kerapatan fluksi di dalam inti besi jauh lebih
besardan nilai induksi kumparan yang sama jika intinya terbuat dari
bahan non ferro, karena nilai permeabilitas bahan ferro ribuan kali
lebih besar dari nilai permeabilitas bahan non ferro magnet. Inti
besi juga berfungsi menghantarkan dan mengarahkan arus magnet
(fluksi), sehingga hampir seluruh fluksi yang dibangkitkan kumparan
primer menerobos kumparan sekunder sehingga di kumparan sekunder
terinduksi GGL yang selanjutnya memasok energi listrik ke beban.
Dengan demikian,hampir seluruh energi listrik di kumparan primer
dipindahkan dan diubah menjadi energi listrik dikumparan sekunder
melalui medan magnet. Namun,inti besi juga memberikan efek negatif
pada operasi transformator, yaitu menyebabkan timbulnya rugi-rugi
energi yang disebut rugi besi yaitu :1.Rugi-rugi arus pusar,
rugi-rugi ini timbul akibat fluksi bolak-balik menerobos inti besi
sehingga timbul arus pusar yang mengalir di dalam inti besi
tersebut sehingga mengakibatkan timbulnya panas.2.Rugi-rugi
histerisis, rugi-rugi ini juga menimbulkan panas pada inti besi
tersebut. Nilai rugi histerisis proporsional dengan luas lengkung
kemagnetan inti besi tersebut.Untuk menekan rugi besi akibat arus
pusar, inti besi harus dibuat berlapis dengan dilaminasi antar
lapis satu dengan lapis lain agar nilai arus pusar dapat
ditekan.Dengan demikian,intibesimerupakansalah satubagian yang
paling utama, karena inti sebagai jalan sirkulasi fluks magnit,
maka bahan yang digunakan pada inti besi harus dipilih yang
mempunyai rugi histerisis rendahyang dikenal dengan nama besi
lunak.Luas penampang inti besi sangat menentukan terhadap desain
transformator yang akan dibuat. Dimensi yang diinginkan baik itu
lebarnya maupun tingginya dapat diatur melalui luas dan tinggi dari
inti besi yang dibuat.Tulisan ini tidak menampilkan proses
menghitung atau menentukan luas penampang dan inti besi. Luas
penampang dan tinggi inti besi mengikuti desain yang ada atau yang
sudah didesain olehpabrikan, hanya mengikuti desain yang ada dan
menghitung ulang terhadap material yang rusak untuk direkondisi
supaya kembali ke spesifikasi semula seperti merekondisi kumparan
primer yang sering mengalami kerusakan yang sangat parah sehingga
diperlukan penggantian dan penggulungan ulang.
Gambar 3.2. Inti besi Transformator fasa 1 dan fasa 3
2. Kumparan TransformatorKumparan atau lilitan adalah media
tempat mengalirnya arus yang besarnya disesuaikan dengan
kebutuhan.Kumparan menggunakan kawat tembaga yang dilapisi
isolasiemail,penggunaannya harus mempertimbangkandaya hantar arus
yang tinggi, kemampuan menahan panas, dan tekanan elektromagnetis
akibat pembebanan yang berlebihan dan sebagainya.Kumparan tersebut
terdiri dari kumparan primer, dan kumparan sekunder yang diisolasi
baik terhadap inti besi maupun terhadap antar kumparan dengan
isolasi padat seperti karton, pertinak dan lain-lain. Lilitan pada
transformator distribusi berfungsi sebagai pembangkit fluks magnet
pada rangkaian magnetik. Lilitan transformator distribusi terdiri
dari lilitan primer (High Voltage Winding) dan lilitan sekunder
(Low Voltage Winding).Pada transformator distribusi, lilitan primer
dihubungkan tegangan input atau tegangan tinggi, dan lilitan
sekunder dihubungkan dengan beban tegangan rendah.Arusyang
keluardarililitan sekunder ini akan didistribusikan ke
konsumen.Bilaterminalkumparan primer dihubungkandengan tegangan
sumberarus bolak-balik,dan karenanyapada kumparan tersebut timbul
fluksi. Fluksi ini akan menginduksikanGGL (gaya gerak listrik) pada
kumparan primer dan sekunder.Bila rangkaian sekunder ditutup (bila
ada rangkaian beban) maka, akan menghasilkan arus pada kumparan
ini. Jadi, kumparan merupakan sebagai alat transformasi tegangan
dan arus.
Gambar 3.3. Kumparan Transformator
3. BushingBushing adalah sebuah konduktor yang diselubungi oleh
isolator yang berfungsi untuk menghubungkan kumparan transformator
ke jaringan luar, selain itu juga berfungsi sebagai penyekat antara
konduktor dengan tangki transformator.
Gambar 3.4. Bushing TransformatorTerdapat dua macam pada setiap
transformator yaitu High Voltage Bushing dan Low Voltage Bushing.
Untuk High Voltage Bushing bentuknya lebih besar daripada Low
Voltage Bushing.4. Tangki TransformatorTangki transformator
merupakan bagian untuk menempatkan perlengkapan transformator
distribusiseperti : bushing, inti besi, kumparan (primer dan
sekunder), minyak transformator, tap changer, dan sebagainya.
Bentuk tangki transformator bermacam-macam sesuai produk mereknya,
misalnya : berbentuk kotak (segi empat), dan oval. Dari berbagai
bentuk ada yang menggunakan sirip-sirip dan ada pula yang tidak
menggunakan sirip-sirip. Hal tersebut, diperhitungkan sesuai
fungsinya untuk memperlebar area penyerapan panas dari kumparan,
dan inti yang disalurkan melalui minyak trafo yang selanjutnya
dibuang melalui udara di sekitarnya.Semakin besar daya
transformator maka semakin banyak sirip, dan semakin lebar area
penyerapan dan pembuangan panas sehingga transformator dapat
bertahan walaupun beban dan panas timbul secara terus menerus.
Gambar 3.5. Transformator fasa 33.3. Prinsip Kerja
TransformatorTransformator terdiri dari dua gulungan kawat yang
terpisah satu sama lain, yang dibelitkan pada inti yang sama. Daya
listrik dipisahkan dari kumparan primer ke kumparan sekunder dengan
perantaraan garis gaya magnet (fluks magnet), yang dibangkitkan
oleh aliran listrik yang mengalir melalui kumparan primer.Untuk
dapat membangkitkan tegangan listrik pada kumparan sekunder, fluks
magnet yang dibangkitkan oleh kumparan primer harus berubah-ubah.
Untuk memenuhi hal ini, aliran listrik yang mengalir melalui
kumparan primer haruslah aliran listrik bolak-balik.Saat kumparan
primer dihubungkan ke sumber listrik AC, pada kumparan primer
timbul gaya gerak magnet bersama yang bolak-balik juga. Dengan
adanya gaya gerak magnet ini, di sekitar kumparan primer timbul
fluks magnet bersama yang juga bolak-balik. Adanya fluks magnet
bersama ini pada ujung-ujung kumparan sekunder timbul gaya gerak
listrik induksi sekunder yang mungkin sama, lebih tinggi, atau
lebih rendah dari gaya gerak listrik primer. Hal ini tergantung
pada perbandingan transformasi kumparan transformator tersebut.Jika
kumparan sekunder dihubungkan ke beban, maka pada kumparan sekunder
timbul arus listrik bolak-balik sekunder akibat adanya gaya gerak
listrik induksi sekunder. Hal ini mengakibatkan timbul gaya gerak
magnet pada kumparan sekunder dan akibatnya pada beban timbul
tegangan sekunder.3.4. Effisiensi TransformatorRangkaian transmisi
yang terdiri dari pembangkit, penyalur,konduktor dan beban terdapat
nilainilai yang menyatakan bahwa daya yang dibangkitkan tidak akan
sama dengan daya yang diserap oleh beban. Hal tersebut karena
adanya resistansi dan rugirugi dari peralatan kelistrikan tersebut.
Dalam perhitungan efisiensi transmisi tersebut dapat diketahui
dengan menggunakan rumus sebagai berikut :Efisiensi=x 100 %Jadi
efisiensi adalah perbandingan daya output dan daya input. Karena
dalam 3.5. Macam Macam Transformator3.5.1 Letak Kumparan Terhadap
IntiTransformatorBerdasarkan kedudukan (letak) kumparan terhadap
inti, maka jenis transformator ada 2 macam, yaitu :1.Core Type (
jenis inti ).Padatransformatortipe inti, kumparan mengelilingi inti
dan kontruksi dari intinya berbentuk hurufLatau hurufU.2.Shell Type
( jenis cangkang )Padatransformatortipe cangkang, kumparan atau
belitan transformator dikelilingi oleh inti dan kontruksi intinya
berbentuk hurufE, hurufI, dan hurufF.
3.5.2 Ditinjau dari Jumlah FasaSebagaimana diketahui, bahwa fasa
tegaangan listrik yang umum digunakan adalah tegangan satudan tiga
fasa. Berdasarkan hal tersebut dikenal 2 jenis transformator yaitu
:1. Transformator satu fasa, bila transformator digunakan untuk
memindahkan tenaga satu fasa.2.Transformator tiga fasa, bila
transformator digunakan untuk memindahkan tenaga tiga
fasa.Sebenarnya konstruksi satu fasa dan tiga fasa tidak mempunyai
perbedaan yang prinsip, sebab tiga fasa adalah transformator satu
fasa yang disusun dalam tata cara tertentu dari 3 buah
transformator satu fasa.3.6.Ketentuan Yang Perlu Diperhatikan
3.6.1. Standar TransformatorStandar adalah suatu yang dibakukan,
berdasarkan kesepakatan semua pihak yang terkait untuk menjamin
keselamatan dan kesehatan, efisiensi, mempercepat perkembangan
IPTEK dan meningkatkan kemudahan pemakaian serta perawatannya. Hal
ini juga,untuk memudahkan penyiapan SDM (Sumber Daya Manusia)
dilihat dari segi kualitas maupun kuantitas.Standar transformator
yang digunakan PLN antara lain SPLN 50: 1997 dan SPLN D3.002-1 :
2007. Standar diperlukan untuk mengetahui spesifikasi dari suatu
produk seperti transformator. Disamping itu,standar digunakan
sebagai acuan baiktidaknya suatu produk serta layak dipakai oleh
konsumen (misalnya PLN). Umumnya standar instalasi listrik yang
dipakai di Indonesia adalah SNI, SPLN, dan IEC.
3.6.2 StandarIntiBesi TransformatorInti besi dibentuk dari
laminasi baja silikon ( cold-rolled grain oriented) atau baja
armophous (armophous steel).Tebal plat ini berkisar antara 0,35-0,5
mm tergantungdaribesar kecilnya fasilitas trafo(daya dan
merek).Untuk menghindariataumengurangi adanya arus pusar (Eddy
current),maka antara plat satu dengan yang lainnnya diberi semacam
lapisan isolasi (vernish) yang tahan terhadap suhu tinggi. Lapisan
ini harus ditekan (press) untuk menghilangkan adanya celah udara
antar plat yang satu dengan yang lainnya yang dapat menimbulkan
suara keras pada waktu trafo
beroperasi.3.6.3StandarLilitanTransformatorKumparan terdiri dari
suatu penghantar dan isolasiyang mempunyai tegangan tembus yang
tinggi dan tahan terhadap suhu tinggi. Penghantar terbuat
daritembaga (Cu) ataualumunium(Al).Konduktor belitan sekunder dapat
berbentuk segi empat (rectangular) atau lembaran (sheet/foil).
Bahan isolasi konduktor belitan harus sesuai dengan suhu kerja
transformator dan tahan minyak.Pada umumnya digunakan tembaga
dengan keuntungan:1. Mempunyai tahanan jenis yang kecil
0,0175mm2/m2. Kekuatan mekanis lebih tinggi dari alumunium3. Tahan
terhadap korosi dari atmosfir4. Titik lebur tinggi (10830C)5. Mudah
pengerjaannyaKerugian alumunium:1. Titik lebur rendah (6570C)2.
Tahanan jenis tinggi 0,0292mm2/m3. Sukar pengerjaannya.Bahan yang
digunakan untuk pasak belitan antara lain :1. Press wood, press
board, atau material lain yang diproduksi massal sebagai komponen
khusus trafo.2. Kayu alam setara kayu jati yang dikeringkan. Kadar
air pada kayu cukup rendah, sehingga tidak menyebabkan pemburukan
sistem isolasi minyak saat trafo beroperasi.
3.6.4Standar Minyak TrafoMinyak sebagai media pendingin dan
isolasi trafo adalah jenis mineral dan tidak beracun. Untuk
pengisian minyak diproses secara vakum untuk menjamin penetrasi
maksimum dari minyak isolasi ke dalam sistem isolasi belitan.1.
Fungsi minyak trafo:a. Sebagai bahan isolasib. Sebagai pendinginc.
Sebagai penghantar panas dari bagian yang panas (koil dan inti) ke
dinding bakd. Sifat dari minyak trafo:e. Besar jenis (spesific
grafity) = 0,85-0,9 gr/cm pada 13,50Cf. Viscositas (kekentalan)
rendah untuk memudahkan sirkulasi dari bagian yang panas ke bagian
yang dingin: 100-110 saybolt second pada 400Cg. Titik didih tidak
kurang dari 1350Ch. Titik beku tidak lebih dari -450Ci. Tegangan
tembus minyak trafo tidak kurang dari 30 kV/2,5 mm atau 120 kV/cmj.
Koefisien volume 0,069% per 10Ck. Titik api (flash point) 1800C
1900Cl. Titik nyala (burning point) 2050Cm. Kelembaban terhadap uap
air (moisture) nihil
3.6.5Standar Tangki TransformatorTangki terbuat dari pelat baja
dengan permukaan yang halus. Bagian luar tangki harus dicat dengan
cat tahan cuaca berwarna cerah /tidak menyerap panas dengan
ketebalan minimum 70 m. Tebal pelat penutup tangki trafo fasa tiga
minimum 4 mm. Tangki, radiator, dan sistem seal harus mampu menahan
tekanan 50 kPA (0,5 bar) selama 24 jam, tanpa mengalami
kebocoran.3.6.6Standar Bushing PrimerJenis bushing adalah porselin
untuk trafo pasangan luar dan plug-in untuk trafo pasangan dalam.
Tegangan maksimum bushing adalah 24kV dengan arus pengenal yang
sesuai dengan arus pengenal trafo. Bushing porselin adalah untuk
tingkat polusi sedang sesuai IEC 60137 dengan jarak rambat nominal
480 mm. Pemasangan bushing porselin pada penutup tangki harus
menggunakan fixing ring yang sesuai dengan tipe
bushing.3.6.7Standar Bushing SekunderBushing ini adalah jenis
porselin dengan tegangan pengenal 1 kV dengan arus pengenal yang
sesuai dengan arus pengenal trafo, minimum 250 Ampere. Ukuran dari
ulir konduktor bushing adalah minimum M12. Untuk trafo pasangan
dalam bushingnya dilengkapi selungkup penutup. Bushing harus mampu
memberikan perlindungan pada seal bushing terhadap sinar ultra
violet.3.6.8Pengukuran Kumparan Primer Dan SekunderUntuk mengetahui
besarnya penampang kawat primer dan sekunder secara langsung pada
pekerjaan rekondisi memang tinggal mengukur menggunakan jangka
sorong, karena pada setiap produk dari beberapa pabrikan selalu
mempertahankan desainnya masing-masing. Akan tetapi agar kita tidak
salah dan tertipu oleh suatu produk yang tidak sesuai dengan
standart maka besar penampang kawat dapat dihitung dengan cara
sebagai berikut :Pada pekerjaan ini penulis mengambil contoh pada
pekerjaan rekondisi dengan data trafo sebagai berikut :P = 100 KVA
= 100.000 VAArus nominal sisi primer (Inp) :Inp= 2,8868 A 3
ampereMaka kuat rapat arus yang direncanakan (Jp) sekitar = 3
ampere / mm . sehingga luas penampang kawat (d) gulungan primer
adalah : d=mm= 1 mmMaka untuk kawat gulungan primer dipilih kawat
yang mempunyai diameter sebesar 1 mm. Pendekatan ukuran dan
kumparan kuat hantar arus kawat tembaga dapat dilihat pada tabel
berikut:
Tabel 3.1. Pendekatan Kuat Hantar Arus Per Penampang TembagaDaya
Nominal(KVA)Rapat ArusS = A/mmInduksiB (50Hz) = Wb/ mm
302,31,15
502,51,2
752,61,2
1002,71,25
3002,81,3
10002,91,35
Sumber : SPLN 50:1997Sedangkan pada pekerjaan rekondisi trafo
untuk menentukan ukuran diameter kawat dapat dipakai alat ukur
jangka sorong terhadap kawat yang terpasang dari pabrikan, hal
tersebut untuk akurasi spesifikasi trafo dari pabrikan. Karena
besarnya dan banyaknya belitan kumparan primer sangat terkait
dengan banyaknya belitan sekunder, kita tinggal menyesuaikan dengan
spesifikasi yang diinginkan. Misalkan spesifikasi yang diperlukan
adalah tegangan primer 20 KV, tegangan sekunder 400/231 volt dan
daya 100 KVA,.Misalkan dalam desain pabrik diketahui ukuran inti
besi mempunyai tinggi 245 mm yang disekitarnya dibelitkan kawat
kumparan sekunder sebanyak 27 lilit, dan ditetapkan (desain
pabrikan) luas penampang kawat tembaga untuk kumparan sekunder
adalah 50 mm. Maka dalam dimensi tinggi inti besi 245 mm tersebut
harus diusahaka supaya masuk belitan kawat kumparan sekunder
sebanyak 27 lilitan.Misalkan dari desain toleransi untuk lapisan
isolasi pada bagian atas sebesar 10 mm dan bawah 10 mm atau total
toleransi jarak = 20 mm . sehingga ditemukan panjang bidang pada
inti besi untuk menggulung sebanyak 27 lilitan kawat pada jarak 245
mm 20 mm = 225 mm.Dari perhitungan tersebut dapat diketahui ratio
tinggi inti besi dengan jumlah lilitan adalah := 8,3 8
Maka luas penampang kawat pada masing-masing gulungan dapat
diketahui dengan perhitungan sebagai berikut:= 6,25
mm3.6.9.Spesifikasi TransformatorSpesifikasi umum ini ditetapkan
bagi transformator distribusi, baik yang diimpor maupun produksi
dalam negeri. Spesifikasi ini meliputi juga ketentuan-ketentuan
yang lebih spesifik sesuai dengan pengalaman dan kebutuhan di
Indonesia.Tabel 3.2. Spesifikasi Transformator Distribusi fasa
3URAIANSATUANSPESIFIKASI TRANSFORMATOR
Daya PengenalkVA2550100160
jumlah fasa3333
Frekuensi PengenalHz50505050
Tegangan Primer PengenalkV20202020
Tegangan Sekunder PengenalV400400400400
VektorYzn5Yzn5Yzn5Yzn5
Tegangan Uji ImpulskV125125125125
Tegangan Uji TerapankV50505050
Kelas IsolasikV24242424
Kelas Suhu IsolasiAAAA
Kenaikan Suhu Maks BelitanK55555555
Kenaikan Suhu Maks MinyakK50505050
Suhu Titik Panas C98989898
Penyadapan Primer%5 , 105 , 105 , 105 , 10
Impedansi%4444
Rugi BesiW75150300400
Rugi Belitan Pada suhu 75 CW42580016002000
Rugi Total Pada 75 C%21,91,91,5
Arus Beban Nol%2,42,32,32,3
Sumber : SPLN 50 : 1997Transformator dinyatakan masih layak
pakai apabila hasil pengukuran pada ketiga fasa primer menunjukkan
angka yang sama (mendekati sama), apabila ada perbedaan yang besar
maka kondisi trafo sudah tidak layak pakai karena salah satu fasa
mengalami kegagalan isolasi yang akan mengakibatkan trafo
meledak.Beberapa hal yang dapat diketahui dari pengujian dengan
menggunakan megger antara lain:a.Hubung singkat primer dengan
sekunderb.Hubung singkat primer dengan bodyc.Hubung singkat
sekunder dengan body3.7. Proses reparasi sebuah transformatora.
Mencatat data transformatorData transformator yang dimaksud adalah
besarnya tegangan pada setiap tap baik primer maupun sekunder, hal
ini penting untuk perhitungan lilitan kelak.b. Membongkar
kernLembaran kern dibuka satu persatu dengan hati-hati agar tidak
rusak karena masih akan digunakan. Untuk memudahkan pada saat
pemasangan kembali lembaran dengan model E dan model I dipisahkan
tempatnya.c. Mengukur kokerMengukur panjang dan lebar koker, ukuran
ini dibutuhkan untuk pembuatan koker baru.d. Mengukur diameter
kawatKawat email pada gulungan primer dan sekunder harus diukur
diameternya, agar tafo yang dibuat, spesifikasinya betul-betul sama
dengan spesifikasi trafo yang digantikan terutama besaran
arusnya.Pengukuran dapat dilakukan dengan menggunakan jangka sorong
atau dengan menggunakan mikrometer untuk pengukuran yang lebih
akurat/teliti.e. Membuat koker baruJika koker tidak dapat diukur
karena kondisi fisik (rusak misalnya meleleh) yang tidak
memungkinkan untuk dilakukan pengukuran yang teliti, ukuran koker
dapat ditentukan dengan mengukur kernnya.Misalnya P adalah panjang
koker, L (lebar) koker adalah tinggi tumpukan kern, dan X adalah
kedalaman koker.Berdasarkan ukuran dari kern maka proses
perencanaan koker yang baru baik model dan ukurannya dapat
dilakukan. f. Menghitung jumlah lilitanPerhitungan jumlah lilitan
pada sisi primer dan sekunder dapat dilakukan dengan menghitung
lilitan pervoltnya terlebih dahulu. Lilitan pervolt dapat dihitung
dengan menggunakan rumus pendekatan praktis yaitu :L/V = F Dimana A
= P x L A Dimana :L/V = Lilitan pervoltF = Frekuensi (Hz)A = Luas
koker (cm2)P = Panjang koker (cm)L = Lebar koker (cm)Catatan:
Frekuensi yang digunakan adalah 50 Hz + 6. Frekuensi dijumlahkan
dengan 6 sebagai nilai toleransi.Setelah jumlah lilitan pervolt
diketahui maka perhitungan jumlah lilitan pada setiap tap dapat
dilakukan dengan mengalikan nilai nominal tegangan pada tiap tap,
misalnya untuk tegangan 220 volt jumlah lilitannya adalah 220 x
L/V.g. Menggulung/melilit kawat email pada kokerProses
menggulung/melilit dapat dilakukan dengan cara manual (menggulung
sambil menghitung jumlah lilitan). Cara kedua adalah dengan semi
manual dengan menggunakan mesin/alat penggulung.Catatan: Sebelum
menggulung koker dilapisi dengan kertas prespan, begitu juga antara
belitan primer dan sekunder dan setelah semua gulungan selesai
kembali dibungkus dengan kertas prespan.h. Memasang kernPemasangan
kern dilakukan dengan cara selang seling dan berulang-ulang antara
model E dan i. Menyolder ujung-ujung kawat pada terminalUjung-ujung
kumparan setiap tap pada transformator yang telah digulung
dirapikan dengan menyolder pada terminal-terminal yang telah
disiapkan. Terminal tersebut biasanya dipasang permanen pada
sisi-sisi koker.j. Menguji transformatorPengujian transformator
dilakukan dengan dua cara yaitu:1. Pengujian tanpa tegangan,
transformator diukur dengan menggunakan ohm meter, meliputi
pengukuran antar lilitan primer dengan bodi, lilitan sekunder
dengan bodi, dan litan primer dan sekunder. Hasil dari pengujian
tersebut adalah ohm meter tidak menunjuk atau tidak boleh ada
hubung singkat antara kedua belitan dan body serta antara belitan
primer dan sekunder.2. Pengujian bertegangan, secara sederhana
pengujian dilakukan dengan memberi suply tegangan nominal pada sisi
primer dan mengukur besaran tegangan pada sisi sekunder. Pengujian
yang lebih lengkap adalah dengan mengukur karakteristik
transformator beban nol (tidak berbeban), transformator berbeban
dan transformator hubung singkat (langkah dan cara pengujian
transformator akan disajikan lebih lengkap pada bagian lampiran).k.
Mencelup transformator pada seerlack Jika langkah pengujian
transformator sudah dilaksanakan dan disimpulkan bahwa
transformator baik maka selanjutnya adalah memberi cairan isolasi
(seerlack/vernis). Pemberian seerlack dapat dilakukan dengan
menyiramkan seerlack pada transformator ataupun dengan mencelup
langsung transformator pada cairan seerlack.Jika pada proses
pencelupan muncul gelembung-gelembung udara maka transformator
diangkat dari dalam seerlack setelah gelembung-gelembung tersebut
hilang.
BAB lVPELAKSANAAN TUGAS KHUSUS
4.1 Tugas Khusus Perbaikan Trafo DistribusiDalam melakukan kerja
praktek di PT.PLN (Persero) Area Banda Aceh. Judul tugas khusus
dalam penulisan laporan kerja praktek ini adalah. Perbaikan Trafo
Distribusi pada Gardu Krung Raya
4.2 Latar Belakang MasalahDalam kaitannya dengan rangkaian
elektronika, transformator pada dasarnya dapat dipandang sebagai
sebuah perangkat yang berfungsi mengubah komponen elektromagnet
yang dapat mengubah taraf suatu tegangan AC ke taraf yang lain.
Karena dalam rangkaian listrik terdapat arus AC dan DC, maka dalam
penerapannya dalam kehidupan sehari-hari kedua arus tersebut sering
terhubungkan dalam alat-alat elektronik yang ada dalam kehidupan
kita. Karena hal itulah maka dibuatlah sebuah komponen elektronik
yang dapat menghubungkan kedua arus tersebut, yaitu Transformator
(Trafo).Oleh karena itu berdasarkan hal yang dikemukakan di atas,
penulis akan mencoba untuk memecahkan pengertian secara rinci dari
transformator yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari, dalam
bentuk laporan bahwa sejauh mana eksperimen yang dicapai dengan
judul, Perbaikan Trafo Distribusi.4.3. Batasan MasalahBerdasarkan
uraian diatas,bahwa proses pemasangan trafo memiliki peran yang
sangat penting dalam faktor mendistribusikan jaringan, sehingga
pada penelitian ini batasan masalah yang diteliti adalah :
Perbaikan Trafo Distribusi.4.4. Rumusan MasalahBerdasarkan latar
belakang masalah yang dikemukakan, maka rumusan masalah pada
penelitian ini adalah , Bagai mana cara malakukan perbaikan pada
trafo distribusi
4.5. Tujuan Tugas khususSecara khusus kerja praktek dalam hal
pelaksanaan tugas ini adalah bertujuan untuk mengetahui bagaimana
cara perbaikan Trafo Distribusi pada gardu Krung Raya.4.6.
Metodelogi PenelitianMetode penelitian yang digunakan penulis dalam
menyusun laporan ini adalah deskripsi analisis,dimana penulis
mencoba untuk mengumpulkan data, kemudian menganalisis data yang
diperoleh dilokasi penelitian dan suatu kesimpulan. Waktu
penelitian dilakukan pada tanggal 1 Des 2014 sampai 31 Des 2015,
dan tempat penelitian di PT.PLN(PERSERO) AREA BANDA ACEH.Pada
penelitian ini penulis menggunakan metode penelitian deskriptif
kualitatif. Penelitian ini merupakan suatu data yang tidak dapat
diukur dengan angka-angka. 4.7. Metode PenulisanMetode yang
digunakan adalah metode pustaka dengan mencari informasi
dibuku-buku dan jurnal yang selanjutnya disajikan dalam bentuk
karya ilmiah. Dalam usaha mendapatkan data dan informasi secara
lengkap dan akurat, maka dalam mendukung kegiatan ini penulis
menggunakan metode penelitian deskriptif sebagai berikut :1. Study
Kepustakaan (Library Reseach)Untuk mengumpulkan data realitis serta
cara-cara yang ditempuh dalam proses penelitian ini dengan membaca
buku ,internet dan modul lainnya yang berhubungan dengan
pelaksanaan kerja praktek.2. Peninjauan Lapangan (Field
Reseach)Untuk mendapatkan data dalam kerja praktek ini penulis
melakukan peninjauan lapangan dengan sistem :a.Observasi: Kegiatan
pengumpulan data dilapangan dengan cara mengamati dan melihat
langsung ke objek penelitian.b.Wawancara: Kegiatan pengumpulan data
dengan melakukan komunikasi lansung dengan pembimbing, dan
karyawan.c.Dokumentasi: Kegiatan pengumpulan data dari perusahaan
yang berkaitan dengan penelitiand.Dalam penulisan ini penulis
menggunakan rancangan sistem yang bersifat metode kualitatif, yaitu
data yang diperoleh dilapangan dikumpulkan,kemudian dibahas,
dianalisis berdasarkan prosesnya.4.8 Hasil pengamatanMenganalisa
kerusakan adalah kegiatan awal dalam proses perbaikan transformator
distribusi dengan cara melakukan pengujian-pengujian untuk
mengetahui nilai-nilai secara data teknis dan melakukan pengamatan
secara visual pada body transformator. 4.8.1 Penyebab kerusakan
trafo distribusiTransformator yang rusak biasanya karena belitan
putus disebabkan karena adanya tekanan mekanis, tetapi pada umumnya
karena transformator terbakar (terjadinya hubung singkat pada
belitan transformator akibat panas yang berlebih). a. Kerusakan
Akibat Hubung Singkat Pada LilitanApabila pada lilitan
transformator terjadi hubung singkat, maka akan terjadi kenaikan
suhu pada lilitan. Kenaikan suhu ini menyebabkan melemahnya daya
mekanis penghantar dan perubahan komposisi isolasi yang dapat
menimbulkan gas. Faktor umur transformator yang sudah tua sebagai
salah satu akibat dari terjainya hubung singkat. Pengaruh suhu
karena hubung singkat sebanding dengan It dimana I merupakan harga
rms area hubung singkat atau arus kesalahan dan t merupakan waktu
adanya arus kesalahan. Pengaruh mekanis arus hubung singkat mungkin
merupakan aspek yang paling penting dari mode kesalahan
transformator dalam kesalahan-kesalahan selanjutnya. Kuat mekanis
pada penghantar sebanding dengan hasil kali arus sesaat dalam
penghatar dan besarnya kerapatan fluks magnetis pada penghantar.
Kuat elekromagnetis yang ditimbulkan sebanding dengan kuadrat
arus.
b. Kerusakan Akibat Pembebanan Yang BurukPengoperasian
transformator harus sesuai dengan rekomendasi dari pabrik
pembuatannya, faktor yang terpenting yang harus diperhatikan pada
pembebanan trafo adalah suhu atau temperatur trafo. Pertambahan
kenaikan temperatur dari yang direncanakan akan mengurangi umur
trafo yang secara normal adalah 20 tahun, kemampuan memikul beban
lebih oleh transformator direkomendasikan tidak melebihi waktu yang
ditentukan. Mungkin karena alasan ekonomis kadang-kadang diizinkan
pembebanan lebih terhadap trafo distribusi yang digunakan. Walaupun
demikian dengan adanya beban yang semakin membesar, tentu akan
mempengaruhi umur transformator distribusi tersebut yang digunakan.
Makin sering dan makin lama waktu pembebanan lebih yang dilakukan,
maka makin pendek juga umur transformator tersebut. Adanya
pembebanan lebih tersebut, tentu akan sangat mempengaruhi isolasi
belitan transformator atau minyak transformator akibat timbulnya
panas yang berlebihan di dalam transformator.c. Penurunan Nilai
Tahanan Isolasi Kertas Maupun MinyakPenurunan nilai tahanan isolasi
merupakan salah satu sebab kerusakan transformator. Menurunnya
nilai tahanan isolasi berarti nilainya tidak memenuhi standart atau
aturan yang telah ditetapkan sesuai SPLN. Hal ini menyebabkan
perfoma dari minyak maupun kertas sebagai isolator menjadi tidak
maksimal. Sehingga kertas dan minyak tidak mampu menahan tegangan
sesuai dengan unjuk kerjanya.d. Usia TransformatorUsia
transformator adalah lama pemakaian dari transformator itu sendiri.
Transformator yang sudah dipakai dalam waktu yang lama sekali tanpa
adanya perawatan maka akan mempengaruhi perfoma dari transformator.
Misalnya pada bagian tangki mengalami korosi, keausan, dan oksidasi
yang berakibat bocornya tangki. Bagian packing sering kali juga
mengalami kerusakan jika packing sudah mulai mengeras yang berarti
fleksibilitas packing berkurang yang dapat berakibat merembesnya
minyak trafo keluar tangki.
e. Terjadi Kebocoran Pada Tangki TransformatorTangki yang sudah
berusia lama dapat terjadi korosi yang berakibat pada kebocoran
tanki. Tangki yang bocor akan berakibat pada masuknya partikel lain
seperti air, debu dan udara yang dapat mengkontaminasi minyak. Hal
ini berakibat nilai tegangan tembus minyak menjadi berkurang dan
terjadi kegagalan isolasi.e. Kegagalan pada BushingKegagalan pada
bushing adalah ketidakmampuan bushing dalam menyekat tegangan
rambat sehingga akan terjadi flash over (loncatan bunga api) yang
dapat merusak transformator.f. Tegangan Kejut Akibat SurjaFaktor
penyebab kerusakan pada transformator selain masalah teknis dapat
juga diakibatkan faktor alam yaitu surja/petir. Transformator akan
mengalami lonjakan tegangan yang cukup tinggi apabila tersambar
petir yang mana lonjakan tegangan tersebut tidak mampu ditoleransi
oleh lilitan yang berakibat rusaknya transformator. Untuk itu,
setiap transformator dilengkapi arrester sebagai pengaman
surja.4.8.2 Jenis - jenis Kerusakan Transformator
DistribusiMenganalisa kerusakan adalah kegiatan awal dalam proses
perbaikan transformator distribusi dengan cara melakukan
pengujian-pengujian untuk mengetahui nilai-nilai secara data teknis
dan melakukan pengamatan secara visual pada body
transformator.Tujuan dari menganalisa kerusakan adalah untuk
mengetahui jenis kerusakan yang dialami transformator yang akan
diperbaiki. Hal ini penting untuk dilakukan untuk menentukan
langkah selanjutnya yang akan ditempuh untuk memulai
perbaikanSelain itu, dari hasil analisa kerusakan akan diketahui
kondisi transformator, apakah nantinya transformator mengalami
kerusakan yang parah atau tidak. Kerusakan transformator
dikelompokkan menjadi dua yaitu:
a.Pemeriksaan Fisik Bagian Luar ( Visual )Pemeriksaan ini
merupakan pemeriksaan awal terhadap trafo yang mengalami gangguan.
Tahapan ini perlu dilakukan karena sering terjadinya kerusakan yang
hanya bersifat fisik secara kasat mata dan sifat kerusakannya tidak
terlalu parah, yaitu:1.Bushing isolator primer atau sekunder pecah
yang mengakibatkan tegangan atau arus tidak teratur 2.penghantar
bocor terhadap body, hal ini bisa terjadi pada saat hujan atau
basah.3.Baut bushing primer atau sekunder rusak ulirnya sehingga
titik kontak dengan kawat penghantar tidak kuat (lost
contac).b.Pemeriksaan ElektrikPemeriksaan elektrik ini pertama
dilakukan apabila trafo yang dianggap rusak tapi secara fisik
terlihat masih baik.hal ini pernah terjadi akibatuseratau pemakai
trafo merasa ragu terhadap alat dan kemampuanuserdalam menganalisa
kerusakan apakah betul trafo tersebut rusak. Pemeriksaan elektrik
ini diperlukan sebuah alat ukur yang dapat mengetahui berapa besar
kekuatan tahanan isolasi, baik pada kumparan primer maupun
sekunder. Alat ini dinamakan Megger.Alat ukur ini merupakan alat
yang dipakai untuk mengetahui besaran kemampuan tahanan isolasi
pada kumparan primer dan kumparan sekunder. Skala alat ukur ini
dari 0 sampai 200.000 M menunjuk secara otomatis pada saat
melakukan pengukuran.Cara pemeriksaan tahanan isolasi kumparan
primer atau kumparan sekunder ialah sebagai berikut :1.Sebelum
melakukan pengukuran tahan isolasi terlebih dahulu dicek kesiapan
alat ukur, yaitu kondisi batere alat ukur tersebut. Saklar operasi
pada alat ukur mempunyai akurasi yang baik apabila jarum penunjuk
pada posisi batere Battery Good yang tertera pada alat
ukur.2.Sambungkan kabel pada lubang kontak yang tersedia ( biasanya
sesuai warna kabel). Jepitkan kabel pada kontak bertanda (ohm) pada
alat ukur ke titik fasa kumparan primer yang ada di ujung bushing
primer, dan kabel yang bertanda kontak kebodykemudian dijepitkan
kebodytrafo.3.Putar selektor ke posisi (ohm), perhatikan jarum
penunjuk. Apabila jarum menunjuk ke posisi 0 (nol) berarti kawat
kumparan mengalami kerusakan isolasi sehingga terjadi hubung
singkat kebody (short). Apabila jarum menunjuk ke suatu angka
berarti kawat kumparan masih mempunyai tahanan isolasi. Besaran
angka yang ditunjuk menunjukkan besarnya tahanan isolasi yang
dimiliki kawat kumparan terhadapbody. Pada alat ukur ini mempunyai
dua baris besaran angkadalam satuan mega ohm(M), yaitu pada baris
pertama warna merah dari 0 (nol) sampai dengan 5.000 M. Pada baris
kedua dengan warna hjau mulai 2.000 M sampai 200.000 M dan tanda
tak berhingga (). Apabila tahanan yang diukur melebihi 5.000 M maka
jarum akan berubah posisinya dari baris pertama (merah) ke baris
kedua (hijau) dengan angka awal 2.000 M dulu baru menunjuk ke angka
yang sebenarnya, misalnya :10.000 M. Begitu selanjutnya cara
mengukur pada bagian yang lainnya dengan cara yang sama.4.Dari
pengalaman penulis memperoleh suatu pendekatan bahwa hasil ukur
tahanan isolasi dinyatakan masih baik apabila didapat angka 500 M
untuk trafo yang sudah beroperasi bertahun-tahun , tetapi untuk
trafo baru dinilai layak apabila hasil ukur tahanan isolasi sebesar
2000 M.5. Transformator dinyatakan masih layak pakai apabila hasil
pengukuran pada ketiga fasa primer menunjukkan angka yang sama
(mendekati sama), apabila ada perbedaan yang besar maka kondisi
trafo sudah tidak layak pakai karena salah satu fasa mengalami
kegagalan isolasi yang akan mengakibatkan trafo meledak.Beberapa
hal yang dapat diketahui dari pengujian dengan menggunakan megger
antara lain:a.Hubung singkat primer dengan sekunderb.Hubung singkat
primer dengan bodyc.Hubung singkat sekunder dengan bodyKarena hasil
pengukuran secara elektrik pertama ditemukan kelainan maka langkah
selanjutnya kumparan dan inti besi dibongkar untuk dicari
kerusakannya. Jenis kerusakan ada yang terlihat dengan kasat mata
dan ada yang tidak terlihat, biasanya kerusakan isolasi pada bagian
dalam atau pada posisi lilitan ditengah kumparan. Yang terlihat
dengan mata kerusakan trafo bisa langsung diperbaiki. Tetapi bila
tidak dapat dilihat oleh kasat mata kerusakan harus ditentukan
dengan pengujian tegangan rendah, TR (Turn Ratio) atau TTR
(Transformer Turn Ratio). TR dan TTR memang cukup rumit karena
diperlukan pemahaman tentang teori yang ukup baik terutama tentang
standarisasi dan penguasaan vektor.Cara pengujian tegangan rendah
bisa dilakukan karena mudah dan cepat dipahami. Yaitu dengan cara
menggunakan transformator regulator yang bisa mengatur tegangan
antara 12 volt hingga 50 volt. Tegangan rendah (LV) dimasuki
tegangan 12 volt terlebih dahulu, arus yang mengalir dibaca. Jika
arus yang mengalir terlalu besar maka bisadipastikan terjadi
kebocoran atau hubung singkat pada fasa tersebut. 4.9
Pembahasan4.9.1 Pembongkaran TransformatorSetelah Transformator
diperiksa kerusakannya dan sudah diketahui kondisinya maka
Transformator segera dibongkar dan dilepas setiap bagian-bagiannya.
Pada proses pembongkaran juga harus tetap memperhatikan tiap-tiap
bagian yang akan dilepas untuk mengetahui kondisi fisik dari
bagian-bagian tersebut. Hal itu penting karena secara visual
kerusakan akan nampak.Tahap-tahappembongkaran transformator tiga
fasa daya 100 KVA adalah sebagai berikut:1.Persiapan data dan
peralatan:a. Siapkan hasil data investigasib.Siapkan daftar
kebutuhan materialc.Siapkan Peralatan kerja (kunci-kunci, tang
buaya/ lancip, pisau (cutter)d.Siapkan buku catatan, pensil/
spidol, kertas kartone.Timbanganf.Jangka sorong, roll
meter2.Tahap-tahap pembongkaran trafo 3 fasa 100 kVA adalah sebagai
berikut:a.Periksa dahulu kondisi trafo bagian luar yaitu:
Aksesoris,bodyb.Keluarkan bagian inner lalu tiriskan agar minyaknya
keringc.Periksa kondisi Tap Changerd.Buka dan periksa
packing-packinge.Lepaskan sambungan lilitan primer dan sekunder ke
bushingf. Buka upper clamp dari tutup trafog.Tempatkan Clamp serta
aksesoris inner trafo di dekat trafo yang dibongkarh.Putuskan
hubungan sekunder yang rusaki.Putuskan sambungan pada tapj.Lepaskan
inti dari kumparank.Lepas lilitan agar dapat diketahui jumlah
lilitan tiap tap3.Pada saat pembongkaran hal-hal yang perlu
diperhatikan adalah:a.Catatnameplatepada tutup bak dengan
lengkapb.Pengecekan awal apakah trafo harusdigulung ulang atau
tidak dengan menggunakan megger dan TTRjika masih baik maka hanya
perlu di oven dan di test layak dan tidak layaknya trafoc.
Perlakuan kumparan sekunder yang tidak digulung sebaik
mungkind.Bersihkan inti dari karat dan kotoran sampai benar-benar
bersih dengan menggunakan oli dan lap majune.Bersihkan bak sebersih
mungkin baik bagian dalam maupun luar terutama trafo yang ada sirip
pendingin yang lebar dan besar dengan cara disemprot oli bertekanan
tinggif. Keringkan bak dengan majun yang bersih kemudian dibalik
atau ditutup agar tidak kotor lagig. Bila mungkin bak setelah
dibersihkan kemudian dioven agar sisa air dan minyak bisa bersih
dan kering4.Rencana perbaikana.Catat data hasil
pembongkaranb.Hitung jumlah lilitan dan step step lilitan
transformator tiga phasa 100 kVA yang akan diperbaikic.Ukur
diameter kawatd.Periksa jenis isolasi yang tertera padaname
platee.Catat kebutuhan dan jenis material yang dipakaif.Simpan dan
rencanakan perbaikan ke bagianrewindinguntuk dijadikan pedoman
kerja dan penggulungan material4.9.2Perbaikan TransformatorProses
perbaikan trafo yang akan diuraikan oleh penulis dalam pembahasan
ini adalah trafo distribusi dengan daya 100 KVA, tegangan 20
KV/400-231 volt berpendingin minyak sirkulasi alamiah dengan udara
bebas. Rekondisi merupakan pekerjaan memanfaatkan material bekas
yang disebakan oleh kerusakan akibat gangguan, baik gangguan alam
seperi akibat sambaran petir, kurang pemeliharaan pada titik kontak
sisi tegangan tinggi maupun sisi tegangan rendah, kurang
pemeliharaan pada minyak trafo, dan akibat pengoperasian yang tidak
sesuai spesifikasinya yaitu pembebanan yang tidak seimbang.
4.9.3Perbaikan Inti BesiRekondisi dipilih trafo yang tidak
mempunyai kerusakan parah pada inti besi untuk menjaga kualitas dan
tercapainya tingkat effisiensi biaya. Bentuk dan ukuran inti besi
tetap mengikuti standar pabrik sesuai merk dan spesifikasinya. Yang
dilakukan disini adalah membongkar untuk memeriksa kelayakan inti
besi per lembar dan menyusun kembali sesuai kedudukan semula
setelah dipastikan kondisinya baik.Dalam menyusun kembali ke bentuk
semula harus diperhatikan posisi titik sambungan harus rapih dan
rapat. Hal tersebut dilakukan untuk mengurangi efek arus eddy atau
arus pusar yang terjadi pada saat inti besi diberikan belitan atau
gulungan dan diberi beban. Inti besi yang kurang rapat juga dapat
menimbulkan efek kebisingan saat trafo dalam pengoperasiannya.
Semakin rapat semakin lancar fluksi bergerak dan semakin kecil arus
pusar yang ditimbulkannya.4.9.4Pengukuran Kumparan Primer Dan
SekunderUntuk mengetahui besarnya penampang kawat primer dan
sekunder secara langsung pada pekerjaan rekondisi memang tinggal
mengukur menggunakan jangka sorong, karena pada setiap produk dari
beberapa pabrikan selalu mempertahankan desainnya masing-masing.
Akan tetapi agar kita tidak salah dan tertipu oleh suatu produk
yang tidak sesuai dengan standart maka besar penampang kawat dapat
dihitung dengan cara sebagai berikut :Pada pekerjaan ini penulis
mengambil contoh pada pekerjaan rekondisi dengan data trafo sebagai
berikut :P = 100 KVA = 100.000 VA Arus nominal sisi primer (Inp)
:Inp= 2,8868 A 3 ampereMaka kuat rapat arus yang direncanakan (Jp)
sekitar = 3 ampere / mm . sehingga luas penampang kawat (d)
gulungan primer adalah :d=mm= 1 mmMaka untuk kawat gulungan primer
dipilih kawat yang mempunyai diameter sebesar 1 mm. Pendekatan
ukuran dan kumparan kuat hantar arus kawat tembaga dapat dilihat
pada tabel berikut:Tabel 4.1. Pendekatan Kuat Hantar Arus Per
Penampang TembagaDaya Nominal(KVA)Rapat ArusS = A/mmInduksiB (50Hz)
= Wb/ mm
302,31,15
502,51,2
752,61,2
1002,71,25
3002,81,3
10002,91,35
Sumber : Buku Tranformer Sedangkan pada pekerjaan rekondisi
trafo untuk menentukan ukuran diameter kawat dapat dipakai alat
ukur jangka sorong terhadap kawat yang terpasang dari pabrikan, hal
tersebut untuk akurasi spesifikasi trafo dari pabrikan. Karena
besarnya dan banyaknya belitan kumparan primer sangat terkait
dengan banyaknya belitan sekunder, kita tinggal menyesuaikan dengan
spesifikasi yang diinginkan. Misalkan spesifikasi yang diperlukan
adalah tegangan primer 20 KV, tegangan sekunder 400/231 volt dan
daya 100 KVA, maka konfigurasi kumparan primer dan kumparan
sekunder dapat mengikuti desain dari pabrikannya.kecuali kerusakan
yang sangat parah (hancur kumparannya) maka perhitungan rekondisi
dapat mengikutinya dengan dasar perhitungan dari luas penampang
inti besi yang sudah ada dari pabrik.Misalkan dalam desain pabrik
diketahui ukuran inti besi mempunyai tinggi 245 mm yang
disekitarnya dibelitkan kawat kumparan sekunder sebanyak 27 lilit,
dan ditetapkan (desain pabrikan) luas penampang kawat tembaga untuk
kumparan sekunder adalah 50 mm. Maka dalam dimensi tinggi inti besi
245 mm tersebut harus diusahaka supaya masuk belitan kawat kumparan
sekunder sebanyak 27 lilitan. Karena dalam pelaksanaannya terdapat
celah yang diisi oleh lapisan isolasi dan ganjal antar saf/susun
tiap belitan maka harus dihitung dulu jarak antar ujung atas dan
bawah dari panjang / tinggi inti besi.Misalkan dari desain
toleransi untuk lapisan isolasi pada bagian atas sebesar 10 mm dan
bawah 10 mm atau total toleransi jarak = 20 mm . sehingga ditemukan
panjang bidang pada inti besi untuk menggulung sebanyak 27 lilitan
kawat pada jarak 245 mm 20 mm = 225 mm.Dari perhitungan tersebut
dapat diketahui ratio tinggi inti besi dengan jumlah lilitan adalah
:= 8,3 8Maka luas penampang kawat pada masing-masing gulungan dapat
diketahui dengan perhitungan sebagai berikut:= 6,25 mmDipasaran
dapat ditemukan kawat tembaga untuk kumparan sekunder tersebut
dengan penampang kawat 6 mm sehingga dipilih luas penampang kawat
yag dipergunakan untuk lilitan tersebut adalah 6 mm.
4.9.5Rewinding Kumparan Primer Dan Sekunder 1.Peralatan bantu
dan material:a. Mal (dudukan kumparan)b. Persiapkan mesin gulungc.
Perlengkapan kerjad. Kawat email atau rectengular (sesuai
kebutuhan)e. Kertas isolasif.Seal tapeg. Isolasih. Material lain
yang dibutuhkanUntuk menggulung ulang sebuah trafo harus mengetahui
data data penting pada trafo yang akan digulung ulang. Pada name
plate sudah tertulis data-data penting secara garis besar. Untuk
lebih meningkatkan kualitas dalam menggulung ulang atau proses
rekondisi secara total harus mengetahui lebih banyak tentang
data-data suatu trafo berdasarkan pengetahuan dan teori yang prima,
pengalaman, dokumen yang lengkap dan sebagainya. Perlu diketahui
bahwa gulungan sekunder berada di dalam dan melingkari langsung ke
inti besi,sedangkan gulungan primer berada di luar atau melingkar
pada gulungan sekunder.Lilitan sekunder (sisi tegangan rendah)
mempunyai jumlah lilitan sedikit dibanding jumlah lilitan primer
(sisi tegangan tinggi), yaitu kurang dari 100 lilitan dan
berpenampang lebih besar dari penampang lilitan primer.Dalam
menggulung ulang perlu diketahui dulu adanya TURN Ratio, yaitu
perbandingan jumlah lilitan diantara 2 buah kumparan. Bilangan
rasio selalu lebih besar dari satu (1), jadi pada trafo distribusi
turn ratio ialah jumlah lilitan gulungan primer dibagi jumlah
lilitan sekunder.Tegangan trafo yang tercantum pada SPLN-50 sudah
merupakan ketetapan yang harus diikuti,maka turn ratio untuk semua
jenis trafo distribusi otomatis mempunyai angka standar yaitu:= 50
pada trafo 1 fasaUntuk lebih jelasnya, pada pekerjaan rekondisi
dapat direncanakan menggulung ulang kumparan primer dengan
perhitungan sebagai berikut :Data trafo yang direkondisi :Daya: 100
KVATegangan Primer: 20 KVTegangan Sekunder: 400/231 Volt2.Tahapan
rewindingkumparan sisi sekunder :a. Persiapan peralatan bantu dan
material.b.Penyiapan mesin gulung.c.Buat koker sesuai dengan ukuran
aslinya ( inti besi ).d.Pasang mall ( cetakan ) kemudian pasang
koker pada as mesin.e.Pilih material untuk gulung sekunder sesuai
spesifikasi trafo yang diperbaiki.f.ikat ujung kawat ujung sekunder
pada koker (kiri atau kanan) sesuai gambar kerja,(pada belokan
kawat hendaknya dilapisi peter band karena arusnya besar ).g.
Jalankan mesin gulung dan pastikan putaran mesin sesuai dengan arah
gulungan trafo yang akan diperbaiki.h.Lakukan kontrol kerapian,
dimensi, dan jumlah lilitan sampai pekerjaan penggulungan
selesai.i.Pasang kertas isolasi ukuran 0,1 mm 6 lembar dan 1
lembarkertas isolasi jerman ukuran 0,5 mm kemudian ikat dengan
peter band pada kumparan yang telah selesai digulung.j. Koordinasi
dengan bagian qualitycontrol ( QC ).Sesuai desain pabrikan
ditentukan jumlah belitan kumparan sekunder sebanyak 54 lilit
menggunakan pola 2 syaf (bertumpuk) atau Ns = 27 lilit setiap
syafnya, hubungan vektor yang direncanakan adalah Yzn. Biasanya
penampangyang sering digunakan antara lain 2,2 mm x 7,4 mm; 3,2 mm
x 8,5 mm; dan 4 mm x 11 mm.Kumparan sekunder mempunyai jumlah
belitan sebanyak 54 lilit dengan konfigurasi 2 syaf (27 lilit /
syaf ). Pada hubungan vektor Yzn5 cara membelit mulai dari titik 1
ke 2 (syaf 1) dan dari titik 3 ke 4 (syaf 2).
3.Tahapan rewindingkumparan sisiprimer:a. Pasang mal
atau(cetakan ) pada as mesin gulung dan pastikan tidak mempengaruhi
keutuhan spol kumparan sekunder.b.Pasangkan spol kumparan sekunder
pada mal yang telah terpasang pada mesin gulung dan pastikan spol
kumparan tersebut terpasang dalam keadaan tidak longgar.c.Lapiskan
isolasi kertas diatas kumparan sekunder dan pastikan ketebalan
isolasi, dimensi.d.Pasang dan ikatkan ujung kawat primer di atas
kumparan sekunder sebelah kiri atau kanan sesuai gambar kerja,
pastikan ujung kawat primer yang diikat tidak terlalu panjang atau
pendek (ujung kawat dimasukkan ke dalam slang isolasi).e.Setting
dan posisikan counter sesuai dengan jumlah lilitan.f.Atur jepitan
kawat agar tidak merusak isolasi kawat.g. Pasang end page pada kiri
atau kanan permukaan dengan kertas isolasi berwarna merah ( press
board ).h. Jalankan mesin gulung dan atur kecepatan putarannya.i.
Kontrol setiap saat baik kerapian, jumlah lilitan, dimensi dan
isolasi kawat.j. Apabila telah selesai satu shaf ( satu lapis )
pasang isolasi kertas 2 lembar ukuran 0,1 mm untuk shaf ( lapis )
berikutnya sampai pekerjaan gulung traf 1 selesai. K.setiap selsai
1 traf dilapisi 2 lembar kertas isolasi ukuran 0,1 mm dan end page
kiri kanan kemudian lanjutkan pada traf selanjutnya penggulungan
spol sampai selesai.l. Setiap mencapai ujung tap maka ujung kawat
harus ditarik keluar dan dimasukkan selang isolasi kemudian bungkus
permukaaan dengan kertas isolasi 1 lembar lanjutkan untuk
pemasangan tap-tap selanjutnya sampai penggulungan spol selesai.n.
Pasang kertas isolasi ukuran 0,1 mm 6 lembar dan 1 lembar kertas
isolasi jerman ukuran 0,5 mm kemudian ikat dengan band katun white
( peter band ) pada kumparan yang telah selesai digulung.o.
Koordinasikan dengan bagian QC, untuk dilakukan pengukuran tahanan
belitannya.p. Apabila hasil pengukuran dinyatakan QC pass ( boleh
diproses lebih lanjut ) keluarkan kumparan pada mallnya dan
tempatkan dilokasi perakitan.
Pertama-tama kita tentukan dulu berapa besar sadapan tiap-tiap
tegangan yang diiginkan, umunya sadapan tegangan tiap tap
selisihnya sebesar 1.000 volt. Sesuai standar SPLN-50 tahun 1997
tegangan primer adalah 20.000 volt sehingga kita tentukan tingkatan
tegangan primer dengan berbagai tingkat sadapan tegangan adalah :
22.000, 21.000, 20.000, 19.000, 18.000 volt dengan tegangan
sekunder 400/231 volt. Ukuran kawat primer (enamel) biasanya
berpenampang 1,3 mm; 1,4 mm; 1,8 mm; 2 mm dan 2,2 mm.Perhitungan
dapat dimulai dari tegangan primer paling tinggi yitu 22.000 volt.
Untuk menentukan jumlah lilita primer pada posisi ini dapat
dilakukan dengan menggunakan rumus sebagai berikut :Lilitan primer
Np =x Ns =x 27 =2.572,0967 lilitNilai NP ini merupakan jumlah
belitan sisi primer yang terpanjang pada posisi sadapan / tap nomor
1.Tegangan per sadapan yang direncanakan adalah 1.000 volt per
sadapanmaka selisih belitan kumparan primer pada masing-masing
sadapan adalah:Np (per tap)=x Ns =x 27 = 116,9135 lilit
(tap-1)Kemudian jumlah belitan sisi primer tertinggi dikurangi
jumlah belitan per sadapan sampai dengan sadapan terakhir (tap-5)
adalah sebagai berikut :Np terpendek = 2.572,0967 (116,9135 x 4)=
2.104,4427 lilit (tap-5)Untuk membuktikan bahwa perhitungan jumlah
belitan sisi primer mulai dari tap 1 sampai dengan tap 5 sesuai
tingkat sadapanyang direncanakan dapat dinyatakan dengan
perhitungan sebagai berikut :Np (terpendek) =x Ns =x 27 =
2.104,4427 Lilit
Dari perhitungan diatas dapat diketahui bahwa jumlah belitan
kumparan primer adalah a. Sadapan tap 1( 22.000 volt)=2.572,0967
lilitb.Sadapan tap 2( 21.000 volt)=2.455,1832 lilitc. Sadapan tap
3( 20.000 volt)=2.338,2697 lilitd. Sadapan tap 4( 19.000
volt)=2.221,3562 lilite. Sadapan tap 5( 18.000 volt)=2.104,4427
lilitYang harus diperhatikan dalam pengerjaan belitan adalah jumlah
belitan dengan tekanan dan kerapatan yang baik supaya hasil
pekerjaan dapat sesuai dengan yang direncanakan.Angka 2572
merupakan lilitan pada sisi primer yang terpanjang atau pada posisi
tegangan 22.000 volt dan 117 lilit adalah hasil perhitungan untuk
perbedaan atau selisih pada setiap sadapan atau tap changer,
kemudian jumlah terpendek yaitu pada tegangan 18.000 volt yang
mempunyai 2.104.4427 lilit sisa dari pengurangan tiap sadapannya
117 (lilit) dibagi dua menjadi sebagai berikut:a. Lilitan terpendek
dibagi 2 = 2.104,4427 = 1.052,22 lilitb. Atau dengan dibulatkan
menjadi 1.052 + 1.052 = 2104 lilit4.9.6Pemasangan Tap
ChangerSadapan tegangan sangat berhubungan dengan ketergantungan
terhadap jumlah gulungan kumparan primer serta besaran tahapan
tegangan yang akan dipergunakan. Dalam hal ini seperti yang
disebutkan SPLN-50, bahwa sadapan ditentukan 5% dan 10% dari
tegangan pengenal yaitu 20.000 volt.a. Tegangan antar phasa :Vp-p=
20.000 voltb. Tegangan Phasa-Netral:VL-n= Vp-p :voltSehingga pada
waktu pengerjaan gulungan kumparan primer harus mengadakan
perhitungan dngan pendekatan pendekatan kebutuhan besaran sadapan
teganga yang diatur seperti pada tabel berikut :
Tabel 5.1. Tegangan Per Fasa Pada Tiap SadapanTegangan Antar
Fasa (volt)Tegangan Fasa Netral (volt)
22.00012.702
21.00012.124
20.00011.547
19.00010.970
18.00010.392
Sumber : SPLN(Persero)Angka ini harus merupakan standar atau
pedoman pada proses perhitungan saat kita menggulung kumparan
trafo. Pada umumnya trafo distribusi kapasitas 200 KVA ke atas
mempunyai hubungan delta () pada sisi primernya, sedangkan dibawah
200 KVA menggunakan hubungan bintang () pada sisi
primernya.Beberapa trafo import yang sudah beredar di indonesia
menggunakan angka yang lain tetapi standar 20.000 / 11.547 volt
selalu ada.Jumlah lilitan pada gulungan sekunder sudah ditetapkan
sehingga menghasilkan tegangan sebesar 400 / 231 volt. Dan yang
terjadi di lapangan pada umuya desain inti besi dan kumparan
sekunder ditentukan oleh pabrikan yang mempunyai berbagai alasan
atau argumennya masing-masing terahadap desain yang mereka buat,
sehinga dalam proses rekondisi selalu mengikuti desain awal
pabrikan. Jika tidak diikuti akan mengakibatkan kesulitan dalam
menentukan perancangan rekondisi sesuai kondisi semula dan sesuai
target yang diinginkan yaitu kembali ke standar yang
berlaku.Sadapan tegangan (tap changer) dapat disesuaikan dengan
kondisi dan kebutuhan, yaitu misalnya diperlukan pengaturan
tegangan input sebanyak 5 (lima) tahapan. Dari masing-masing tahap
sadapan tegangan misalkan diatur sekitar 1.000 volt, maka dalam
menentukan jumlah lilitan pada kumparan primer harus mengikuti
kebutuhan sadapan tersebut.
Seperti telah diuraikan pada perhitungan diatas mengenai trafo
rewinding kumpran primer, penentuan pengawatan posisi sadapan
tegangan atau tap changer dapat diatur sebagai berikut :Perhatikan
gambar 4.1. pada trafo rewinding. Sistem penempatan tap changer
pada trafo diletakkan di tengah. Pada sistem ini lilitan yang
paling panjang 2.572,0967 lilit dibagi menjadi 2, masing masing
1.286,04835 lilit.Setelah diatur belitan sadapan dengan mengatur
selisih setiap sadapan yang sudah ditentukan, yaitu 117 lilit tiap
sadapannya. Setelah ditentukan titik pengawatan untuk selektor tap
changer yaitu angka 1 sampai dengan angka 6 seperti tercantum pada
gambar 3.10. tersebut, maka pengawatan selektor tap changer
disambungkan sebagai berikut :a. Tap 1: titik 1 disambungkan dengan
titik 2b.Tap 2: titik 2 disambungkan dengan titik 3c. Tap 3: titik
3 disambungkan dengan titik 4d. Tap 4: titik 4 disambungkan dengan
titik 5e. Tap 5: titik 5 disambungkan dengan titik 6Posisi
sambungan tap changer seperi pada gambar 3.19. berikut ini :
Gambar 4.1. Posisi sambungan selektor tap changer
Yang perlu diperhatikan pada pemasangan tap changer , yaitu :a.
Penyambungan kawat harus kuat dan disolderb.Pada penyambungan tidak
boleh terjadi bentuk runcing atau tajamc.Diusahakan secara maksimal
kawat-kawat pada tap changer dijauhkan dari tangki / inti besi /
chasis atay logam yang berhubungan dengan chasisd.Kawat-kawat tap
changer harus ditata rapi dan diikat pada suatu isolatore.Jepitan
antar tap pada selektor harus kuat supaya tidak terjadi lost
kontak.Tap changer ditempatkan pada posisi kumparan primer karena
sisi primer dialiri arus kecil, jadi hanya memerlukan selektor /
switch ukuran kecil.
4.9.7Assembling TransformatorPerakitan Transformatoradalah
memasang inti Transformator kedalam lilitanya, memasang klem klem
penjepit dan memasang tap changer.1. Persiapan peralatan:a.
Perlengkapan Peralatan Kerja.b. Las acetiline/ elektrodec. Kawat
las jenis tembaga/ alumunium (sesuai kebutuhan dan jenis
kawat).2.Proses perakitan (semi) Transformator 100 KVAfasa 3:a.
Persiapan peralatan dan material yang dibutuhkanb. Pasang karnt
(inti besi) bagian atas dan sebelumnya karnt dibersihkanc. Pasang
deksel (tutup tangki) pada dudukannyad. Pasang stik dan insolator
dan packing-packingnyae. Sambungkan ujung atas kawat baik primer
maupun sekunder pada mekanik tap & fusef. Sambung ujung bawah
kawat baik primer maupun sekunder sesuai vektor grupnyag. Cek
dengan TTRsambungan sambungan sesui dengan Vektorgroupnya
belumh.Bersihkan benda kerja dari kotoran bekas penyambungan i.
Masukkan ke dalam oven (pengering) 3 hari. j. Setelah 3 hari ukur
tahanan isolasi Transformator, bila sudah memenuhi standard lakukan
proses finishing
Gambar 4.2. tahap pamasangan trafo3. Finishing Perakitan
Transformator 100 KVAfasa 3:a. Siapkan tangki dan bersihkan,
siapkan pacing Transformatorb. Ukur tahanan isolasi pada sisi
primer sekunder, sisi primer body,dan sisi sekunder body bila
pengukuran diatas 5000 M maka Transformator dikatakan baik dan siap
untuk di proses selanjutnya.c. Pasang baut penguat tutup
tranformator dan kencangkan.d. Selanjutnya lakukan proses pengisian
minyak transformatore.Perakitan seleai kemas peralatan kerja dan
bersihkan tempat kerja untuk melakukanproses
berikutnya4.9.8PengisianMinyak TransformatorPada saat pengisian
minyak, tangki Transformaor harus sudah di vacum. Hal ini bertujuan
agar tangki transformator tidak mengandung molekul molekul zat cair
dan zat zat lain yang dapat menurunkan kualitas isolasi dari minyak
transformator. Jumlah minyak yang di isikan sekitar 90% dari volume
tangki, sedangkan 10% diisi gas nitrogen.Minyak yang diisikan
kedalam transformator harus sudah sesuai standar. Standar yang
digunakan adalah SPLN 49/1982, minyak harus sudah di filter dan di
purifikasi. Karena untuk meningkstkan kwalitas isolasi minyak itu
sendiri, sehingga meminimalis terjadinya kegagalan isolasi.Tahap
tahap pengisian minyak transfomator tiga phasa 100 KVA :1.Persiapan
peralatan dan matrial :a. Peralatan Kerja (kunci-kunci)b. Mesin
penyaringan minyak trafoc. Gasketd. Packing packinge. Kwas
plat2.Persiapan pengisian minyak :a. Siapkan mesin penyaring minyak
trafo, dan pastikan dalam keadaan siap pakaib. Siapkan minyak trafo
yang telah disaring/ minyak baruc.Pastikan lokasi penyetelan tidak
terhalang oleh benda-benda yang dapat mengganguproses pengerjaan.3.
Langkah pengisian minyak:a. Masukkan minyak yang sudah disaring
atau minyak baru kedalam tangki kira-kira minyak merendam kumparan
lewat kran input dan output.b. tunggu sampai minyak benar-benar
masuk ke sela-sela kumparan tersebutc. Isi minyak lagi sampai
penuh.d. Matikan mesin filter.e. Lepas selang dan peralatan lainnya
dari kran input dan output trafo. Kemas peralatan kerja dan
bereskan serta bersihkan tempat kerja.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 KesimpulanTransformator atau trafo adalah suatu peralatan
listrik yang dapat memindahkan energi listrikdan mengubah energi
listrikarusbolak-balik dari satu level ke level tegangan yang
laindengan frekuensi yang samamelalui kinerja satu gandengan magnet
dan berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik.Dari pembahasan
mengenai perbaikan transformator distribusi 100 kVA Menganalisa
kerusakan adalah kegiatan awal dalam proses perbaikan transformator
distribusi dengan cara melakukan pengujian-pengujian untuk
mengetahui nilai-nilai secara data teknis dan melakukan pengamatan
secara visual pada body transformator.Tujuan dari menganalisa
kerusakan adalah untuk mengetahui jenis kerusakan yang dialami
transformator yang akan diperbaiki. Hal ini penting untuk dilakukan
untuk menentukan langkah selanjutnya yang akan ditempuh untuk
memulai perbaikanTransformator yang rusak biasanya karena belitan
putus disebabkan karena adanya tekanan mekanis, tetapi pada umumnya
karena transformator terbakar (terjadinya hubung singkat pada
belitan transformator akibat panas yang berlebih). Pada kasus
demikian koker pada transformator yang biasanya terbuat dari
plastik telah meleleh atau rusak sehingga harus diganti,hal
tersebut disebabkan oleh beberapa faktor yaitu:1. Hubungan singkat
peda lilitan2. Pembebanan yang buruk3. Penurunan nilai tahanan
kertas isolasi4. Lama usia pemakayan transformator5. Kebocoran pada
tangki6. Kegagalan pada bushing7. Terjadi lonjakan tegangan akibat
tegangan kejut
Kerusakan yang paling sering terjadi adalah pada bagianlilitan
(winding) dan tap changer. untuk melakukan perbaikan harus
dilakukan investigasi secara menyeluruh dan teliti agar pedoman
perbaikan seefisien mungkin. Mesin-mesin dan peralatan yang
digunakan untuk perbaikan trafo antara lain :1. Mesin penggulung
kawat belitan trafo2. Mesin pemanas (oven)3. Alat purifikasi minyak
4. Alat penguji rugi-rugi inti besi dan kumparan 5. Alat megger ,
dan alat-alat ukur lainnya.Proses perbaikan trafo secara garis
besar antara lain ialah : pembongkaran trafo, penggulungan
(rewinding) belitan trafo, perakitan trafo, pengeringan trafo,
pengujian trafo, finishing perakitan.
5.2 Saran Hasil rewinding dan perakitan ulang transformator
haruslah aman, handal dan ramah lingkungan serta memenuhi SPLN dan
ketentuan-ketentuan yang berlaku. Untuk itu dilakukan pengujian
untuk mendapatkan sertifikat lolos uji. Penggunaan trafo yg sesuai
standar itu sangat berpengaruh pada ketahanan dan lama usia
trafo
DAFTAR PUSTAKA
Keputusan Direksi PT PLN ( Persero ) Nomor 308.K/010/DIR/2003
tentang Organisasi PT PLN ( Persero ) Litbang Ketenagalistrikan
PT PLN ( Persero ) Kantor Pusat (http://www.pln.co.id)
Pedoman Trafo Tenaga PT PLN (Persero)
Pengujian Material Elektronik, Cibogo, 2005
SPLN 50 : 1997
6