Upload
rahmadakbarp
View
255
Download
4
Embed Size (px)
DESCRIPTION
penjelasan tentang trafo
Citation preview
TRANSFORMATOR
PENGERTIAN
Transformator adalah peralatan /mesin Listrik yang dapat memindahkan dan mengubah Energi listrik dari satu atau lebih rangkaian Listrik ke rangkaian listrik yang lain melalui Gandengan magnit dan berdasarkan prinsip Induksi elektromagnetik.
Bagian-bagian Trafo
1.Inti Besi
3.Kumparan Sekunder
2.Kumparan Primer
KEGUNAAN TRANSFORMATOR
1. UNTUK MEMPEROLEH TEGANGAN SESUAI DENGAN PERSYARATAN PERALATAN LISTRIK
Misalnya kita mempunyai peralatan listrik dengan tegangan 110 volt sedangkan tegangan PLN adalah 220 volt, maka kita pergunakan trafo untuk memperoleh tegangan 110 volt.
Trafo Trafo
Peralatan Listrik
110 V 220 V
I II
110 V220 V
2. PADA SISTEM TENAGA LISTRIK
Disebut : TRAFO TENAGA
yaitu yang berfungsi untuk menurunkan tegangan dari tegangan lebih tinggi ke tegangan yang lebih rendah
a. STEP UP TRANSFORMER (TRAFO PENAIK TEGANGAN)
b. STEP DOWN TRANSFORMER (TRAFO PENURUN TEGANGAN)
yaitu yang berfungsi untuk menaikkan tegangan dari tegangan lebih rendah ke tegangan yang lebih tinggi
Pusat Pembangkit(PLTU,PLTA,PLTG,PLTD,PLTP)
Gardu Induk (GI)Gardu
Distribusi
Pelanggan besar/Industri
Saluran UdaraTegangan Rendah
SKTL
Pelanggan Domestik
Saluran UdaraTegangan Tinggi(SUTT)
Saluran UdaraTegangan Menengah
(SUTM)
6 kV
150-500 kV 20 kV
220 V
SISTEM TENAGA LISTRIK
TRAFO STEP DOWN
3. UNTUK MENGADAKAN PENGUKURAN DARI BESARAN LISTRIK
Trafo yang dipergunakan untuk mengadakan pengukuran dari besaran listrik (yaitu tegangan dan arus yang tinggi). Disebut TRAFO INSTRUMEN atau TRAFO PENGUKURAN.
V
Beban Beban
A
TRAFO TEGANGAN TRAFO ARUS
RANGKAIAN EKIVALEN
1. Rugi-rugi tembaga (I2R)
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam menyusun rangkaian ekivalen trafo adalah:
4. Fluks bocor
2. Rugi-rugi arus eddy3. Rugi-rugi Histerisis
Sumber Kumpprimer
Inti Besi Kump sekunder
Beban
Rangkaian Ekuivalen Trafo Rangkaian Ekuivalen Trafo BeBerbebanrbeban
Rangkaian Ekuivalen Trafo Tanpa Rangkaian Ekuivalen Trafo Tanpa BebanBeban
V1
Io
Ic Im
R2 – tahanan belitan sekunderX2 – reaktansi belitan sekunder
Io = Ic + Im
V1 = E1 + Io (R1 + j X1)
R1 – tahanan belitan primerX1 – reaktansi belitan primerRc – tahanan pemagnetanXm – reaktansi pemagnetanIc – arus rugi intiIm – arus magnetisasi
Model/Persamaan Matematik
111111 XIRIEV
222222 XIRIVE
atau 21 a EE
aN
N
2
1
2
1 E
E
sehingga 222221 XIRIZIaE L
Karena:
aN
N
I
I 1
1
2
2
2
atau 22 IaI
maka
22
222
22
21 XIaRIaZIaE L
222221 XIRIZIaE L
dan
111122
222
22
21 XIRIXIaRIaZIaV L
111111 XIRIEV
a V2
X1
V1
I1 a2X2
Xm
R1 a2R2
a2ZL
Io
Rangkaian ekivalen trafo dilihat di sisi primer
I2/
dan diperoleh rangkaian ekivalen seperti dibawah ini :
a V2
X1
V1
I1 a2X2
Xm
R1 a2R2
a2ZL
Io
I2/
Rangkaian ekuivalen pendekatan
Apabila Io diabaikan, maka I’2=I1
Rangkaian ekivalen trafo dilihat di sisi sekunder
V2
I2X1/a2
V1/a
aI1 X2
Rc/a2
R1/a2R2
ZLXm/a2
Io
Jika digunakan sisi sekunder sebagai acuan (dilihat dari sisi sekunder), maka didapat rangkaian ekivalen seperti dibawah ini
MENENTUKAN PARAMETER TRAFO
Nilai resistansi dan induktansi trafo dapat ditentukan secara eksperimen, yaitu dengan rangkaian hubung terbuka (open circuit) dan rangkaian hubung singkat (short circuit)
Uji rangkaian terbuka:
X1
V1
I1 a2X2
Xm
R1 a2R2
R1 dan X1 diabaikan:
Xmj
RcYE
11
OC
OCE V
IY
OCOC
OC
IV
P
cos
X1
V1
I1 a2X2
Xm
R1 a2R2
Faktor daya:
Faktor daya pada sebuah trafo selalu lagging, jadi arus selalu tertinggal terhadap tegangan sebesar θ0.
Jadi admitansi YE adalah
OC
OCE V
IY
Uji Hubung Singkat
X1
V1
I1 a2X2
Xm
R1 a2R2
Kumparan sekunder dihubung singkatkan sedangkan kumparanprimer dihubungkan ke tegangan sumber tegangan sangat rendah.
Untuk menghindari kerusakan, tegangan yang diberikan ke kumparan primer dimulai dari nol dan dinaikkan perlahan-lahan dan harus dihentikan ketika arus mencapai nilai kapasitas trafo.
Dengan mengukur tegangan Vsc, arus Isc, dan daya Psc dapat Diketahui parameter:
21
sc
sceq
I
PR
111 eqeqsc
sceq jXR
I
VZ
21
211 eqeqeq RZX
Contoh soal:
Pada pengujian sebuah trafo 20 kVA, 8000/240 Volt, 60 Hz disisi primer didapat data sebagai berikut:
Uji UjiRangkaian Terbuka Hubung Singkat
VOC = 8000 Volt VSC = 489 Volt
IOC = 0,214 Ampere ISC = 2,5 Ampere
POC = 400 Watt PSC = 240 Watt
Dapatkan rangkaian ekivalen yang disederhanakan dilihat disisi primer.
Penyelesaian:
Uji rangkaian terbuka:
234,0
)214,0)(8000(
400cos
OCOC
OC
IV
P tertinggal
000 5,760000268,05,76
8000
214,05,76
OC
OCE V
IY
mCE X
jR
jY11
0000261,00000063,0
kRC 159
0000063,0
1Jadi,
kX m 4,38
0000261,0
1
05,76
Uji Rangkaian Hubung Singkat:
196,0
)5,2)(489(
240cos
SCSC
SC
IV
P
07,78
Impedansi seri adalah
7,786,1957,78
5.2
489
SC
SCSE I
VZ
4,387,78cos6,1951eqR
1927,78sin6,1951eqX
Xeq1Req1
aV2
I2
V1
I1
Contoh
Dapatkan:
b. Rugi-rugi daya pada saluran transmisi (region 2)
a. Tegangan beban
c. Daya yang dikirim oleh generator
T2T1
Eliminasi T2:
201
202 a
022 304000 LL ZaZ
ZL/
T1
1:10j60 Ω20 Ω
02 3040006020 jZ
2060102,3484 j
Z2
T1
1:10
Eliminasi T1:
ZekVG
IG
2060102,34842 jZ 06,30538,4047
00
6,304754,40100
6,30538,4047
ekZ
10
11 a
0
0
6,304754,40
0480
GI
06,308591,11
Daya yang dikirim oleh generator:
00 6,3035,56926,308591,11480 GGG IVS VA
95,4899)6,30cos(35,5692 0 GP Watt
Daya hilang pada saluran Pline
01 6,301859,1 Ginel xIaI
1275,2820 2 lineinel xIP
Tegangan beban Vload:
0
02
6,307181,23
6,301859,120
xxIaI lineload
00 6,307181,233010 loadloadload xIZV 06,0181,237