TRANSFORMATOR DALAM SISTEMDISTRIBUSI DAN TRANSMISITENAGA LISTRIK DI INDONESIADisusun oleh:Achyar Maulana Pratama 1206201422Ahmad Dzul Faiq Murtadlo 1206201435enni Musta!a 1206201441"inas Al#ianin$sih 12062015%0

Departemen Teknik ElektroFa&ultas 'e&ni& (ni#ersitas )ndonesiaDe*o&+ 2015ABSTRAKSaat ini, listrik merupakan kebutuhan penting bagi manusia. Listrik yang dibangkitkandari tempat yang jauh memerlukan suatu sistem transmisi dan distribusi untuk dapat sampaikekonsumenataupenggunalistrik. Dalampenyaluranenergi listriktersebut dibutuhkantransformator untuk mengubah level tegangan dari listrik yang akan disalurkan. Pengubahanlevelteganganinidiperlukanuntukefisiensidalamtransmisidandistribusitenagalistrik.Olehkarenaitumakalahini akanmembahasbagaimanapenggunaantransformatordalamproses distribusi dan transmisi tenaga listrik, khususnya di Indonesia.Kata kuni! distribusi, transformator, transmisi.BAB 1Pengertian, Komponen dan Prinsip Kerja Transformator1.1 Pengertian Transformator"ransformator atau sering disingkat dengan istilah trafo adalah suatu alat listrik yangdapat mengubahlevel suatutegangan #$dantanpamerubahfrekuensinya. %aksuddaripengubahan level tegangan tersebut adalah seperti menurunkan tegangan #$ dari &&'(#$ ke)& (#$ ataupun menaikkan tegangan dari ))' (#$ ke &&' (#$."ransformator atau trafobekerja berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik dan hanya dapat bekerja pada teganganyang berarus bolak balik *#$+."ransformator memegang peranan yang sangat penting dalampendistribusiantenagalistrik."ransformatormenaikanlistrikyangberasaldaripembangkitlistrik PL, hingga ratusan kilo (olt untuk di distribusikan, kemudian transformator lainnyamenurunkan tegangan listrik tersebut ke tegangan yang diperlukan oleh setiap rumah tanggamaupun perkantoran yang pada umumnya menggunakan tegangan #$ &&' (olt.1.2 Komponen Transformatora. Inti -esiInti besi berfungsi untuk mempermudah jalan fluks magnetik yangditimbulkan oleh arus listrik yang melalui kumparan.Inti besi dibuat dari lempengan.lempengan besi tipis yang berisolasi, untuk mengurangi panas *sebagai rugi.rugi besi+yang ditimbulkan oleh /ddy $urrent.b. KumparanKumparanadalahbeberapalilitanka0at berisolasi yangmembentuksuatukumparan atau gulungan.Kumparan tersebut terdiri dari kumparan primer dankumparansekunder yangdiisolasi baikterhadapinti besi maupunterhadapantarkumparan dengan isolasi padat seperti karton, pertinak dan lain.lain.Kumparantersebut sebagai alat transformasi tegangan dan arus.. -ushing1ubungan antara kumparan transformator dengan jaringan luar melalui sebuahbushingyaitusebuahkonduktor yangdiselubungi olehisolator.-ushingsekaligusberfungsi sebagai penyekat2isolator antara konduktor tersebut dengan tangkitransformator.Pada bushing dilengkapi fasilitas untuk pengujian kondisi bushing yangsering disebut enter tap.d. "ap $hanger"rafo diranang sedemikian rupa sehingga perubahan tegangan pada sisi inputtidak mengakibatkan perubahan tegangan pada sisi output, dengan kata lain tegangandi sisi output.nyatetap.#lat ini disebut sebagai sadapanpengaturtegangantanpaterjadi pemutusan beban, biasa disebut On Load "ap $hanger *OL"$+.Pada umumnyaOL"$ tersambung pada sisi primer dan jumlahnya tergantung pada peranangan danperubahan sistem tegangan pada jaringan.e. %inyak "ransformator%inyak transformator merupakan salah satu bahan isolasi air yangdipergunakan sebagai isolasi dan pendingin pada transformator.Sebagai bagian daribahan isolasi, minyak harus memiliki kemampuan untuk menahan tegangan tembus,sedangkansebagaipendinginminyaktransformatorharusmampumeredampanasyang ditimbulkan, sehingga dengan kedua kemampuan ini maka minyak diharapkanakan mampu melindungi transformator dari gangguan.f. Peralatan ProteksiPada transformator terdapat peralatan proteksi yang berfungsi sebagai sistemkeamanan pada trafo. Peralatan proteksi tersebut berupa relay-uholt3, 4ansenmembran, relay tekanan lebih, dan neutral grounding resistane.1.3 Prinsip Kerja TransformatorSebuah transformator yang sederhana pada dasarnya terdiri dari & kumparan ka0atyang terisolasi yaitu kumparan primer dan kumparan sekunder.Pada kebanyakantransformator, kumparan ka0at terisolasi ini dililitkan pada sebuah inti besi *core+. Ketikakumparan primer dialiri arus #$ maka akan menimbulkan medan magnet atau fluks magnetikdisekitarnya. Kekuatanmedanmagnet *densitas fluks magnet+ tersebut dipengaruhi olehbesarnya arus listrik yang dialirinya. Semakin besar arus listriknya semakin besar pula medanmagnetnya. 5luktuasi medan magnet yang terjadi di sekitar kumparan primer akanmenginduksi 66L*6aya 6erak Listrik+ dalamkumparan sekunder dan akan terjadipelimpahan daya dari kumparan primer ke kumparan sekunder. Dengan demikian, terjadilahpengubahanleveltegangan listrik baikdariteganganrendah menjaditeganganyang lebihtinggi maupun dari tegangan tinggi menjadi tegangan yang rendah.BAB 2Pengertian dan Fungsi Distribusi dan Transmisi Tenaga istri!2.1 Pengertian Distribusi dan Transmisi Tenaga istri!"ransmisitenaga listrikadalah proses penyaluran energi listrik daritempatpembangkit tenaga listrik *powerplant+ hinggasaluran distribusi listrik *substationdistribution+ sehingga dapat disalurkan sampai pada konsumer pengguna listrik melalui suatubahan konduktor.Sistemtransmisi dapat menyalurkan tenaga listrik dari gardu indukpembangkitan ke gardu induk tegangan tinggi dan dari gardu induk tegangan tinggi ke garduinduk distribusi."ransmisi terdiri dari konduktor yang direntangkan antara tiang.tiang*to0er+ melalui isolator.isolator, dengan sistem tegangan tinggi.Sedangkandistribusi tenagalistrikmerupakansubsistempenyalurantenagalistrikyang terdiri dari Pusat Pengatur *Distribution Control Center, DCC+, saluran penghantar yangmerupakan saluran udara atau kabel tanah, gardu distribusi tegangan menengah yang terdiridari panel.panel pengatur tegangan menengah dan trafo sampai dengan panel.panel teganganrendah *78'(, &&'(+ yang menghasilkan tegangan kerja2tegangan jala.jala untuk industri dankonsumen listrik lainnya.). 4aringan Distribusi PrimerDigunakan untuk menyalurkan tenaga listrik dari gardu induk distribusi ke pusat.pusatbeban. Sistem ini menggunakan saluran udara, kabel udara, maupun kabel tanah sesuaidengan tingkat keandalan yang diinginkan dan kondisi serta situasi lingkungan.&. 4aringan Distribusi SekunderDigunakan untuk menyalurkan tenaga listrik dari gardu distribusi ke beban.beban yangadadi konsumen. Sistemini biasanyadisebut sistemteganganrendahyanglangsungdihubungkan kepada konsumen2pengguna tenaga listrik.4adi dapat diketahui bah0a fungsi distribusi tenaga listrik adalah9 )+ pembagian ataupenyalurantenagalistrikkebeberapatempat *pelanggan+, dan&+ merupakansubsistemtenaga listrik yang langsung berhubungan dengan pelanggan, karena atu daya pada pusat.pusat beban *pelanggan+ dilayani langsung melalui jaringan distribusi.2.2 K"asifi!asi sa"uran distribusi "istri! berdasar!an "e#e" tegangan dan penerapann$adi %ndonesia-erikut ini disampaikan pembahasan tentang distribusi dan transmisi ditinjau dari klasifikasitegangannya!"abel ) Klasifikasi "egangan :ntuk Po0er Industri dan KomersialDi Indonesia, saluran transmisi yang ada menggunakan "egangan :ltra "inggi *":"+,"egangan /kstra "inggi *"/"+,dan"egangan "inggi *""+. Sedangkan untuk salurandistribusi menggunakan tegangan menengah *"%+sebesar ; k( dan &' k(, yang juga biasadisebut tegangan distribusi primer dan tegangan rendah *"'K(.,amuntransmisi 7'K(dan='K(yangadadi Indonesiasearaberangsur.angsurmulai ditiadakan *tidak digunakan+. Sedangkan transmisi &=> K( dikembangkan di Sumateradan transmisi >'' K( ada di Pulau 4a0a.Di Indonesia, konstruksi transmisimenggunakankabel udaradankabel tanah, untukteganganrendah, teganganmenengahdantegangantinggi.Sedangkanuntuktegangantinggidanteganganekstratinggimenggunakankabeludara.BAB 3Transformator da"am Sistem Distribusi dan Transmisi Tenaga istri!3.1 Transformator Pada Distribusi dan Transmisi Tenaga istri!"enaga listrik yang dihasilkan oleh pembangkit tenaga listrik besar dengan tegangandari ))k(sampai &?k(dinaikkantegangannyaolehgarduindukdengantransformatorpenaik tegangan *step-up+ menjadi =' k( ,)>?k(, &&' k( atau >'' k( kemudian disalurkanmelalui saluran transmisi. Pada sistem penyaluran daya jarak jauh, selalu digunakan tegangansetinggi mungkin, denganmenggunakantrafo.trafostep.up. ,ilai teganganyangsangattinggi ini *1(,:1(,/1(+ menimbulkan beberapa konsekuensi antara lain! berbahaya bagilingkungan dan mahalnya harga perlengkapan.perlengkapannya, selain menjadi tidak ookdengannilai teganganyangdibutuhkanpadasisi beban. %aka, padadaerah.daerahpusatbeban tegangan saluran yang tinggi ini diturunkan kembali dengan menggunakan trafo.trafostep.do0n. #kibatnya, bila ditinjau nilai tegangannya, maka mulai dari titik sumber hingga dititik beban, terdapat bagian.bagian saluran yang memiliki nilai tegangan berbeda.beda.#dapun alasan penggunaan tegangan tinggi antara lain !). #gar rugi.rugi daya lebih sedikit. 1al ini dikarenakan pada transformatordaya,nilai daya pada kumparanprimerdan sekunder tetap, sehingga dengan menaikkan nilai tegangannya maka nilai arusakan turun. Sesuai dengan persamaan !S@7 A ( A I *)+Keterangan !S @ daya transformator *Kva+ ( @ "egangan sisi primer transfomator *(+ I @ #rus jala.jala *#+,ilai arus yang keil ini mengakibatkan rugi.rugi daya yang seiringberjalannya 0aktu berubah menjadi energi panas yang lebih sedikit, dibuktikandengan rumus!B@ I& A < A t *&+Keterangan !B @ /nergi panas *4oule+ < @ ''k(+. Sedangkan di 6I Distribusi, trafodigunakan untuk menurunkan tegangan transmisi ke tegangan primer2menengah *)),;2&'k(+.-erdasarkan tegangan operasinya dapat dibedakan menjadi tranformator >''2)>' k(dan)>'2='k( biasadisebutInterbus "ransformator*I-"+."ransformator)>'2&'k( dan='2&' k( disebut juga trafo distribusi."itik netral transformator ditanahkan sesuai dengankebutuhanunutksystempengamanan2 proteksi,sebagai ontohtransformator)>'2='k(ditanahkansearalangsungdi sisi netral )>'k(dantransformator='2&'k(ditanahkandengan thanan rendah atau tahanan tinggi atau langsung disisi netral &' k( nya.6ambar 7. "ransformator Daya-. "ransformator Distribusi 6ambar ?. "ransformator Distribusi"ransformator distribusi merupakan salah satu alat yang memegang perananpenting2menyalurkan arus atau energi listrikdengan tegangan distribusi supayajumlah energi yang tereer dan hilang sia.sia diperjalanan tidak terlalubanyak."ransformator distribusi umumnya digunakan adalah transformator StepDo0n &'K(2?''(. "egangan phasa ke phasa sistem jaringan rendah adalah 78' (.Karena terjadi drop tegangan, maka pada rak tegangan rendah dibuat menjadi ?''(agar tegangan pada ujung penerima tidak lebih keil dari 78'(. "ransformatordistribusi dapat berfasa tunggal atau phasa tiga dan ukurannya berkisar dari kira.kira >k(#. Impedansi transformator distribusi ini pada umumnya sangat rendah, berkkisardari &E untuk unit.unit yang kurang dari dari >'k(# sampai dengan ?E untuk unit.unityanglebihbesardari)''K(#."ransformatordistribusiyangterpasangpadatiang dapat dikategorikan menjadi ! Conventional transformersConventional transformerstidak memiliki peralatan proteksi terintegrasi terhadappetir,gangguan dan beban lebih sebagai bagian dari trafo. Oleh karena itudibutuhkan fuse utout untuk menghubungkan onventional transformers denganjaringan distribusi primer. Lightning arrester juga perlu ditambahkan untuk trafojenis ini. Completely self-protecting ( CSP ) transformersCompletelyself-protectingtransformersmemiliki peralatanproteksi terintegrasiterhadap petir, baban lebih, dan hubung singkat.Lightning arrester terpasanglangsung pada tangki trafo sebagai proteksi terhadap petir.:ntuk proteksi terhadapbeban lebih, digunakan fuse yang dipasang di dalam tangki. 5use ini disebut 0eaklink. Proteksi trafoterhadapgangguaninternalmenggunakanhubunganproteksiinternal yang dipasang antara beliran primer dengan bushing primer. Completely self-protecting for secondary banking ( CSP ) transformersCompletely self-protecting for secondary banking transformers mirip dengan $SPtransformers, tetapi padatrafojenisini terdapat sebuahiruitbreakerpadasisisekunder, iruit breaker ini akan membuka sebelum weak linkmelebur!$. #nalisa kualitas kinerja transformator distribusi). Perhitungan #rus -eban Penuh "ransformator Distribusi"elah diketahui bah0a daya transformator distribusi bila ditinjau dari sisitegangan tinggi * sisi primer+ maka dapat dirumuskan seperti pada persamaan *)+. Dengan demikian, untuk menghitung arus beban penuh *full load+ dapatmenggunakan rumus !IFL= S3V*?+Dengan !I5L @ arus beban penuh transformator *#+ Sin @ Daya transformator saat beban *k(#+ (LL @ "egangan sisi primer transformator 2 "egangan jala.jala *(+&. Perhitungan