31

BAB II

TRANSFORMATOR DISTRIBUSI

2.1 Transformator

Transformator adalah suatu alat yang digunakan untuk memindahkan daya listrik arus bolak-balik dari suatu rangkaian ke rangkaian lainnya secar induksi elektro magnetik. Bagian-bagian terpenting transformator:

Gambar 1.1 Bagian transformator

Keterangan:

1. Inti/ teras/ kern

2. Gulungan primer dihubungkan ke sumber listrik

3. Gulungan sekunder, dihubungkan ke beban

Gambar 1.2 Bagan Transformator

Keterangan:

V1: tegangan primer

V2: tegangan sekunder

I1: arus primer

I2: arus sekunder

Ep: GGL induksi pada kumparan primer

Es: GGL induksi pada kumparan sekunder

Np: jumlah lilitan kumparan primer

Ns: jumlah lilitan kumoaran sekunder

b: fluks magnit bersama ( mutual fluks )

Z: beban

2.2 Prinsip kerja transformator

Apabila kumparan primer dihubungkan dengan tegangan sumber, maka akan mengalir arus bolak balik I1 pada kumparan tersebut. Oleh karena kumparan mempunyai inti, arus I1 menimbulkan fluks magnit yang juga berubah-ubah pada inti trafo. Akibat ada fluks magnit yang berubah-ubah, pada kumparan akan timbul GGL induksi Ep. Besarnya GGL induksi pada kumparan primer adalah:

Ep = -Np volt (1)

dimana :

Ep: GGL induksi pada kumparan primer

Np: jumlah lilitan kumparan primer

d: perubahan garis- garis gaya magnit dalam satuan weber ( 1 weber = 108

maxwell )

dt: perubahan waktu dalam satuan detik

Fluks magnit yang menginduksikan GGL induksi ep juga dialami oleh kumparan sekunder karena merupakan fluks bersama ( mutual fluks ). Dengan demikian fluks tersebut menginduksikan GGL induksi es pada kumparan sekunder. Besar GGL induksi ada kumparan sekunder adalah:

es = -NS volt (2)

dimana :

NS: jumlah lilitan kumparan sekunder.

Dari persamaan 1 dan 2 didapatkan perbandingan lilitan berdasarkan perbandingan GGL induksi yaitu:

a = (3)

a: adalah nilai perbandingan lilitan transformator ( turn ratio ).

Apabila :a < 1, maka transformator berfungsi untuk menaikkan tagangan (step up transformer)

a > 1, maka transformator berfungsi untuk menurunkan tegangan ( step down transformer )

2.2.1 Hubungan transformator tanpa beban

Bila kumparan primer suatu transformator dihubungkan dengan sumber tegangan V1 yang sinusoid, dan mengalir arus primer Io yang juga sinusoid dan dengan menganggap belitan N1 reaktif murni, A akan tertinggal 900 dari V1. Arus primer lo menimbulkan fluks () yang sefasa dan juga berbentuk sinusoid.

= maks sin wt

fluks yang sinusoid ini akan menghasilkan tegangan induksi E1 ( hukum Faraday )

Gambar 1.3 Diagram transformator distribusi

E1 = -N = -N1 wmaks cos wt ( tertinggal 900 dari )

harga efektifnya E1 = = 4,44 N1.f.maks

pada rangkaian sekunder, fluks () bersama menimbulkan:

E2 = -N2

E2 = -N2 W m cos wt

E2 = 4,44 N2f maks, sehingga

Dengan mengabaikan rugi tahanan dan adanya fluks bocor:

=

= perbandingan tranformasi

Dalam hal ini tegangan induksi E1 mempunyai besaran yang sama tapi berlawanan arah dengan tegangan sumber V1.

Apabila transformator tidak dibebani, arus yang mengalir dalam transformator hanyalah arus kemagnitan (I0) saja. Dalam hal ini:

1. Fluks magnit (0) sefase dengan arus primer tanpa beban (I0) dan ketinggalan 900 terhadap tegangan sumber (V1).

2. GGL induksi pada primer (Ep) besar sama, tetapi berbeda fase 1800 terhadap tegangan sumber (V1).

3. GGL induksi pada sekunder (Es) = aEp, tertinggal 900 terhadap flluks magnit (0).

Dalam penggambaran, V1 = -Ep dengan menganggap:

1. Kerugian karena arus pusar dan kerugian histerisis (panas) didalam teras besi tidak ada.

2. Kerugian tahanan pada kawat tembaga tidak ada.

3. Kebocoran fluks pada kumparan primer maupun sekunder tidak ada.

Gambar 1.4 Diagram vektor transformator ideal tanpa beban

Karena transformator tidak mungkin ideal, maka kerugian-kerugian yang ada harus diperhitungkan:

1. Arus primer tanpa beban (I0) sebagaimana pada gambar 1.3, sefase dengan fluks magnit (0), mendahului sebesar 0 sehingga arus primer tanpa beban (I0) tersebut dapat diuraikan atas dua komponen, yaitu:

I0 = Im + Ih+e

2. Besar GGL indukksi Ep tidak sama lagi dengan V1, tetapi harus diperhitungkan terhadap penurunan tegangan karena ada impedansi kumparan primer Z1, sehingga diperoleh hubungan:

V1 = (-Ep) + I0 (R1 + jX1)

Dimana, R1 : tahanan kumparan primer

X1 : reaktansi induktif kumparan primer

Gambar 1.5 Diagram vektor transformator tak ideal tanpa beban

2.2.2 Transformator berbeban

Gambar 1.6 Diagram transformator berbeban

Apabila transformator diberi beban, maka akan mengalir arus I2 pada kumparan sekunder I2. Ini akan menyebabkan perubahan arus yang mengalir pada kumparan primer. Perubahan arus ini sama dengan:

= I2 (4)

Transformator ini biasa mempunyai I0 yang kecil sekali dibandingkan I1, sehingga kadang-kadang bisa diabaikan. Untuk transformator berbeban, beban disini dapat berupa tahanan murni, beban induktif maupun beban kapasitif.

Cara kerja dengan beban yaitu jika sakelar beban dalam rangkaian sekunder dari transformator dalam ditutup, akan mengalir arus yang sama besar dengan V dibagi dengan impedansi beban. Hukum Lenz menyatakan, bahwa setiap aliran arus yang disebabkan oleh GGL induksi akan mengalir sedemikian rupa sehingga arah arus berlawanan yang menyebabkan terjadi GGL induksi pada transformator, hal ini berarti bahwa Ip akan selalu mengalir dalam arah sedemikian sehingga aksi pemagnetan akan melawan aksi pemagnetan lilitan primer. Jadi arus Is akan mengurangi fluksi dalam inti transformator. Tetapi jika fluksi berkurang, GGL lawan E berkurang, sehingga menambah aliran arus primer Ip, yang akan mengembalikan besar fluksi ke harga semula, Jika beban ditambah akan menyebabkan Ip bertambah, aksi pemagnetan ini akan mengurangi fluksi yang menambah besar aliran arus primer. Maka aksi pemagnetan lilitan primer akan menyesuaikan diri dengan setiap perubahan arus sekunder. Aksi ini serupa dengan kondisi dalam motor DC di mana besar arus yang ditarik oleh jangkar tergantung pada besar GGL lawan yang dibangkitkan. Beban meter bertambah menyebabkan GGL lawan turun yang mengakibatkan aliran arus jangkar bertambah. Demikian pula dalam transformator, pertambahan beban pada sekunder menyebabkan berkurangnya GGL lawan primer. Dari penguraian tersebut diperoleh hubungan:

Lilitan-amper primer = lilitan-amper sekunder

atau Ip = Is (5)

Sehingga perbandingan arus dalam transformator berbanding terbalik dengan perbandingan lilitan. Jika arus beban mengalir dan lilitan sekunder suatu transformator, terjadi jatuh tegangan yang kecil dalam transformator akibat impedansi. Maka tegangan terminal lebih rendah sedikit dari GGL induksi. Tetapi perbedaan ini sering kali diabaikan dan V dianggap sama dengan E, Maka:

=

VHIH = VXIx (6)

Persamaan (6) menunjukkan bahwa voltamper masukan dari suatu transformator sama dengan voltamper keluaran. Persamaan (1) sampai (6) hanyalah merupakan persamaan pendekatan.

Ada dua perbedaan bentuk inti transformator yang biasa digunakan yang dinamakan tipe inti (core type) dan tipe selubung (shell type) seperti ditunjukkan dalam gambar inti dari kedua tipe ini dibuat dari baja khusus yang rugi-rugi cukup rendah dan dilaminasi untuk mengurangi kerugian inti.

Core type shell type

Gambar 1.7 Konstruksi transformator core type dan shell type

Pada konstruksi tipe inti, lilitan mengelilingi inti besi yang berlaminasi, lilitan primer transformator ditunjukkan pada satu kaki inti dan sekunder pada satu kaki inti yang lain. Transformator komersial tidak dibentuk secara demikian karena sebagian besar fluksi yang dihasilkan lilitan primer tidak memotong lilitan sekunder, atau dikatakan bahwa transformator mempunyai kebocoran fluksi yang besar. Untuk menjaga agar kebocoran fluks minimum maka, lilitan dibagi dua dan ditempatkan pada masing-masing kaki.

2.2.3 Pengujian (testing) transformator

Pengujian transformator dilaksanakan menurut SPLN'50-1982 melalui tiga macam pengujian, sebagaimana diuraikan juga dalam IEC 76 (1976), yaitu:

1. Pengujian rutin

Pengujian rutin adalah pengujian yang dilakukan terhadap setiap transformator, meliputi:

a. Pengujian tahanan isolasi

Pengukuran tahanan isolasi dilakukan pada awal pengujian, bertujuan untuk mengetahui secara dini kondisi lokasi trafo, untuk menghindari kegagalan yang fatal pada pengujian selanjutnya, pengukuran dilakukan antara:

Sisi HV- LV

Sisi HV- Ground

Sisi LV- Ground

b. Pengujian tahanan kumparan

Pengukuran tahanan kumparan bertujuan untuk mengetahui berapa nilai tahanan listrik pada kumparan yang akan menimbulkan panas, jika kumparan tersebut dialiri arus.

c. Pengujian perbandingan belitan pengujian vector group

Pengukuran perbandingan belitan bertujuan untuk mengetahui perbandingan jumlah kumparan sisi tegangan tinggi dan sisi tegangan rendah pada setiap tapping, sehingga tegangan output yang dihasilkan oleh trafo sesuai dengan yang dikehendaki, toleransi yang di ijinkan adalah 0,5 dari rasio tegangan atau 1/10 dari persentase impedansi pada tapping.

d. Pengujian rugi besi dan arus beban kosong.

e. Pengujian rugi tembaga dan impedansi.

f. Pengujian tegangan terapan (Withstand Test)

Pengujian ini bertujuan untuk menguji kekuatan isolasi antara kumparan dan body tangki. Pengujian dilakukan dengan memberi tegangan pengujian sesuai dengan standar uji yang dilakukan pada:

Sisi tegangan tinggi dan sisi tegangan rendah serta body yang diketanahkan.

Selang waktu pengujian 60 detik.

g. Pengujian tegangan induksi (Induce Test)

Pengujian tegangan induksi bertujuan untuk mengetahui kekuatan isolasi antar layer dan tiap-tiap belitan dan kekuatan isolasi antar belitan trafo. Pengujian dilakukan dengan memberi tegangan supply dua kali tegangan nominal pada salah satu sisi dan sisi lain di biarkan terbuka. Untuk mengatasi kejenuhan pada inti besi (core), maka frekwensi yang digunakan harus dinaikan sesuai kebutuhan. Lama pengujian tergantung pada besar frekwensi.

h. Pengujian kenaikan suhu

Pengujian kenaikan suhu dimaksudkan untuk mengetahui berapa kenaikan suhu dan kumparan trafo yang disebabkan rugi-rugi trafo apabila trafo dibebani, pengujian ini juga bertujuan untuk melihat apakah penyebab panas trafo sudah cukup efisien atau belum. Pengujian kenaikan suhu sama dengan pengujian beban penuh, pengujian dilakukan dengan memberikan arus trafo sedemikian hingga membangkitkan rugi trafo, yaitu rugi beban penuh dan rugi beban kosong, pengujian tegangan impulse ini untuk mengetahui kemampuan dielectric dari sistem isolasi trafo terhadap gangguan surja petir. Pengujian impulse adalah pengujian dengan memberi tegangan lebih sesaat dalam bentuk gelombang tertentu. pengujian impulse ini untuk mengetahui kemampuan dielectric dan sistem isolasi trafo terhadap gangguan surja petir. Bila trafo mengalami tegangan lebih, maka tegangan tersebut akan di distribusikan melalui efek kapasitansi yang terjadi pada antar lilitan trafo, layer trafo coil dengan ground.

i. Pengujian jenis

Pengujian jenis adalah pengujian yang dilaksanakan terhadap sebuah trafo yang mewakili trafo lain yang sejenis, Pengujian jenis berguna untuk menunjukkan bahwa semua trafo jenis ini memenuhi persyaratan yang belum diliput oleh pengujian rutin. Pengujian jenis ini meliputi:

Pengujian kenaikan suhu.

Pengujian impedansi.

j. Pengujian khusus

Pengujian khusus adalah pengujian yang lain dari pengujian rutin dan jenis, pengujian khusus meliputi:

Pengujian dielektrik.

Pengujian impedansi urutan nol pada trafo tiga phasa.

Pengujian harmonik pada arus beban kosong.

Pengukuran daya yang diambil oleh motor-motor kipas dan pompa minyak.

2.3 Tipe Transformator Distribusi

Salah satu dalam mengklasifikasikan dan membedakan transformator distribusi adalah dengan metode pendingin dan isolasi yang dipakai. Klasifikasi yang terbesar adalah transformator distribusi tipe kering atau yang berisi cairan. Pada transformator tipe kering, udara digunakan sebagai pendingin. Disamping itu udara juga digunakan sebagai medium isolasi. Transformator tipe ini biasa dipakai untuk industri, daerah perdagangan dan tempat dimana minyak sulit diperoleh. Transformator yang berisi cairan dapat diklasifikasi menjadi oil filled dan inerteen filled type. Inerteen (askarel) biasa digunakan pada daerah yang kemungkinan menimbulkan api cukup besar, karena askarel adalah semacam inerteen yang tahan api. Transformator yang menggunakan tipe transformator distribusi yang berisi cairan digunakan pada instalasi diatas tiang, serta pada penggunaan gardu distribusi outdoor. Pada saat sekarang gas sudah banyak digunakan sebagai medium pendingin, tetapi pemakaian belum begitu luas. Dari letak pemasangan instalasi (kontruksi), transformator distribusi dapat dibedakan atas:

1. Transformator untuk instalasi gardu cantol

2. Transformator untuk instalasi gardu fortal

3. Transformator untuk instalasi gardu beton

2.3.1. Transformator Untuk Intalasi Gardu cantol

Pengertian dari transformator untuk instalasi gardu cantol adalah transformator yang dipasang di atas satu tiang, dimana metode pemasangan dapat dipasang pada tiang dengan bantuan besi sebagai sangkutan/cantolan, atau menggunakan satu palang yang dibentangkan.

Gambar 1.8 Transformator gardu cantol

Untuk transformator distribusi yang berukuran cukup kecil, hanya dapat melayani beban yang relatif kecil, antara 5 s/d 50 KVA.

2.3.2 Transformator Untuk Instalasi Gardu Portal

Kontruksi untuk instalasi gardu portal ini dipasang diatas dengan menggunakan dua tiang. Transformator tipe ini biasa digunakan untuk melayani beban di daerah pusat perdagangan, pusat pertokoan, tempat hiburan dan rekreasi.

Gambar 1.9 Transformator Distribusi untuk instalasi Gardu Portal

Transformator dengan instalasi gardu portal ini dapat dibedakan dalam tiga tipe umum yaitu:

1. Konvensional

Transformator tipe ini tidak mempunyai relay pengaman terhadap sambaran petir, ataupun perlindungan terhadap kesalahan disebabkan beban lebih yang merupakan satu kesatuan dengan transformator itu sendiri. Pemasangan relay pengaman terpisah dari pemasangan transformator.

2. Transformator yang dilengkapi Completely Self Protecting (CSP)

Transformator tipe ini mempunyai perlindungan sendiri terhadap gangguan petir, gelombang surja, beban lebih, dan hubung singkat, CSP (Completely Self Protecting) 1 digunakan untuk tegangan primer dengan range antara 2.4- 24.9 kVA, dan range 5 kVA sampai 167 kVA. Tegangan sekunder adalah 120/240 volt atau 240/480 volt, Sedangkan untuk tegangan primer range antara 2.4 sampai 11 kVA dan range dari 9 kVA sampai 150 kVA adalah 120/240 Volt, 240/480 Volt.

3. Transformator yang dilengkapi dengan Completely Self Protecting Switch (CSPS)

Transformator tipe ini di desain untuk cadangan pelayanan kedua. Transformator ini dilengkapi dengan switch yang diparalel dengan transformator yang di suplay dari penyulang utama. Hal ini dimaksud apabila terjadi beban lebih, maka beban dapat dilayani oleh tiga transformator atau lebih untuk mereduksi beban yang tiba-tiba berubah. Selain itu bertujuan agar pelayanan terhadap konsumen tidak terputus bila terjadi kesalahan pada transformator.

2.3.3 Transformator Untuk Instalasi Gardu beton

Transformator jenis ini dipasang dibawah yang disemen dengan beton, dibandingkan dengan transformator instalasi tiang. Transformator jenis ini lebih baik jika dilihat dari estetika (keindahan).

Gambar 2.0 Transformator Untuk instalasi Gardu Beton

2.4 Hal Yang Berkaitan Dengan Umur Transformator

2.4.1 Pembebanan Transformator

Transformator distribusi merupakan suatu instalasi yang dibangun bukan hanya untuk melayani beban yang ada sekarang ini, tetapi juga direncanakan untuk melayani beban yang akan datang. Pada suatu saat, transformator distribusi dapat mengalami beban lebih untuk waktu yang lama, atau dapat juga dikatakan bahwa beban yang ada melebihi kapasitas rating transformator yang dilayani. Untuk menanggulangi hal ini, dapat dilakukan dengan dua yaitu:

a. Diganti dengan transformator distribusi yang mempunyai rating lebih besar (changeout trasformator). Cara ini dilakukan dengan syarat : kapasitas arus pada jaringan sekunder masih memungkinkan, demikian pula regulasi tegangan masih memenuhi, syarat yang diperbolehkan.

b. Diperoleh dengan transformator distribusi lain.

Syarat untuk memperoleh hal ini adalah sebagai berikut:

1. Hubungan belitan harus sedemikian rupa sehingga tidak akan terjadi pergeseran fasa antara masing-masing ujung (terminal) kabel sekunder transformator pertama dengan penghubung transformator kedua.

2. Ratio tegangan pada seluruh tap sama.

3. Perputaran fasa sama.

Transfomator distribusi yang bekerja terus menerus pada rating maksimal akan menimbulkan masalah bila harus melayani beban lebih karena umur transformator distribusi tersebut akan mengalami pengurangan.

2.4.2 Pendingin Transformator

Suhu pada transformator yang sedang beroperasi akan dipengaruhi oleh kualitas tegangan jaringan, losses pada trafo itu sendiri dan suhu lingkungan. Suhu operasi yang tinggi akan mengakibatkan rusaknya isolasi kertas pada transformator. Oleh karena itu pendinginan yang efektif sangat diperlukan.

Minyak isolasi transformator selain merupakan media isolasi juga berfungsi sebagai pendingin. Pada saat minyak bersirkulasi, panas yang berasal dari belitan akan dibawa oleh minyak sesuai jalur sirkulasi dan akan didinginkan pada sirip-sirip radiator. Adapun proses pendinginan ini dapat dibantu oleh kipas dan pompa sirkulasi guna meningkatkan efisiensi pendinginan.

Tabel 1.1 Macam-macam Pendingin Pada Transformator

NO

Macam sistem pendingin

Media

Dalam transformator

Luar transformator

Sirkkulasi alamiah

Sirkulasi paksa

Sirkulasi alamiah

Sirkulasi paksa

1

AN

-

-

udara

-

2

AF

-

-

-

Udara

3

ONAN

Minyak

-

Udara

-

4

ONAF

Minyak

-

-

Udara

5

OFAN

-

Minyak

Udara

-

6

OFAF

-

Minyak

-

Udara

7

OFWF

-

minyak

-

Air

8

ONAN/ONAF

Kombinasi 3 dan 4

9

ONAN/OFAN

Kombinasi 3 dan 5

10

ONAN/OFAF

Kombinasi 3 dan 6

11

ONAN/OFWF

Kombinasi 3 dan 7

2.4.3 Dielectric ( Minyak isolasi transformator & Isolasi kertas )

Minyak isolasi pada transformator berfungsi sebagai media isolasi, pendingin dan pelindung belitan dari oksidasi. Minyak isolasi trafo merupakan minyak mineral yang secara umum terbagi menjadi tiga jenis, yaitu parafinik, napthanik dan aromatik. Antara ketiga jenis minyak dasar tersebut tidak boleh dilakukan pencampuran karena memiliki sifat fisik maupun kimia yang berbeda.

Gambar 2.1 Minyak Isolasi Transformator

Di dalam standar IEC 60422 telah dicantumkan parameter-parameter minyak isolasi dengan batasan-batasan minim.

Tabel 1.2 Batasan Nilai Parameter Minyak Isolasi Yang Baru Dimasukan Ke

Dalam Peralatan Sebelum Proses Energize.

Property

Highest voltage for equipment KV

< 72,5

72,5 to 170

> 170

Appereance

Clear, free from sediment and suspended matter

Colour (on scale given in ISO 2049)

Max 2.0

Max 2.0

Max 2.0

Breakdown voltage (KV)

> 55

> 60

> 60

Water content (mg/kg)a

20b

< 10

< 10

Acidity (mg KOH/g)

Max 0.03

Max 0.03

Max 0.03

Dielectric dissipation factor at 900 and 40 hz to 60 Hz

Max. 0.015

Max. 0.015

Max. 0.010

Resistivity at 900C (Gm)

Min. 60

Min. 60

Min. 60

Oxidation stability

As specified in IEC 60296

Interfacial tension (mN/m)

Min. 35

Min. 35

Min. 35

Total PCB content (mg/kg)

Not detectable (< 2 total)

Particles

See table B 1d

2.5 Besaran Sistem Tenaga listrik

2.5.1 Besaran Persatuan

Di dalam menganalisis suatu rangkaian sistem tenaga listrik, digunakan digunakan besaran per satuan untuk menggantikan besaran-besaran yang ada. Hal ini dilakukan untuk mempermudah perhitungan. Besaran persatuan didefinisikan sebagai berikut :

=

Terdapat empat besaran yang sering diperhitungkan di dalam menganalisis sistem tenga listrik, yaitu daya, tegangan, arus dan impedansi.

Rumus di bawah ini memberikan hubungan untuk berbagi besaran (1 fasa) :

Arus dasar, Ib = Amp (1)

Impedansi dasar, Zb = ohm (2)

Impedansi dasar,, Zb = (3)

Dengan demikian impedansi per satuan dari rangkaian di definisikan sebagai berikut :

Zpu = p.u(4)

2.5.2 Mengubah Dasar Besaran

Persatuan

Dengan memasukkan persamaan (3) ke persamaan (4) didapatkan :

Zpu = Z (Ohm) (5)

Persamaan (5) membuktikan bahwa impedansi per satuan adalah berbanding lurus dengan MVA dasar serta berbanding terbalik dengan pangkat dua tegangan dasarnya.

Untuk sistem tiga fasa, dimana besar antar saluran adalah tiga kali besar daya per fasa, maka didapat:

Impedansi dasar (basis),Zb = Ohm

Zb Ohm (6)

Jadi impedansi per satuan rangkaian adalah:

Zpu = Z (Ohm) (7)

Dalam perhitungan mencari impedansi dasar, dapat disimpulkan:

1. Menggunakan kilovolt antara saluran dengan kilovolt ampere atau megavolt ampere.

2. Menggunakan kilovolt saluran ke netral dengan kilovolt ampere atau megavolt ampere per fasa.

Diketahui transformator tiga fasa yang mempunyai nominal 10000 KVA, 138 Y 13.8 d dengan reaktansi bocor sebesar 10 %. Digunakan basis 10000 KVA, 138 KV pada sisi tegangan tinggi. Karena perhitungan didasarkan pada besaran-besaran saluran ke netral (satu fasa), maka harus ditentukan harga impedansi saluran ke netral (satu fasa) dari sisi Y pada sisi d.

Penyelesaian: Nilai reaktansi dari tiap-tiap fasa terhadap netral pada sisi tegangan tinggi adalah:

0.1 = () = 190.4 Ohm

Perbandingan belitan:

= = 5.77

Bila reaktansi dari sisi tegangan rendah diukur dengan sisi tegangan tinggi dihubungkan singkat, maka nilai dari reaktansi tersebut adalah:

190.4()2 = 5.72 Ohm

Karena belitan sisi tegangan rendah dihubungkan d, maka harga reaktansi per fasa dari ekivalen Y adalah:

= ( Ohm

Tegangan basis pada sisi tegangan rendah: 13.8 KV, sehingga harga reaktansi di atas dalam dalam p.u adalah:

=

Menyatakan besar rugi reaktansi suatu mesin listrik dengan besaran tertentu. Tegangan dan arus dipilih sebagai dua harga pangkal, serta harga pangkal lain dapat dinyatakan dengan kedua harga tersebut, tahap penggunaan sistem per unit adalah:

a. Pilih dua sebagai harga pangkal, harga tegangan dan arus.

b. Ubah semua harga asli menjadi harga per unit.

c. Gunakan dalam menyelesaikan persoalan, harga per unit sebagai besaran biasa.

d. Ubah kembali hasil akhir perhitungan harga sistem per unit menjadi harga asli, dengan mengingat bahwa:

Harga asli = (harga per unit) x (harga pangkal)

2.6 Asumsi Arrhineius (Ar)

Didalam menentukan perkiraan umur tansformator distribusi, terdapat beberapa hal yang sangat mempengaruhi umur dari transformator tersebut antara lain: bahan isolasi yang digunakan, pembebanan yang diberikan, material yang dipakai dan pemeliharaan yang rutin. Pemeliharaan yang rutin seperti berikut:

Minyak trafo di Plasing (sirkulasi) di periksa minimal 3 5 Tahun.

Beban per fasa harus rata.

Grounding dibawah 10 ohm.

Paking Primer / Sekunder di periksa jangan sampai ada yang bocor.

Sebelum perkiraan umur dilakukan pada suatu transformator yang dibebani pada beban tertentu, harus dilakukan beberapa asumsi dalam pembebanan untuk memberikan umur yang standar dari transformator distribusi, diasumsikan bahwa:

QB adalah perbandingan antara kerugian beban dengan kerugian eksitasi pada rated beban ( beban nominal ).

PB adalah beban puncak tahunan.

RB transformator changeout (diganti) bila beban puncak tahunan mencapai PB per unit rating.

N adalah umur transformator yang diharapkan.

Untuk menghitung umur relatif per periode changeout dalam per unit rating dasar (Ar), adalah sebagai berikut:

Ar = log RB/ log R) x log-1

Dimana :

Ar= Umur relatif per priode changeout dalam per unit rating dasar.

RB= Faktor pertumbuhan beban tahunan dari transformator dasar.

R= Faktor pertumbuhan beban tahunan.

TB= Temperatur terpanas pada beban puncak changeout transformator dasar.

T= Rating Transformator menurut papan nama.

Kenaikan temperatur minyak pada beban puncak dapat diperoleh dari persamaan berikut:

u = fl

g = g (fl) k1.6

Dimana :

u= Batas kenaikan temperatur tertinggi minyak.

(fl)= Kenaikan temperatur bagian teratas minyak pada beban penuh.

P= Beban puncak tahunan per unit.

Q= Perbandingan antara rugi beban dengan rugi eksitasi (tanpa beban) pada beban nominal.

g= Kenaikan temperatur tempat terpanas diatas minyak.

g (fl)= Kenaikan temperatur tempat terpanas diatas minyak pada beban penuh.

k= Perbandingan beban dengan beban penuh.

K= Perbandingan antara rugi-rugi beban dengan rugi-rugi tanpa beban.

Sehingga, rating transformator menurut papan nama (T / suhu) :

T = 0 + h

0 = 38.25

h = g . P1,6

Dimana :

0= Kenaikan temperatur minyak pada beban puncak

h= Kenaikan temperatur terpanas diatas penutup minyak

Sehingga perkiraan jumlah periode changeout (EL) sampai pada akhir kena (umur) transformator dapat ditulis sebagai berikut:

EL =

Dimana:

EL= perkiraan jumlah periode changeout.

N= umur transformator yang diharapkan.

NC= umur transformator rata-rata.

Ar= Arrhineous.

2.7 Periode Changeout

Periode changeout adalah waktu penggantian transformator karena sudah tidak memadai akibat pertumbuhan beban. Periode changeout dapat di cari dengan menggunakan persamaan:

Ln = ( 1 + r )2

Dimana:

r= Pertumbuhan beban tahunan (%)

6