TeknikTtenaga Listrik Paralel Transformator

Click here to load reader

download TeknikTtenaga Listrik Paralel Transformator

of 18

  • date post

    15-Apr-2017
  • Category

    Engineering

  • view

    382
  • download

    9

Embed Size (px)

Transcript of TeknikTtenaga Listrik Paralel Transformator

TEKNIK TENAGA LISTRIK PARAREL TRANSFORMATOR

TEKNIK TENAGA LISTRIKPARAREL TRANSFORMATORDISUSUN OLEH HENDI SEIAWAN (1310502008)DOSEN PENGAMPU R. SURYOTO EDY RAHARJO, S.T., M.EngFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS TIDAR

Pengertian Transformator (Trafo)

Transformatoratau sering disingkat dengan istilahTrafoadalah suatu alat listrik yang dapat mengubah taraf suatu tegangan AC ke taraf yang lain. Maksud dari pengubahan taraf tersebut diantaranya seperti menurunkan Tegangan AC dari 220VAC ke 12 VAC ataupun menaikkan Tegangan dari 110VAC ke 220 VAC. Transformator atau Trafo ini bekerja berdasarkan prinsip Induksi Elektromagnet dan hanya dapat bekerja pada tegangan yang berarus bolak balik (AC).Transformator (Trafo) memegang peranan yang sangat penting dalam pendistribusian tenaga listrik. Transformator menaikan listrik yang berasal dari pembangkit listrik PLN hingga ratusan kilo Volt untuk di distribusikan, dan kemudian Transformator lainnya menurunkan tegangan listrik tersebut ke tegangan yang diperlukan oleh setiap rumah tangga maupun perkantoran yang pada umumnya menggunakan Tegangan AC 220Volt.

Prinsip Kerja Transformator (Trafo)

Sebuah Transformator yang sederhana pada dasarnya terdiri dari 2 lilitan atau kumparan kawat yang terisolasi yaitu kumparan primer dan kumparan sekunder. Pada kebanyakan Transformator, kumparan kawat terisolasi ini dililitkan pada sebuah besi yang dinamakan dengan Inti Besi (Core). Ketika kumparan primer dialiri arus AC (bolak-balik) maka akan menimbulkan medan magnet atau fluks magnetik disekitarnya. Kekuatan Medan magnet (densitas Fluks Magnet) tersebut dipengaruhi oleh besarnya arus listrik yang dialirinya. Semakin besar arus listriknya semakin besar pula medan magnetnya. Fluktuasi medan magnet yang terjadi di sekitar kumparan pertama (primer) akan menginduksi GGL (Gaya Gerak Listrik) dalam kumparan kedua (sekunder) dan akan terjadi pelimpahan daya dari kumparan primer ke kumparan sekunder. Dengan demikian, terjadilah pengubahan taraf tegangan listrik baik dari tegangan rendah menjadi tegangan yang lebih tinggi maupun dari tegangan tinggi menjadi tegangan yang rendah.

Sedangkan Inti besi pada Transformator atau Trafo pada umumnya adalah kumpulan lempengan-lempengan besi tipis yang terisolasi dan ditempel berlapis-lapis dengan kegunaanya untuk mempermudah jalannya Fluks Magnet yang ditimbulkan oleh arus listrik kumparan serta untuk mengurangi suhu panas yang ditimbulkan.Beberapa bentuk lempengan besi yang membentuk Inti Transformator tersebut diantaranya seperti :E I LaminationE E LaminationL L LaminationU I Lamination

Jenis-jenis TransformatorStep-UpTransformator step-up adalah transformator yang memiliki lilitan sekunder lebih banyak daripada lilitan primer, sehingga berfungsi sebagai penaik tegangan. Transformator ini biasa ditemui pada pembangkit tenaga listrik sebagai penaik tegangan yang dihasilkangeneratormenjadi tegangan tinggi yang digunakan dalam transmisi jarak jauh.

Step-Down Transformator step-down memiliki lilitan sekunder lebih sedikit daripada lilitan primer, sehingga berfungsi sebagai penurun tegangan. Transformator jenis ini sangat mudah ditemui, terutama dalamadaptorAC-DC.

AutotransformatorTransformator jenis ini hanya terdiri dari satu lilitan yang berlanjut secara listrik, dengan sadapan tengah. Dalam transformator ini, sebagian lilitan primer juga merupakan lilitan sekunder.Fasaarus dalam lilitan sekunder selalu berlawanan dengan arus primer, sehingga untuk tarif daya yang sama lilitan sekunder bisa dibuat dengan kawat yang lebih tipis dibandingkan transformator biasa. Keuntungan dari autotransformator adalah ukuran fisiknya yang kecil dan kerugian yang lebih rendah daripada jenis dua lilitan. Tetapi transformator jenis ini tidak dapat memberikanisolasisecara listrik antara lilitan primer dengan lilitan sekunder.Selain itu, autotransformator tidak dapat digunakan sebagai penaik tegangan lebih dari beberapa kali lipat (biasanya tidak lebih dari 1,5 kali).

Autotransformator VariableAutotransformator variabel sebenarnya adalah autotransformator biasa yang sadapan tengahnya bisa diubah-ubah, memberikan perbandingan lilitan primer-sekunder yang berubah-ubah.

Transformator IsolasiTransformator isolasi memiliki lilitan sekunder yang berjumlah sama dengan lilitan primer, sehingga tegangan sekunder sama dengan tegangan primer. Tetapi pada beberapa desain, gulungan sekunder dibuat sedikit lebih banyak untuk mengkompensasi kerugian. Transformator seperti ini berfungsi sebagai isolasi antara dua kalang. Untuk penerapanaudio, transformator jenis ini telah banyak digantikan oleh koplingkapasitor.

Transformator PulsaTransformator pulsa adalah transformator yang didesain khusus untuk memberikan keluaran gelombang pulsa. Transformator jenis ini menggunakan material inti yang cepat jenuh sehingga setelah arus primer mencapai titik tertentu, fluks magnet berhenti berubah. Karena GGL induksi pada lilitan sekunder hanya terbentuk jika terjadi perubahan fluks magnet, transformator hanya memberikan keluaran saat inti tidak jenuh, yaitu saat arus pada lilitan primer berbalik arah.

Karakteristik TransformatorKEADAAN TRANSFORMATOR TANPA BEBAN Bila kumparan primer transformator dihubungkan dengan sumber tegangan V1 yang sinusoid maka akan mengalir arus primer Io yang juga sinusoid dan dengn menganggap belitan N1 reaktif murni, Io akan tertinggal 90o dari V1 dan fluks sefasa dengn Io. Dengan mengabaikan rugi tahanan dan adanya fluks bocor: Arus primer Io yang mengalir dalam kenyataannya bukan merupakan arus induktif murni, tapi terdiri atas komponen: Komponen arus pemagnetan (Im) Komponen arus rugi tembaga (Ic)

KEADAAN BERBEBAN Apabila kumparan skunder dihubungkan dengan beban ZL, I2 akan mengalir pada kumparan skunder dimana I2 = V2/ZL. Persaman arus yang mengalir: I1 = Io + I2 Io = Im dianggap kecil N1 I1 = N2 I2 atau I1 / I2 = N2 / N1

Kerugian TransformatorHal-hal yang menyebabkan efisiensi sebuah transformator tidak bisa 100% adalah adanya berbagai kerugian yang ada pada transformator. Kerugian-kerugian tersebut diantaranya kerugian penghantar, bahan inti, arus pusat, kapasitansi liar dan sebagainya.

Kerugian penghantarAdalah kerugian yang terjadi karena hambatan dari kawat yang dipakai untuk membuat lilitan pada transformator. Arus yang mengalir pada kawat tidak sepenuhnya terserap oleh induktansi kawat namun juga terhambat oleh resistansi kawat.

Kerugian kopling primer-sekunderAdalah kerugian yang terjadi karena hubungan induksi magnet antara primer dan sekunder tidak sempurna. Kerugian ini bisa disebabkan karena pemilihan bahan inti yang tidak tepat atau penentuan nilai induktansi yang salah sehingga induktor tidak bisa beresonansi dengan benar. Selain itu cara melilit kawat primer dan sekunder juga bisa menimbulkan kerugian kopling ini. Dengan menentukan induktansi yang tepat dan melilit kawat secara berlapis primer dan sekunder bisa mengurangi kerugian ini.

Kerugian kapasitansi liarAdalah kerugian yang disebabkan oleh munculnya kapasitansi liar diantara lilitan-lilitan sebuah transformator. Kerugian ini sangat terasa terutama pada aplikasi transformator dengan frekuensi tinggi. Cara menggulung kawat pada lilitan primer dan lilitan sekunder secara semi acak (bank winding) dapat mengurangi kerugian ini.

Kerugian histeresisAdalah kerugian yang terjadi karena perubahan arah medan magnet pada inti transformator saat terjadi perubahan arah arus pada arus bolak-balik. Semakin cepat perubahan arus maka dibutuhkan inti dari bahan yang memiliki reluktansi rendah seperti ferit.

Kerugian efek kulitAdalah kerugian karena arus bolak-balik hanya mengalir pada permukaan kawat. Efek kulit semakin terasa pada aplikasi transformator dengan frekuensi tinggi. Kerugian ini berakibat arus yang dihasilkan tidak bisa maksimal karena kawat konduktor tidak dipakai secara keseluruhan tapi hanya pada kulitnya saja. Untuk meminimalkan kerugian karena efek kulit bisa dipergunakan beberapa kawat dengan diameter lebih kecil untuk satu lilitan primer atau sekunder. Kerugian arus pusat Adalah kerugian karena arus listrik pada lilitan primer menimbulkan fluks pada inti magnet yang melawan perubahan fluks magnet yang membangkitkan ggl pada lilitan sekunder. Kerugian arus pusat terutama banyak terjadi pada aplikasi frekuensi rendah. Kerugian ini dapat diatasi dengan menggunakan inti yang berlapis-lapis.

Paralel Transformator

Perbandingan belitan harus samaPolaritas harus samaTegangan kerja per fasa harus samaFrekuensi kerja harus samaPerbandingan antara tahanan dan reaktansi bocor harus samaPada transformator tiga fasa harus urutan fasa sama

REFERENSIhttp://teknikelektronika.com/pengertian-transformator-prinsip-kerja-trafo/ https://id.wikipedia.org/wiki/Transformator http://teknik-ketenagalistrikan.blogspot.co.id/2013/05/karakteristik-transformator-trafo.html#.VnfizLaLR0u http://www.nulis-ilmu.com/2015/06/efisiensi-dan-kerugian-transformator.html

SEKIAN DAN TERIMAKASIH