KATA PENGANTAR

Puji dan syukur saya panjatkan kepada Tuhan YME karena berkatnya saya

bisa mengerjakan tugas Laporan Lengkap prakikum Rekayasa Dasar 1 yang

berjudul “Transformator”.Banyak hal yang saya pelajari dari praktikum ini,sehingga

menambah wawasan saya terhadap alat ini.

Didalam Laporan ini terdapat Landasan teori yang mendasari tentang

transformator.Lalu terdapat Jurnal praktikum yang merupakan hasil praktikum yang

saya lakukan.Lalu menjawab peryanyaan yang tersedia pada modul untuk

mengetahui apakah kita mengerti dari apa yang kita praktekkan.

Sekian kata pengatar yang dapat saya sampaikan.Mohon maaf bila dalam

penulisan ada kata-kata yang kurang berkenan.

Jakarta,20 Oktober 2013

DAFTAR ISI

1. KATA PENGANTAR.................................................................................... i

2. DAFTAR ISI................................................................................................ ii

3. Bab I Pendahuluan.....................................................................................1

4. Bab II Landasan Teori................................................................................3

i) II.1 Komponen Transformator (trafo) ....................................................3

ii) II.2 Prinsip Kerja Transformator ............................................................4

iii) II.3 Penggunaan Transformator ............................................................5

iv) II.4 Transformator Ideal.........................................................................5

v) II.5 Efisiensi Transformator....................................................................6

vi) II.6 Transmisi listrik jarak jauh...............................................................6

vii) II.7 Kerugian dalam Transformator........................................................7

viii)..................................................................II.8 Jenis-jenis Transformator

..............................................................................................................9

(1) II.8.1 Trafo(Transformator) Adaptor.................................................9

(2) II.8.2 Trafo IF (Frekuensi menengah)............................................10

(3) II.8.3 Trafo step/down....................................................................11

(4) II.8.4 Trafo Output (OT).................................................................12

5. Bab III Jurnal Praktikum............................................................................13

6. Bab IV Jawab Pertanyaan........................................................................18

i) IV.1 SOAL 1........................................................................................18

ii) IV.2 SOAL 2........................................................................................21

iii) IV.3 SOAL 3........................................................................................28

iv) IV.4 SOAL 4........................................................................................29

7. Bab V Penutup..........................................................................................30

8. DAFTAR PUSTAKA..................................................................................31

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. LATAR BELAKANG MASALAH

Dalam istilah elektro, transformator adalah suatu alat yang dapat mengubah energyi

listrik menjadi energi listrik dengan frekuensi yang sama. Perubahan energi listrik yang

terjadi adalah perubahan tegangan dan arus. Pada transformator suplai tegangan dan arus yang

dipakai adalah tegangan dan arus bolak-balik ( AC). Sedangkan tegangan dan arus searah

(DC) tidak dapat dikonversikan oleh transformator.

Jenis-jenis transformator sangat banyak, tetapi secara umum dapat diklasifikasikan

atas tiga jenis, yaitu Transformator Daya, Transformator distribusi dan Transformator

Pengukuran. Transformator Daya terletak pada stasiun daya untuk menaikan tegangan dan

menangani daya yang besar. Jenis tegangannya adalah 400 kV, 220kV, 132KV, 66 kV, 33kV

dll. Sedangkan Transformator Distribusi terletak pada sub stasiun jaringan distribusi dan

menangani daya yang rendah. Jenis tegangannya adalah 11 KV, 6.6 KV, 3.3 KV, 440 V, 230

V. Dalam aplikasinya di lapangan, transformator yang paling banyak dipergunakan adalah

Transformator Distribusi. Pada umumnya jenis transformator yang dipergunakan sebagai

Transformator Daya dan Transformator Distribusi adalah transformator tiga fasa, karena

suplai tegangan dan arus yang masuk dari pembangkit tenaga listrik adalah tegangan dan arus

tiga fasa.

Pada saat-saat tertentu transformator tiga fasa yang dipergunakan dapat mengalami

kerusakan. Contoh kerusakan yang bisa terjadi adalah kerusakan pada salah satu belitan

fasanya, sehingga menyebabkan penyaluran tegangan dan arus terputus. Hal ini akan

mengakibatkan kerugian baik di pihak produsen listrik maupun konsumen yang memakai

listrik. Oleh karena itu harus dilakukan suatu tindakan sementara agar transformator yang

1.2. TUJUAN PENULISAN

1. Memberikan penjelasan tentang cara pemakaian transformator dalam keadaan darurat,

ketika terjadi kerusakan pada salah satu fasanya dan hanya dua fasa yang dapat bekerja untuk

menyalurkan tegangan dan arus tiga fasa.

2. Untuk menjelaskan perbandingan efisiensi antara transformator dalam keadaan normal

hubungan Delta dengan transformator dalam keadaan terjadi kerusakan hubungan Open-

Delta.

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Teori Dasar

Transformator adalah suatu alat listrik yang dapat memindahkan dan mengubah energi

listrik dari satu atau lebih rangkaian listrik ke rangkaian listrik yang lain, melalui suatu

gandengan magnet dan berdasarkan prinsip induksi-elektromagnet. 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-tiap keperluan misalnya kebutuhan akan tegangan tinggi dalam pengiriman daya listrik

jarak jauh. Dalam bidang elektronika, transformator digunakan antara lain sebagai gandengan

impedansi antara sumber dan beban; untuk memisahkan satu rangkain dari rangkaian yang

lain; dan untuk menghambat arus searah melalukan atau mengalirkan arus bolak-balik.

Berdasarkan frekuensi, transformator dapat dikelompokkan menjadi:

- Frekuensi daya, 50 sampai 60Hz

- Frekuensi pendengaran, 50Hz sampai 20kHz

- Frekuensi radio, diatas 30kHz.

Dalam bidang tenaga listrik pemakaian transformator dikelompokkan menjadi:

- Transformatror daya

- Transformatror distribusi

- Transformatror pengukuran, yang terdiri dari atas transformator arus dan Transformator

tegangan.

Konstruksi Transformator Gambar dibawah memperlihatkan bentuk fisik dari

transformator, dimana tegangan masukan (V1) berbentuk sinusioda dihubungan pada

gulungan primer (N1). Arus arus masukan (I1) mengakibatkan aliran fluk (φ) pada gulungan

(N1) maupun gulungan (N2). Fluk pada gulungan sekunder (N2) menyebabkan aliran arus

(I2) dan tegangan (V2).

Gambar 2.1 Prinsip Kerja dan Terminologi Transformator

Prinsip kerja transformator dapat dijelaskan berdasarkan induksi elektromagnetik,

dimana antara sisi primer dan sisi sekunder terdapat penghubung magnetik. Gandengan

magnet ini berupa inti besi tempat melakukan fluks bersama. Medan magnet berperan sangat

penting sebagai rangkaian proses konversi energi. Melalui medium medan magnet, bentuk

energi mekanik dapat diubah menjadi energi listrik, alat konversi ini disebut generator atau

sebaliknya dari bentuk energi listrik menjadi energi mekanik, sebagai alat konversi disebut

motor. Pada transformator, gandengan medan magnet berfungsi untuk memindahkan dan

mengubah energi listrik dari rangkaian primer ke sekunder melalui prinsip induksi

elektromagnetik. Dari sisi pandangan elektris , medan magnet mampu untuk menginduksikan

tegangan pada konduktor sedangkan dari sisi pandangan mekanis medan magnet sanggup

untuk menghasilkan gaya dan kopel (penggandeng).

Kelebihan medan magnet sebagai perangkai proses konversi energi disebabkan terjadinya

bahan-bahan magnetik yang memungkinkan diperolehnya kerapatan energi yang tinggi;

kerapatan energi yang tinggi ini akan menghasilkan kapasitas tenaga per unit volume mesin

yang tinggi pula. Jelaslah bahwa pengertian kuantitatif tentang medan magnet dan rangkaian

magnet merupakan bagian penting untuk memahami proses konversi energi listrik.

Induktansi, tegangan pada kumparan didefinisikan sebagai perubahan arus terhadap waktu

yang melewati kumparan tersebut.

Atau ketika terjadi perubahan arus pada kumparan maka terjadi perubahan fluk magnetik

yang menyebabkan tejadinya perubahan induksi tegangan

2.2 Komponen-Komponen Transformator/Trafo

1. Inti Besi

Inti besi berfungsi untuk mempermudah jalan fluksi,magnetik yang ditimbulkan oleh

arus listrik yang melalui kumparan. Dibuat dari lempengan-lempengan besi tipis yang

berisolasi, untuk mengurangi panas (sebagai rugi-rugi besi) yang ditimbulkan oleh Eddy

Current.

Gambar 2.2 Inti Besi

2. Kumparan Transformator

Kumparan transformator adalah beberapa lilitan kawat berisolasi yang membentuk

suatu kumparan atau gulungan. 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. Kumparan tersebut sebagai alat

transformasi tegangan dan arus.

Gambar 2.3 Kumparan Trafo

3. Minyak Transformator

Minyak transformator merupakan salah satu bahan isolasi cair yang dipergunakan sebagai

isolasi dan pendingin pada transformator. 

- Sebagai bagian dari bahan isolasi, minyak harus memiliki kemampuan untuk menahan

tegangan tembus, sedangkan 

- sebagai pendingin minyak transformator harus mampu meredam panas yang ditimbulkan, 

sehingga dengan kedua kemampuan ini maka minyak diharapkan akan mampu

melindungi transformator dari gangguan. 

Minyak transformator mempunyai unsur atau senyawa hidrokarbon yang terkandung

adalah senyawa hidrokarbon parafinik, senyawa hidrokarbon naftenik dan senyawa

hidrokarbon aromatik. Selain ketiga senyawa tersebut, minyak transformator masih

mengandung senyawa yang disebut zat aditif meskipun kandungannya sangat kecil .

Gambar 2.3 Minyak Trafo

4. Bushing

Hubungan antara kumparan transformator dengan jaringan luar melalui sebuah

bushing yaitu sebuah konduktor yang diselubungi oleh isolator. Bushing sekaligus berfungsi

sebagai penyekat/isolator antara konduktor tersebut dengan tangki transformator. Pada

bushing dilengkapi fasilitas untuk pengujian kondisi bushing yang sering disebut center tap.

Gambar 2.4 Brushing

5. Tangki Konservator

Tangki Konservator berfungsi untuk menampung minyak cadangan dan uap/udara

akibat pemanasan trafo karena arus beban. Diantara tangki dan trafo dipasangkan relai

bucholzt yang akan meyerap gas produksi akibat kerusakan minyak . Untuk menjaga agar

minyak tidak terkontaminasi dengan air, ujung masuk saluran udara melalui saluran

pelepasan/venting dilengkapi media penyerap uap air pada udara, sering disebut dengan silica

gel dan dia tidak keluar mencemari udara disekitarnya.

Gambar 2.5 Tangki Konservator

6. Peralatan Bantu Pendinginan Transformator

Pada inti besi dan kumparan – kumparan akan timbul panas akibat rugi-rugi tembaga.

Maka panas tersebut mengakibatkan kenaikan suhu yang berlebihan, ini akan merusak isolasi,

maka untuk mengurangi kenaikan suhu yang berlebihan tersebut transformator perlu

dilengkapi dengan alat atau sistem pendingin untuk menyalurkan panas keluar transformator,

media yang dipakai pada sistem pendingin dapat berupa: Udara/gas, Minyak dan Air.

Gambar 2.6 Pendingin Trafo

Pada cara alamiah, pengaliran media sebagai akibat adanya perbedaan suhu media dan

untuk mempercepat pendinginan dari media-media (minyak-udara/gas) dengan cara

melengkapi transformator dengan sirip-sirip (radiator). Bila diinginkan penyaluran panas yang

lebih cepat lagi, cara manual dapat dilengkapi dengan peralatan untuk mempercepat sirkulasi

media pendingin dengan pompa pompa sirkulasi minyak, udara dan air, cara ini disebut

pendingin paksa (Forced). 

7. Tap Changer

Kualitas operasi tenaga listrik jika tegangan nominalnya sesuai ketentuan, tapi pada

saat operasi dapat saja terjadi penurunan tegangan sehingga kualitasnya menurun, untuk itu

perlu alat pengatur tegangan agar tegangan selau pada kondisi terbaik, konstan dan

berkelanjutan. Untuk itu trafo dirancang sedemikian rupa sehingga perubahan tegangan pada

sisi masuk/input tidak mengakibatkan perubahan tegangan pada sisi keluar/output, dengan

kata lain tegangan di sisi keluar/output-nya tetap. Alat ini disebut sebagai sadapan pengatur

tegangan tanpa terjadi pemutusan beban, biasa disebut On Load Tap Changer (OLTC). Pada

umumnya OLTC tersambung pada sisi primer dan jumlahnya tergantung pada perancangan

dan perubahan sistem tegangan pada jaringan.

Gambar 2.7 Tap Charger

8. Alat pernapasan (Dehydrating Breather)

Sebagai tempat penampungan pemuaian minyak isolasi akibat panas yang timbul,

maka minyak ditampung pada tangki yang sering disebut sebagai konservator. Pada

konservator ini permukaan minyak diusahakan tidak boleh bersinggungan dengan udara,

karena kelembaban udara yang mengandung uap air akan mengkontaminasi minyak walaupun

proses pengkontaminasinya berlangsung cukup lama. Untuk mengatasi hal tersebut, udara

yang masuk kedalam tangki konservator pada saat minyak menjadi dingin memerlukan suatu

media penghisap kelembaban, yang digunakan biasanya adalah silica gel. Kebalikan jika trafo

panas maka pada saat menyusut maka akan menghisap udara dari luar masuk kedalam tangki

dan untuk menghindari terkontaminasi oleh kelembaban udara maka diperlukan suatu media

penghisap kelembaban yang digunakan biasanya adalah silica gel, yang secara khusus

dirancang untuk maksud tersebut diatas. 

Gambar 2.8 Dehydrating Breather

9. Indikator-indikator

a . Thermometer / Temperature Gauge

Alat ini berfungsi untuk mengukur tingkat panas dari trafo, baik panasnya kumparan

primer dan sekunder juga minyak trafonya. Thermometer ini bekerja atas dasar air raksa

(mercuri/Hg) yang tersambung dengan tabung pemuaian dan tersambung dengan jarum

indikator derajat panas.  Beberapa thermometer dikombinasikan dengan panas dari resistor

(khusus yang tersambung dengan transformator arus, yang terpasang pada salah satu fasa fasa

tengah) dengan demikian penunjukan yang diperoleh adalah relatif terhadap panas sebenarnya

yang terjadi.

Gambar 2.9a Termometer Trafo

b. Permukaan minyak / Level Gauge

Alat ini berfungsi untuk penunjukan tinggi permukaan minyak yang ada pada

konservator. Ada beberapa jenis penunjukan, seperti penunjukan lansung yaitu dengan cara

memasang gelas penduga pada salah satu sisi konservator sehingga akan mudah mengetahui

level minyak. Sedangkan jenis lain jika konservator dirancang sedemikian rupa dengan

melengkapi semacam balon dari bahan elastis dan diisi dengan udara biasa dan dilengkapi

dengan alat pelindung seperti pada sistem pernapasan sehingga pemuaian dan penyusutan

minyak-udara yang masuk kedalam balon dalam kondisi kering dan aman.

Gambar 2.9b Level Gauge

10. Peralatan Proteksi Internal

a . Relai Bucholzt

Penggunaan relai deteksi gas (Bucholtz) pada Transformator terendam minyak yaitu

untuk mengamankan transformator yang didasarkan pada gangguan Transformator seperti :

arcing, partial discharge dan over heating yang umumnya menghasilkan gas. Gas-gas tersebut

dikumpulkan pada ruangan relai dan akan mengerjakan kontak-kontak alarm. 

Relai deteksi gas juga terdiri dari suatu peralatan yang tanggap terhadap ketidaknormalan

aliran minyak yang tinggi yang timbul pada waktu transformator terjadi gangguan serius.

Peralatan ini akan menggerakkan kontak trip yang pada umumnya terhubung dengan

rangkaian trip Pemutus Arus dari instalasi transformator tersebut. 

Ada beberapa jenis relai bucholtz yang terpasang pada transformator, Relai sejenis tapi

digunakan untuk mengamankan ruang On Load Tap Changer (OLTC) dengan prinsip kerja

yang sama sering disebut dengan Relai Jansen. Terdapat beberapa jenis antara lain sama

seperti relai buhcoltz tetapi tidak ada kontrol gas, jenis tekanan ada yang menggunakan

membran/selaput timah yang lentur sehingga bila terjadi perubahan tekanan kerena gangguan

akan bekerja, disini tidak ada alarm akan tetapi langsung trip dan dengan prinsip yang sama

hanya menggunakan pengaman tekanan atau saklar tekanan. 

Gambar 2.10a Relai Bucholzt

b. Jansen membrane

Alat ini berfungsi untuk pengaman tekanan lebih (Explosive Membrane) / Bursting

Plate. Relai ini bekerja karena tekanan lebih akibat gangguan didalam transformator, karena

tekanan melebihi kemampuan membran/selaput yang terpasang, maka membran akan pecah

dan minyak akan keluar dari dalam transformator yang disebabkan oleh tekanan minyak

Gambar 2.10b Jansen membrane

c . Relai tekanan lebih (Sudden Pressure Relay)

Suatu flash over atau hubung singkat yang timbul pada suatu transformator terendam

minyak, umumnya akan berkaitan dengan suatu tekanan lebih didalam tangki, karena gas

yang dibentuk oleh dekomposisi dan evaporasi minyak. Dengan melengkapi sebuah relai

pelepasan tekanan lebih pada trafo, maka tekanan lebih yang membahayakan tangki trafo

dapat dibatasi besarnya. Apabila tekanan lebih ini tidak dapat dieliminasi dalam waktu

beberapa millidetik, maka terjadi panas lebih pada cairan tangki dan trafo akan meledak.

Peralatan pengaman harus cepat bekerja mengevakuasi tekanan tersebut.

Gambar 2.10c Sudden Pressure Relay

d. Relai pengaman tangki

Relai bekerja sebagai pengaman jika terjadi arus mengalir pada tangki, akibat

gangguan fasa ke tangki atau dari instalasi bantu seperti motor kipas, sirkulasi dan motor

motor bantu yang lain, pemanas dll.  Arus ini sebagai pengganti relai diferensial sebab sistim

relai pengaman tangki biasanya dipasang pada trafo yang tidak dilengkapi trafo arus disisi

primer dan biasanya pada trafo dengan kapasitas kecil. Trafo dipasang diatas isolator

sehingga tidak terhubung ke tanah kemudian dengan menggunakan kabel pentanahan yang

dilewatkan melali trafo arus dengan tingkat isolasi dan ratio yang kecil kemudian tersambung

pada relai tangki tanah dengan ratio Trafo arus antara 300 s/d 500 dengan sisi sekunder hanya

1 Amp

Gambar 2.10d Pengaman Tangki Trafo

e. Neutral Grounding Resistance / NGR atau Resistance Pentanahan Trafo

Adalah tahanan yang dipasang antara titik netral trafo dengan pentanahan, dimana

berfungsi untuk memperkecil arus gangguan. Resistance dipasang pada titik neutral trafo yang

dihubungkan Y ( bintang/wye ). NGR biasanya dipasang pada titik netral trafo 70 kV atau 20

kV, sedangkan pada titik netral trafo 150 kV dan 500 kV digrounding langsung (solid) Nilai

NGR: Tegangan 70 kV = 40 Ohm , Tegangan 20 kV = 12 Ohm, 40 Ohm, 200 Ohm dan 500

Ohm Jenis Neutral Grounding Resistance

- Resistance Liquid (Air), yaitu bahan resistance-nya adalah air murni. Untuk memperoleh

nilai Resistance yang diinginkan ditambahkan garam KOH .

- Resistance Logam, yaitu bahannya terbuat dari logam nekelin dan dibuat dalam panel

dengan nilai resistance yang sudah ditentukan.

Gambar 2.10e NGR (Neutral Grounding Resistance)

BAB III

JURNAL PRAKTIKUM

3.1 Maksud dan Tujuan

1. Mahasiswa dapat mengetahui prinsip kerja trafo

2. Mengamati hubungan jumlah lilitan dan tegangan dalam transformator.

3. Agar mahasiswa dapat mengetahui jenis jenis dan komponenpada trafo

4. Agar mahasiswa dapat mempelajari sifat rangkaian dengan kopling magnetik, dan

mempelajari beberapa sifat transformator dan penggunaannya

3.2 Alat dan Bahan

1. Kumparan 1000 lilitan 1 buah

2. Inti besi U 1 buah

3. Inti besi I 1 buah

4. Kumparan 500 lilitan 1 buah

5. Papan rangkaian 1 buah

6. Saklar 1 kutub 1 buah

7. Kabel penghubung 2 buah

8. Jembatan penghubung 4 buah

9. Multimeter 1 buah

10. Catu-daya 1 buah

3.3. Langkah-Langkah Percobaan

1. Mempersiapkan alat dan bahan yang  diperlukan.

2. Membuat rangkaian seperti gambar di samping. Kumparan 500 lilitan dipasang sebagai

kumparan primer (input).Kumparan 1000 lilitan dipasang sebagai kumparan sekunder

(output). Saklar S dalam keadaan terbuka dipasang pada kumparan primer.

Multimeter digunakan sebagai voltmeter dengan batas ukur 50 V AC.

3. Menghubungkan catu-daya ke sumber tegangan PLN (alat masih dalam keadaan mati).

4. Memilih tombol tegangan keluaran 3 V AC.

5. Memeriksa kembali rangkaian.

6. Menghidupkan catu–daya.

7. Menutup saklar S, kemudian mengukur dan mencatat hasil tegangan pada kedua

kumparan.

8. Membuka kembali saklar S lalu mengubah tegangan keluaran output menjadi 6 V AC.

9. Melakukan langkah seperti langkah 7 dan mencatat hasilnya.

10. Menukar tempat kumparan 500 lilitan dengan 1000 lilitan.

11. Mengulangi langkah 6-9 dengan tegangan output 9 V dan 12 V AC.

               

3.4 Kesimpulan

Secara garis besar trafo berfungsi menaikan dan menurunkan tegangan, jenis jenis

trafo yang sering digunakan yaitu trafo step up dan step down.

Trafo step up berfungsi untuk menaikan tegangan dan trafo step down berfungsi untuk

menurunkan tegangan. Komponen utama trafo terdiri dari tiga bagian yaitu : lilitan primer,

lilitan sekunder dan inti besi.

BAB IV

JAWAB PERTANYAAN

IV.1 SOAL 1

Sebutkan jenis trafo dan kegunaannya ?

Jenis – Jenis Transformator (Trafo)

1. Trafo ( Transformator ) Adaptor

     Trafo ini berguna untuk mengubah arus AC menjadi DC melalui lilitan gulungan

primer dan sekunder. Biasanya digunakan untuk rangkaian catu daya. trafo jenis ini

memiliki gulungan yang dapat mengubah tegangan listrik 110 volt sampai 220 volt.

Gulungan tersebut ( lilitan ) dinamakan lilitan primer. Sebelum di ubah menjadi arus

DC, tegangan listrik dialirkan melalui ribuan penghantar ( lilitan ) yang berakhir pada

lilitan sekunder. Komponen ini banyak dijual di pasar dengan ukuran dan keperluan

tertentu. sedangkan sifat-sifatnya adalah sebagi berikut :

Bentuk fisiknya empat persegi panjang dengan dilapisi pelat tipis dan gulungan

ditutup kertas. terdapat beberapa kaki, pada gulungan primer terdapaat tiga kaki

sedangkan sekunder tidak kurang dari sembilan kaki

Gulungan primer menerima arus AC PLN antara 110 - 240 Volt

Gulungan sekunder menhasilkan arus DC setelah arus AC di proses pada kedua

lilitan ini. tegangan yang di keluarkan mulai dari 4 sampai 12 volt

Gambar 4.1. trafo

2. Trafo IF ( Frekuensi menengah )

    Trafo ini digunakan untuk penguat frekunsi menengah, biasanya terdapat pada

radio penerima jaman dulu. saat ini sudah jarang alat elektronika memakai trafo jenis

ini. cara keja trafo ini adalah menangkap gelombang suara yang dipancarkan oleh

radio pemancar kemudian di olah melalui komponen lainnya. selanjutnya dikeluarkan

dalam bentuk suara ( bunyi ). Trafo IF ini memiliki bentuk fisik bujur sangkar, pada

permukaanya tepat ditengah terdapat celah untuk memutar ketika membetulkan

pancaran bunyi dari radio pemancar.

Kelebihan dari trafo IF ini adalah :

Dapat diubah-ubah ketika mencari sasaran pancaransecara tepat menggunakan

obeng

Bentuknya kecil sehingga memudahkan pemulaketika memasangnya

Tetap memiliki lilitan primer dan sekunder

Gambar 4.2. trafo IF

3. Trafo Step UP / Down 

     Sesuai namanya, trafo ini mampu menaikkan dan menurunkan tegangan sesuai

dengan alat elektronika yang digunakan. Artinya benda yang memiliki voltase 110

volt perlu trafo ini karena pada umunya PLN bertegangan 220 volt.

Sifat dari trafo ini adalah sebagai berikut :

Menghasilkan tegangan lebih besar apabila gulungan sekunder lebih banyak dari

lilitan primer

Mengubah tegangan dari 220 volt menjadi 100, 110 dan 220 volt

Menaikkan tegangan dari 110 menjadi 200, 220 dan 240 volt 

Gambar 4.3. trafo step up/down

4. Trafo Output ( OT )

    Komponen ini juga bisa di sebut trafo OT. Komponen ini banyak digunakan pada

rangkaian amplifier, radio penerima, tape recorder dan seperangkat elektronika yang

menghasilkan bunyi lainnya. Bentuk fisiknya hampir sama dengan trafo lainnya

dhanya ukuran yang berbeda. Di dalamnya berisi lilitan coil dari nikelin. Besar

kecilnya arus masuk tergantung dari lilitan tersebut.

Gambar 4.4. trafo output

Bagian melintang pelat yang memperkuat bungkusan kertas dan kertas ini

digunakan sebagai alat pemisah arus dari lilitan sekunder dan primer. Pada bagian

bawah menyembul kaki, ada lima kaki dua pada bagian output dan tiga bagian

in ( arus masuk ).

IV.2 SOAL 2Sebutkan komponen-komponen pada trafo ?

1. Inti Besi Inti besi berfungsi untuk mempermudah jalan fluksi,magnetik yang ditimbulkan

oleh arus listrik yang melalui kumparan. Dibuat dari lempengan-lempengan besi tipis

yang berisolasi, untuk mengurangi panas (sebagai rugi-rugi besi) yang ditimbulkan

oleh Eddy Current.

2. Kumparan Transformator Kumparan transformator adalah beberapa lilitan kawat berisolasi yang membentuk

suatu kumparan atau gulungan. 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. Kumparan

tersebut sebagai alat transformasi tegangan dan arus.

3. Minyak Transformator Minyak transformator merupakan salah satu bahan isolasi cair yang dipergunakan

sebagai isolasi dan pendingin pada transformator. 

• Sebagai bagian dari bahan isolasi, minyak harus memiliki kemampuan untuk

menahan tegangan tembus, sedangkan 

• sebagai pendingin minyak transformator harus mampu meredam panas yang

ditimbulkan, 

sehingga dengan kedua kemampuan ini maka minyak diharapkan akan mampu

melindungi transformator dari gangguan. 

Minyak transformator mempunyai unsur atau senyawa hidrokarbon yang terkandung

adalah senyawa hidrokarbon parafinik, senyawa hidrokarbon naftenik dan senyawa

hidrokarbon aromatik. Selain ketiga senyawa tersebut, minyak transformator masih

mengandung senyawa yang disebut zat aditif meskipun kandungannya sangat kecil .

4. Bushing Hubungan antara kumparan transformator dengan jaringan luar melalui sebuah

bushing yaitu sebuah konduktor yang diselubungi oleh isolator. Bushing sekaligus

berfungsi sebagai penyekat/isolator antara konduktor tersebut dengan tangki

transformator. Pada bushing dilengkapi fasilitas untuk pengujian kondisi bushing

yang sering disebut center tap.

5. Tangki Konservator Tangki Konservator berfungsi untuk menampung minyak cadangan dan

uap/udara akibat pemanasan trafo karena arus beban. Diantara tangki dan trafo

dipasangkan relai bucholzt yang akan meyerap gas produksi akibat kerusakan

minyak . Untuk menjaga agar minyak tidak terkontaminasi dengan air, ujung masuk

saluran udara melalui saluran pelepasan/venting dilengkapi media penyerap uap air

pada udara, sering disebut dengan silica gel dan dia tidak keluar mencemari udara

disekitarnya.

6. Peralatan Bantu Pendinginan Transformator Pada inti besi dan kumparan – kumparan akan timbul panas akibat rugi-rugi

tembaga. Maka panas tersebut mengakibatkan kenaikan suhu yang berlebihan, ini

akan merusak isolasi, maka untuk mengurangi kenaikan suhu yang berlebihan

tersebut transformator perlu dilengkapi dengan alat atau sistem pendingin untuk

menyalurkan panas keluar transformator, media yang dipakai pada sistem pendingin

dapat berupa: Udara/gas, Minyak dan Air.

Pada cara alamiah, pengaliran media sebagai akibat adanya perbedaan suhu

media dan untuk mempercepat pendinginan dari media-media (minyak-udara/gas)

dengan cara melengkapi transformator dengan sirip-sirip (radiator). Bila diinginkan

penyaluran panas yang lebih cepat lagi, cara manual dapat dilengkapi dengan

peralatan untuk mempercepat sirkulasi media pendingin dengan pompa pompa

sirkulasi minyak, udara dan air, cara ini disebut pendingin paksa (Forced). 

7. Tap Changer Kualitas operasi tenaga listrik jika tegangan nominalnya sesuai ketentuan, tapi

pada saat operasi dapat saja terjadi penurunan tegangan sehingga kualitasnya

menurun, untuk itu perlu alat pengatur tegangan agar tegangan selau pada kondisi

terbaik, konstan dan berkelanjutan. 

Untuk itu trafo dirancang sedemikian rupa sehingga perubahan tegangan pada

sisi masuk/input tidak mengakibatkan perubahan tegangan pada sisi keluar/output,

dengan kata lain tegangan di sisi keluar/output-nya tetap. Alat ini disebut sebagai

sadapan pengatur tegangan tanpa terjadi pemutusan beban, biasa disebut On Load Tap Changer (OLTC). Pada umumnya OLTC tersambung pada sisi primer dan

jumlahnya tergantung pada perancangan dan perubahan sistem tegangan pada

jaringan.

8. Alat pernapasan (Dehydrating Breather) Sebagai tempat penampungan pemuaian minyak isolasi akibat panas yang timbul,

maka minyak ditampung pada tangki yang sering disebut sebagai konservator. Pada

konservator ini permukaan minyak diusahakan tidak boleh bersinggungan dengan

udara, karena kelembaban udara yang mengandung uap air akan mengkontaminasi

minyak walaupun proses pengkontaminasinya berlangsung cukup lama. Untuk

mengatasi hal tersebut, udara yang masuk kedalam tangki konservator pada saat

minyak menjadi dingin memerlukan suatu media penghisap kelembaban, yang

digunakan biasanya adalah silica gel. Kebalikan jika trafo panas maka pada saat

menyusut maka akan menghisap udara dari luar masuk kedalam tangki dan untuk

menghindari terkontaminasi oleh kelembaban udara maka diperlukan suatu media

penghisap kelembaban yang digunakan biasanya adalah silica gel, yang secara

khusus dirancang untuk maksud tersebut diatas. 

9. Indikator-indikator

a . Thermometer / Temperature Gauge, alat ini berfungsi untuk mengukur tingkat

panas dari trafo, baik panasnya kumparan primer dan sekunder juga minyak

trafonya. Thermometer ini bekerja atas dasar air raksa (mercuri/Hg) yang

tersambung dengan tabung pemuaian dan tersambung dengan jarum indikator

derajat panas. 

Beberapa thermometer dikombinasikan dengan panas dari resistor (khusus

yang tersambung dengan transformator arus, yang terpasang pada salah satu fasa

fasa tengah) dengan demikian penunjukan yang diperoleh adalah relatif terhadap

panas sebenarnya yang terjadi.

b. Permukaan minyak / Level Gauge, alat ini berfungsi untuk penunjukan tinggi

permukaan minyak yang ada pada konservator. Ada beberapa jenis penunjukan,

seperti penunjukan lansung yaitu dengan cara memasang gelas penduga pada salah

satu sisi konservator sehingga akan mudah mengetahui level minyak. Sedangkan

jenis lain jika konservator dirancang sedemikian rupa dengan melengkapi semacam

balon dari bahan elastis dan diisi dengan udara biasa dan dilengkapi dengan alat

pelindung seperti pada sistem pernapasan sehingga pemuaian dan penyusutan

minyak-udara yang masuk kedalam balon dalam kondisi kering dan aman.

10. Peralatan Proteksi Internal

a . Relai Bucholzt, Penggunaan relai deteksi gas (Bucholtz) pada Transformator

terendam minyak yaitu untuk mengamankan transformator yang didasarkan pada

gangguan Transformator seperti : arcing, partial discharge dan over heating yang

umumnya menghasilkan gas. Gas-gas tersebut dikumpulkan pada ruangan relai dan

akan mengerjakan kontak-kontak alarm. Relai deteksi gas juga terdiri dari suatu

peralatan yang tanggap terhadap ketidaknormalan aliran minyak yang tinggi yang

timbul pada waktu transformator terjadi gangguan serius. Peralatan ini akan

menggerakkan kontak trip yang pada umumnya terhubung dengan rangkaian trip

Pemutus Arus dari instalasi transformator tersebut. Ada beberapa jenis relai bucholtz

yang terpasang pada transformator, Relai sejenis tapi digunakan untuk

mengamankan ruang On Load Tap Changer (OLTC) dengan prinsip kerja yang sama

sering disebut dengan Relai Jansen. Terdapat beberapa jenis antara lain sama

seperti relai buhcoltz tetapi tidak ada kontrol gas, jenis tekanan ada yang

menggunakan membran/selaput timah yang lentur sehingga bila terjadi perubahan

tekanan kerena gangguan akan bekerja, disini tidak ada alarm akan tetapi langsung

trip dan dengan prinsip yang sama hanya menggunakan pengaman tekanan atau

saklar tekanan. 

b. Jansen membran, alat ini berfungsi untuk pengaman tekanan lebih (Explosive

Membrane) / Bursting Plate. Relai ini bekerja karena tekanan lebih akibat gangguan

didalam transformator, karena tekanan melebihi kemampuan membran/selaput yang

terpasang, maka membran akan pecah dan minyak akan keluar dari dalam

transformator yang disebabkan oleh tekanan minyak.

c . Relai tekanan lebih (Sudden Pressure Relay), suatu flash over atau hubung

singkat yang timbul pada suatu transformator terendam minyak, umumnya akan

berkaitan dengan suatu tekanan lebih didalam tangki, karena gas yang dibentuk oleh

dekomposisi dan evaporasi minyak. Dengan melengkapi sebuah relai pelepasan

tekanan lebih pada trafo, maka tekanan lebih yang membahayakan tangki trafo

dapat dibatasi besarnya. Apabila tekanan lebih ini tidak dapat dieliminasi dalam

waktu beberapa millidetik, maka terjadi panas lebih pada cairan tangki dan trafo akan

meledak. Peralatan pengaman harus cepat bekerja mengevakuasi tekanan tersebut.

d. Relai pengaman tangki, relai bekerja sebagai pengaman jika terjadi arus

mengalir pada tangki, akibat gangguan fasa ke tangki atau dari instalasi bantu

seperti motor kipas, sirkulasi dan motor-motor bantu yang lain, pemanas dll. 

Arus ini sebagai pengganti relai diferensial sebab sistim relai pengaman tangki

biasanya dipasang pada trafo yang tidak dilengkapi trafo arus disisi primer dan

biasanya pada trafo dengan kapasitas kecil. Trafo dipasang diatas isolator sehingga

tidak terhubung ke tanah kemudian dengan menggunakan kabel pentanahan yang

dilewatkan melali trafo arus dengan tingkat isolasi dan ratio yang kecil kemudian

tersambung pada relai tangki tanah dengan ratio Trafo arus antara 300 s/d 500

dengan sisi sekunder hanya 1 Amp.

e. Neutral Grounding Resistance / NGR atau Resistance Pentanahan Trafo,

adalah tahanan yang dipasang antara titik netral trafo dengan pentanahan, dimana

berfungsi untuk memperkecil arus gangguan. Resistance dipasang pada titik neutral

trafo yang dihubungkan Y ( bintang/wye ). 

NGR biasanya dipasang pada titik netral trafo 70 kV atau 20 kV, sedangkan

pada titik netral trafo 150 kV dan 500 kV digrounding langsung (solid) 

Nilai NGR:

Tegangan 70 kV = 40 Ohm

Tegangan 20 kV = 12 Ohm,40 Ohm, 200 Ohm dan 500 Ohm

Jenis Neutral Grounding Resistance- Resistance Liquid (Air), yaitu bahan

resistance-nya adalah air murni. Untuk memperoleh nilai Resistance yang diinginkan

ditambahkan garam KOH .

- Resistance Logam, yaitu bahannya terbuat dari logam nekelin dan dibuat dalam

panel dengan nilai resistance yang sudah ditentukan.

11. Peralatan Tambahan untuk Pengaman Transformator

a. Pemadam kebakaran, (biasanya untuk transformator – transformator besar ),

Sistem pemadam kebakaran yang modern pada transformator saat sekarang sudah

sangat diperlukan. Fungsi yang penting untuk mencegah terbakarnya trafo atau

memadamkan secepat mungkin trafo jika terjadi kebakaran. 

Penyebab trafo terbakar adalah karena gangguan hubung singkat pada sisi

sekunder sehingga pada trafo akan mengalir arus maksimumnya. Jika proses

tersebut berlangsung cukup lama dan relai tidak beroperasi. Sementara itu, tidak

beroperasinya relai juga sebagai akibat salah menyetel waktu pembukaan PMT, relai

rusak, dan sumber DC yang tidak ada, serta kerusakan sistim pengawatan. 

Sistem pemadam kebakaran yang modern yaitu dengan sistem mengurangi

minyak secara otomatis sehingga terdapat ruang yang mana secara paksa gas

pemisah oksigen diudara dimasukan kedalam ruang yang sudah tidak ada

minyaknya sehingga tidak ada pembakaran minyak, dan kerusakan yang lebih parah

dapat dihindarkan, walaupun kondisi trafo menjadi rusak. 

Proses pembuangan minyak secara grafitasi atau dengan menggunakan

motor pompa DC adalah suatu kondisi yang sangat berisiko, sebab hanya

menggunakan katup otomatis yang dikendalikan oleh pemicu dari saklar akibat

panasnya api dan menutupnya katup otomatis pada katup pipa minyak penghubung

tanki (konservator) ke dalam trafo (sebelum relai bucholz), serta adanya gas

pemisah oksigen (gas nitrogen yang bertekanan tinggi) diisikan melaui pipa yang

disambung pada bagian bawah trafo kemudian akan menuju keruang yang tidak

terisi minyak.

b. Thermometer pengukur langsung, Thermometer pengukur langsung banyak

digunakan pada instalasi tegangan tinggi/Gardu Induk , seperti pada ruang kontrol,

ruang relai, ruang PLC dll. Suhu ruangan dicatat secara periodik pada formulir yang

telah disiapkan dan dievaluasi sebagai bahan laporan.

c. Thermometer pengukur tidak langsung, Termometer pengukur tidak

langsung banyak digunakan pada instalasi tegangan tinggi/ transformator yang

berfungsi untuk mengetahui perubahan suhu minyak maupun belitan transformator.

Suhu minyak dan belitan trafo dicatat secara periodik/berkala, pada formulir yang

telah disiapkan dan dievaluasi sebagai laporan.

12. Relai Proteksi Transformator dan Fungsinya

Jenis relai proteksi pada trafo tenaga adalah sebagai berikut:

a. Relai arus lebih (over current relay), berfungsi untuk mengamankan

transformator terhadap gangguan hubung singkat antar fasa didalam maupun diluar

daerah pengaman transformator. Juga diharapkan relai ini mempunyai sifat

komplementer dengan relai beban lebih, relai ini berfungsi pula sebagai pengaman

cadangan pada bagian instalasi lainnya.

b. Relai Diferensial, relai ini berfungsi untuk mengamankan transformator

terhadap gangguan hubung singkat yang terjadi didalam daerah pengaman.

c. Relai gangguan tanah terbatas (Restricted Earth fault Relay ) , relai ini

berfungsi untuk mengamankan transformator terhadap tanah didalam daerah

pengaman transformator, khususnya untuk gangguan didekat titik netral yang tidak

dapat dirasakan oleh relai differensial.

d. Relai arus lebih berarah, Directional Over Current Relay atau yang lebih

dikenal dengan Relai arus lebih yang mempunyai arah tertentu merupakan Relai

Pengaman yang bekerja karena adanya besaran arus dan tegangan yang dapat

membedakan arah arus gangguan. Relai ini mempunyai 2 buah parameter ukur yaitu

tegangan dan arus yang masuk ke dalam relai untuk membedakan arah arus ke

depan atau arah arus ke belakang, pada pentanahan titik netral trafo dengan

menggunakan tahanan. Relai ini dipasang pada penyulang 20 KV. 

Bekerjanya relai ini berdasarkan adanya sumber arus dari ZCT (Zero Current

Transformer) dan sumber tegangan dari PT (Potential Transformers). Sumber

tegangan PT umumnya menggunakan rangkaian Open-Delta, tetapi tidak menutup

kemungkinan ada yang menggunakan koneksi langsung 3 Phasa. Relai ini terpasang

pada jaringan tegangan tinggi, tegangan menengah, juga pada pengaman

transformator tenaga, dan berfungsi untuk mengamankan peralatan listrik akibat

adanya gangguan phasa-phasa maupun Phasa ke tanah. Untuk membedakan arah

tersebut maka salah satu phasa dari arus harus dibandingakan dengan Tegangan

pada phasa yang lain.

e. Relay connections, adalah sudut perbedaan antara arus dengan tegangan

masukan relai pada power faktor satu. Relai maximum torque angle adalah

perbedaan sudut antara arus dengan tegangan pada relai yang menghasilkan torsi

maksimum.

f. Relai gangguan tanah, relai ini berfungsi untuk mengamankan transformator

jika terjadi gangguan hubung tanah didalam dan diluar daerah pengaman

transformator. Relai arah hubung tanah memerlukan operating signal dan polarising

signal. Operating signal diperoleh dari arus residual melalui rangkaian trafo arus

penghantar (Iop = 3Io) sedangkan polarising signal diperoleh dari tegangan residual.

Tegangan residual dapat diperoleh dari rangkaian sekunder open delta trafo

tegangan.

g. Relai tangki tanah, relai ini berfungsi untuk mengamankan transformator

terhadap hubung singkat antara kumparan fasa dengan tangki transformator dan

transformator yang titik netralnya ditanahkan. Relai bekerja sebagai pengaman jika

terjadi arus mengalir dari tangki akibat gangguan fasa ke tangki atau dari instalasi

Bantu seperti motor kipas, sirkulasi dan motor-motor bantu, pemanas dll. 

Pengaman arus ini sebagai pengganti relai diferensial, sebab sistim relai pengaman

tangki biasanya dipasang pada trafo yang tidak dilengkapi trafo arus disisi primer dan

biasanya pada trafo dengan kapasitas kecil. Trafo dipasang diatas isolator sehingga

tidak terhubung ke tanah kemudian dengan menggunakan kabel pentanahan yang

dilewatkan melalui trafo arus dengan tingkat isolasi dan ratio yang kecil, kemudian

tersambung pada relai tangki tanah dengan ratio Trafo Arus(CT) antara 300 s/d 500

dengan sisi sekunder hanya 1 Amp.

13. Announciator Sistem Instalasi Tegangan Tinggi

Announciator adalah indikator kejadian pada saat terjadi ketidaknormalan pada

sistem instalasi tegangan tinggi, baik secara individu maupun secara bersama.

Announciator terjadi bersamaan dengan relai yang bekerja akibat jika terjadi

ketidaknormalan pada peralatan tersebut. Annunciator biasanya berbentuk petunjuk

tulisan yang pada kondisi normal tidak ada penunjukan, bila terjadi ketidaknormalan

maka lampu didalam indikator tersebut menyala sesuai dengan kondisi sistem pada

saat tersebut. Kumpulan indikator-indikator tersebut biasanya disebut sebagai

announciator. 

Announciator yang terlengkap pada saat sekarang adalah pada instalasi gardu

induk SF6, sebab pada system GIS banyak sekali kondisi yang perlu di pantau

seperti tekanan gas, kelembaban gas SF6 disetiap kompartemen, posisi kontak

PMT, PMS baik PMS line, PMS Rel maupun PMS tanah dll. Untuk itu pembahasan

tentang annunciator akan diambil dari sistem annunciatornya gardu induk SF6.

seperti. Annunciator pada bay penghantar (SUTT maupun SKTT), Transformator dan

Koppel.

IV.3 SOAL 3

Berapa Efisiensi trafo jika jumlah lilitan sekunder 100 lilitan primer 50 dan

tegangan masuk 220 volt serta tegangan keluar 32 volt ?

Diketahui : Vs = 32 Volt Ns = 100

Vp = 220 Volt Np = 50

Ditanya : η 

Penyelesaian : η=Vs× NpVp × Ns

×100 %

η= 32×50220×100

×100%

η= 160022000

×100 %

η=7.272727273 %

Jadi efisiensi pada trafo tersebut adalah 7.273 %

IV.4 SOAL 4

Berapa jumlah lilitan primer jika lilitan sekunder 200 dan tegangan masuk 220

volt dan tegangan keluar 25 volt ?

Diketahui : Vs = 25 Volt Ns = 200

Vp = 220 Volt

Ditanya : Np = ?

Penyelesaian : VpVs

=NpNs

22025

= Np200

Np=220×20025

Np=880

Jadi jumlah lilitan primer pada trafo tersebut adalah 880

BAB VPENUTUP

5.1 Kesimpulan

Trafo merupakan sebuah alat yang mempunyai komponen yaitu kumparan dan

juga inti besi.Dan berfungsi untuk mengatur tegangan dan juga arus melalui jumlah

lilitan yang dimilikinya melalui sisi primer dan juga sekunder

DAFTAR PUSTAKA

Modul praktek rekayasa dasar mesin 2103

http://genius.smpn1-mgl.sch.id/file.php/1/ANIMASI/fisika/Transformator/index.html

(Pukul 22.43 WIB)

http://genius.smpn1-mgl.sch.id/file.php/1/ANIMASI/fisika/Transformator/materi2.html (Pukul 08.31 WIB)

http://genius.smpn1-mgl.sch.id/file.php/1/ANIMASI/fisika/Transformator/materi3.html (Pukul 08.56 WIB)

http://genius.smpn1-mgl.sch.id/file.php/1/ANIMASI/fisika/Transformator/materi4.html

(Pukul 09.00 WIB)

http://duniaelektonika.blogspot.com/2013/01/jenis-jenis-transformator-atau-

trafo_31.html (Pukul 09.15 WIB)

http://dasarelektronika.com/pengertian-dan-fungsi-transformator/ (Pukul 16.00 WIB)

http://dunia-listrik.blogspot.com/2009/01/komponen-komponen-transformator.html

(Pukul 16.15 WIB)