Minggu, 20 November 2011

Komponen-Komponen Transformator /Transformer / 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.

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar