TRAFO TENAGA

Trato tenaga ialah suatu peralatan tenaga listrik yang berfungsi untuk menyalurkan tenaga/daya listrik dari tegangan tinggi ke tegangan rendah atau sebaliknya (men­transformasikan tegangan).

Dalam operasi umumnya, trafo-trato tenaga ditanahkan pada titik netralnya sesuai dengan kebutuhan untuk sistem pengamanan/proteksi, sebagai contoh transforma­tor 150/70 kV ditanahkan secara langsung disisi netral 150 kV, dan transformator 70/20 kV ditanahkan dengan tahanan disisi netral 20 kV nya.

2.1.KLASIFIKASI.

Transformator tenaga dapat diklasifikasikan menurut :

2 .1.1.Pasangan.

– Indoor.

– Outdoor.

2.1.2. Pendinginan.

Menurut cara pendinginannya dapat dibagi sebagai berikut:

(lihat tabel 1)

2.1.3. Fungsi pemakaian.

– Transformator mesin.

– Transformator Gardu Induk.

– Transformator Distribusi.

2.1.4. Kapasitas dan tegangan.

Untuk mempermudah pengawasan dalam operasi dalam buku petunjuk ini trafo dibagi menjadi :

– Trafo besar.

– Trafo sedang.

– Trafo kecil.

Cara kerja dan fungsi tiap-tiap bagian

Transformator terdiri dari :

4.1. Bagian utama.

– Inti besi.

– Kumparan trafo.

– Minyak trafo.

– Bushing.

– Tangki-Konservator.

4.2. Peralatan bantu.

– Pendingin.

– Tap Changer.

– Alat pernafasan (dehydrating breather).

– Indikator-indikator : Thermometer.

Permukaan minyak..

2. Peralatan proteksi.

– Rele Bucholz

– Pengaman tekanan lebih (explosive membrane)/bursting plate.

– Rele tekanan lebih (Sudden pressure relay).

– Rele pengaman tangki.

– Pemadam kebakaran (trafo-trafo besar).

– Rele diferensial (differential relay).

– Rele arus lebih (over current relay).

– Rele hubung tanah (ground fault relay).

– Rele termis (thermal relay).

– Arrester

2.2. BAGIAN UTAMA.

2.2.1 Inti besi.

Inti besi berfungsi untuk mempermudah jalan fluksi, 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 “.

2.2.2. Kumparan trafo.

Beberapa lilitan kawat berisolasi akan membentuk suatu kumparan. Kumparan tersebut diisolasi baik terhadap inti besi maupun terhadap kumparan lain dengan isolasi padat seperti karton, pertinax dan lain­-lain.

Umumnya pada trafo terdapat kumparan primer dan sekunder. Bila Kumparan primer dihubungkan dengan tegangan/arus bolak-balik ma­ka pada kumparan tersebut timbul fluksi. Fluksi ini akan menginduk­sikan tegangan, dan bila pada rangkaian sekunder ditutup (bila ada rangkaian beban) maka akan menghasilkan arus pada kumparan ini. Jadi kumparan sebagai alat transformasi tegangan dan arus.

2.2.3. Minyak trafo.

Sebagian besar trafo tenaga kumparan-kumparan dan intinya direndam dalam minyak-trafo, terutama trafo-trafo tenaga yang berkapasitas be­sar, karena minyak-trafo mempunyai sifat sebagai media pemindah panas (disirkulasi) dan bersifat pula sebagai isolasi (daya tegangan tem­bus tinggi) sehingga minyak-trafo tersebut berfungsi sebagai media pendingin dan isolasi.

2.2.4. Bushing.

Hubungan antara kumparan trafo ke jaringan luar melalui sebuah bushing yaitu sebuah konduktor yang diselubungi oleh isolator, yang sekaligus berfungsi sebagai penyekat antara konduktur tersebut de­ngan tangki trafo.

2.2.5. Tangki dan konservator.

Pada umumnya bagian-bagian dari trafo yang terendam minyak trafo berada (ditempatkan) dalam tangki. Untuk menampung pemuaian mi­nyak trafo, tangki dilengkapi dengan konservator.

2..3 PERALATAN BANTU.

2.3.1. Pendingin.

Pada inti besi dan kumparan-kumparan akan timbul panas akibat rugi-­rugi besi dan rugi-rugi tembaga. Bila panas tersebut mengakibatkan kenaikan suhu yang berlebihan, akan merusak isolasi (didalam trafo), maka untuk mengurai kenaikan suhu yang berlebihan tersebut trafo perlu dilengkapi dengan alat/system pendingin untuk menyalurkan panas keluar trafo.

Media yang dipakai pada sistim pendingin dapat berupa :

1. Udara/gas.

2. Minyak.

3. Air.

4. dan lain sebagainya.

Sedangkan pengalirannya (sirkulasi) dapat dengan cara :

l. Alamiah (natural).

2. Tekanan/paksaan.

Pada cara alamiah (natural), pengaliran media sebagai akibat adanya perbedaan suhu media dan untuk mempercepat perpindahan panas da­ri media tersebut ke udara luar diperlukan ruang perpindahan panas yang lebih luas antara media (minyak-udara/gas), dengan cara meleng­kapi trafo dengan sirip-sirip (radiator).

Bila diinginkan/dikehendaki penyaluran panas yang lebih cepat lagi, cara natural/alamiah tersebut dapat diperlengkapi dengan peralatan unluk mempercepat sirkulasi media pendingin dengan pompa-pompa sirkulasi minyak, udara dan air, dan cara ini disebut pendingin paksa (forced).

Macam-macam sistim pendingin trafo berdasarkan media dan cara pengalirannya dapat diklasifikasikan sebagai berikut :

Tabel : 1. Macam-macam sistim pendingin.

No.	MACAM SISTIM PENDINGIN *	MEDIA
		DIDALAM TRAFO		DILUAR TRAFO
		Sirkulasi 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

*Menurut IEC tahun 1976.

3 3.2. Tap Changer (perubah tap).

Adalah alat perubah perbandingan transformasi untuk mendapatkan te­gangan operasi sekunder yang lebih baik (diinginkan) dari tegangan ja­ringan/primer yang berubah-ubah.

Tap Changer yang hanya dapat beroperasi untuk memindahkan tap trafo dalam keadaan trafo tidak berbeban disebut “OFF Load Tap Changer”, dan hanya dapat dioperasikan secara manual.

Tap Changer yang dapat beroperasi untuk memindahkan tap trafo, dalam keadaan trafo berbeban disebut “ON Load Tap Changer” dan dapat dio­perasikan secara manual dan/atau otomatis.

3.3.3. Alat Pernafasan.

Karana pengaruh naik turunnya beban trafo maupun suhu udara luar, maka suhu minyakpun akan berubah-ubah mengikuti keadaan tersebut.

Bila suhu minyak tinggi, minyak akan memuai dan mendesak udara dia­tas permukaan minyak keluar dari dalam tangki, sebaliknya apabila suhu minyak turun, minyak menyusut maka udara luar akan masuk kedalam tangki.

Kedua proses diatas disebut pernafasan trafo.

Akibat pernafasan trafo tersebut maka permukaan minyak akan selalu bersinggungan dengan udara luar. Udara luar yang lembab akan menu­runkan nilai tegangan tembus minyak-trafo, maka untuk mencegah hal tersebut, pada ujung pipa penghubung udara luar dilengkapi dengan alat pernafasan, berupa tabung berisi kristal zat hygroskopis.

3.2.4. Indikator

Untuk mengawasi selama trafo beroperasi, maka perlu adanya indikator pada trafo sebagai berikut ,

– Indikator suhu minyak.

– Indikator permukaan minyak.

– lndikator sistim pendingin.

– Indikator kedudukan tap.

– dan sebagainya.

2.4. PERALATAN PROTEKSI.

3.4.1. Rele Bucholz.

Rele Bucholz adalah alat/rele untuk mendeteksi dan mengamankan ter­hadap gangguan didalam trafo yang menimbulkan gas. Gas yang timbul diakibatkan oleh :

a. Hubung singkat antar lilitan pada/dalam phasa.

b. Hubung singkat antar phasa.

c. Hubung singkat antar phasa ke tanah.

d. Busur api listrik antar laminasi.

e. Busur api listrik karena kontak yang kurang baik.

3.4.2. Pengaman tekanan lebih (explosive membrane/pressure-relief vent).

Alat ini berupa membrane yang dibuat dari kaca, plastik, tembaga atau katup berpegas, berfungsi sebagai pengaman tangki trafo terhadap kenaik­an tekanan gas yang timbul didalam tangki (yang akan pecah pada tekanan tertentu) dan kekuatannya lebih rendah dari kekuatan tangki trafo.

3.4.3. Rele tekanan lebih (Sudden Pressure Ralay)

Rele ini berfungsi hampir sama seperti rele Bucholz, yakni pengaman terhadap gangguan didalam trafo.

Bedanya rele ini hanya bekerjaoleh kenaikan tekanan gas yang tiba-tiba dan langsung menjatuhkan P.M.T.

3.4.4. Rele Diferensial.

Berfungsi mengamankan trafo dan gangguan didalam trafo antara lain, flash over antara kumparan dengan kumparan atau kumparan dengan tangki atau belitan dengan belitan didalam kumparan ataupun beda kumparan.

3.4.5. Rele Arus lebih.

Berfungsi Mengamankan trafo dari arus yang melebihi dari arus yang te­lah diperkenankan lewat dari trafo tersebut dan arus lebih ini dapat ter­jadi oleh karena beban lebih atau gangguan hubung singkat.

3.4.6. Rele Tangki tanah.

Berfungsi untuk mengamankan trafo bila ada hubung singkat antara ba­gian yang bertegangan dengan bagian yang tidak bertegangan pada trafo.

3.4,7. Rele Huhung tanah.

Berfungsi untuk mengamankan trafo bila terjadi gangguan satu phasa ke tanah.

3.4.8. Rele Tennis.

Berfungsi untuk mencegah/mengamankan trafo dari kerusakan isolasi kumparan, akibat adanya panas lebih yang ditimbulkan oleh arus lebih. Besaran yang diukur didalam rele ini adalah kenaikan temperatur.