TRANSFORMATOR TIGA FASA
Tiga transformator berfasa satu dapat
dihubungkan untuk membentuk bank-3 fasa (susunan 3 fasa = 3 phase bank)
dengan salah satu cara dari berbagai cara menghubungkan belitan transformator.
Pada tiga buah transformator satu fasa yang dipakai sebagai transformator tiga
fasa setiap kumparan primer dari satu transformator dijodohkan dengan kumparan
sekundernya. Hendaknya dicatat bahwa pada transformator tiga fasa ini besar
tegangan antar fasa (VL-L) dan daya transformator (KVA) tidak tergantung dari
hubungan belitannya. Akan tetapi tegangan fasa netral (VL-N)
serta arus dari masing-masing transformator tergantung pada hubungan
belitannya.
Konstruksi
transformator tiga fasa
Untuk mengurangi kerugian yang disebabkan oleh
arus pusar di dalam inti, rangkaian magnetik itu biasanya terdiri dari setumpuk
laminasi tipis.
Dalam jenis inti (core type) kumparan
dililitkan disekitar dua kaki inti magnetik persegi. Dalam jenis cangkang (shell
type) kumparan dililitkan sekitar kaki tengah dari inti berkaki tiga dengan
laminasi silikon-steel. Umumnya digunakan untuk transformator yang bekerja pada
frekuensi dibawah beberapa ratus Hz. Silikon-steel memiliki sifat-sifat yang
dikehendaki yaitu murah, rugi inti rendah dan permeabilitas tinggi pada rapat
fluks tinggi. Inti transformator yang dipergunakan dalam rangkaian komunikasi
pada frekuensi tinggi dan tingkat energi rendah, kadang-kadang dibuat dari
campuran tepung ferromagnetik yang dimanfaatkan sebagai permalloy.
Hubungan tiga
fasa dalam transformator
Secara umum hubungan belitan tiga fasa terbagi
atas dua jenis, yaitu hubungan wye (Y) dan hubungan delta (Δ). Masing-masing
hubungan belitan ini memiliki karakteristik arus dan tegangan yang
berbeda-beda, selanjutnya akan dijelaskan dibawah ini. Baik sisi primer maupun
sekunder masing-masing dapat dihubungkan wye ataupun
delta.
Konfigurasi Transformator 3 Fasa
Transformator hubungan segitiga-segitiga (delta-delta)
Pada gambar 1 baik belitan primer dan sekunder dihubungkan secara delta. Belitan primer terminal 1U, 1V dan 1W dihubungkan dengan suplai tegangan 3 fasa. Sedangkan belitan sekunder terminal 2U, 2V dan 2W disambungkan dengan sisi beban. Pada hubungan Delta (segitiga) tidak ada titik netral, yang diperoleh ketiganya merupakan tegangan line ke line, yaitu L1, L2 dan L3.
Dalam hubungan delta-delta (lihat gambar 1), tegangan pada sisi primer (sisi masukan) dan sisi sekunder (sisi keluaran) adalah dalam satu fasa. Dan pada aplikasinya (lihat gambar 2), jika beban imbang dihubungkan ke saluran 1-2-3, maka hasil arus keluaran adalah sama besarnya. Hal ini menghasilkan arus line imbang dalam saluran masukan A-B-C. Seperti dalam beberapa hubungan delta, bahwa arus line adalah 1,73 kali lebih besar dari masing-masing arus Ip (arus primer) dan Is (arus sekunder) yang mengalir dalam lilitan primer dan sekunder. Power rating untuk transformator 3 fasa adalah 3 kali rating transformator tunggal.
Gambar 2. Diagram Hubungan Delta-Delta Transformator 3 Fasa Dihubungkan Pembangkit Listrik dan Beban (Load)
Transformator hubungan bintang-bintang (wye–wye)
Ketika transformator dihubungkan secara bintang-bintang, yang perlu diperhatikan adalah mencegah penyimpangan dari tegangan line ke netral (fase ke netral). Cara untuk mencegah menyimpangan adalah menghubungkan netral untuk primer ke netral sumber yang biasanya dengan cara ditanahkan (ground), seperti ditunjukkan pada Gambar 4. Cara lain adalah dengan menyediakan setiap transformator dengan lilitan ke tiga, yang disebut lilitan ” tertiary”. Lilitan tertiary untuk tiga transformator dihubungkan secara delta seperti ditunjukkan pada Gambar 5, yang sering menyediakan cabang yang melalui tegangan dimana transformator dipasang. Tidak ada beda fasa antara tegangan line transmisi masukan dan keluaran (primer & sekunder) untuk transformator yang dihubungkan bintang-bintang.
Transformator hubungan segitiga-bintang (delta-wye)
Pada hubungan segitiga-bintang (delta-wye), tegangan yang melalui setiap lilitan primer adalah sama dengan tegangan line masukan. Tegangan saluran keluaran adalah sama dengan 1,73 kali tegangan sekunder yang melalui setiap transformator. Arus line pada phasa A, B dan C adalah 1,73 kali arus pada lilitan sekunder. Arus line pada fasa 1, 2 dan 3 adalah sama dengan arus pada lilitan sekunder.
Hubungan delta-bintang menghasilkan beda fasa 30° antara tegangan saluran masukan dan saluran transmisi keluaran. Maka dari itu, tegangan line keluaran E12 adalah 30° mendahului tegangan line masukan EAB, seperti dapat dilihat dari diagram phasor. Jika saluran keluaran memasuki kelompok beban terisolasi, beda fasanya tidak masalah. Tetapi jika saluran dihubungkan paralel dengan saluran masukan dengan sumber lain, beda phasa 30° mungkin akan membuat hubungan paralel tidak memungkinkan, sekalipun jika saluran tegangannya sebaliknya identik.
Keuntungan penting dari hubungan bintang adalah bahwa akan menghasilkan banyak isolasi/penyekatan yang dihasilkan di dalam transformator. Lilitan HV (high Voltage/tegangan tinggi) telah diisolasi/dipisahkan hanya 1/1,73 atau 58% dari tegangan saluran.
Transformator hubungan segitiga terbuka (open-delta)
Hubungan open-delta ini untuk merubah tegangan sistem 3 fasa dengan menggunakan hanya 2 transformator yang dihubungkan secara open–delta. Rangkaian open–delta adalah identik dengan rangkaian delta–delta, kecuali bahwa satu transformer tidak ada. Bagaimanapun, hubungan open-delta jarang digunakan sebab hanya mampu dibebani sebesar 86.6% (0,577 x 3 x rating trafo) dari kapasitas transformator yang terpasang.
Sebagai contoh, jika 2 transformator 50 kVA dihubungkan secara open–delta, kapasitas transformator bank yang terpasang adalah jelas 2x50 = 100kVA. karen terhubung open-delta, maka transformator hanya dapat dibebani 86.6 kVA sebelum transformator mulai menjadi overheat (panas berlebih). Hubungan open–delta utamanya digunakan dalam situasi darurat. Maka, jika 3 transformator dihubungkan secara delta–delta dan salah satunya rusak dan harus diperbaiki/dipindahkan, maka hal ini memungkinkan
Transformator hubungan Zig-zag
Transformator dengan hubungan Zig-zag memiliki ciri khusus, yaitu belitan primer memiliki tiga belitan, belitan sekunder memiliki enam belitan dan biasa digunakan untuk beban yang tidak seimbang (asimetris) - artinya beban antar fasa tidak sama, ada yang lebih besar atau lebih kecil.
Gambar 9 menunjukkan belitan primer 20 KV terhubung dalam bintang L1, L2 dan L3 tanpa netral N dan belitan sekunder 400 V merupakan hubungan Zig-zag dimana hubungan dari enam belitan sekunder saling menyilang satu dengan lainnya. Saat beban terhubung dgn phasa U dan N arus sekunder I2 mengalir melalui belitan phasa phasa U dan phasa S. Bentuk vektor tegangan Zig-zag garis tegangan bukan garis lurus,tetapi bergeser dengan sudut 60°.
SEGITIGA DAYA
Pengertian
Daya
Daya adalah energi yang dikeluarkan
untuk melakukan usaha. Dalam sistem tenaga listrik, daya merupakan jumlah
energi yang digunakan untuk melakukan kerja atau usaha. Daya listrik biasanya
dinyatakan dalam satuan Watt atau Horsepower (HP), Horsepower
merupakan
satuan daya listrik dimana 1 HP setara 746 Watt atau lbft/second. Sedangkan
Watt merupakan unit daya listrik dimana 1 Watt memiliki daya setara dengan daya
yang dihasilkan oleh perkalian arus 1 Ampere dan tegangan 1 Volt. Daya
dinyatakan dalam P, Tegangan dinyatakan dalam V dan Arus dinyatakan dalam I, sehingga
besarnya daya dinyatakan :
P = V
x I
P =
Volt x Ampere x Cos φ
P =
Watt
Segitiga
Daya
Segitiga
daya merupakan segitiga yang menggambarkan hubungan matematika antara tipetipe daya
yang berbeda (Apparent Power, Active Power dan Reactive
Power) berdasarkan
prinsip trigonometri.
Gambar Diagram faktor daya
dimana berlaku hubungan :
S = √P2 +
√Q2 φ
P = S / Cos φ
Q = S
/ Sin φ
Tidak ada komentar:
Posting Komentar