3 Phase Transformator

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52

ABSTRAK

Transformator atau sering disingkat dengan istilah Trafo adalah alat yang memindahkan tenaga listrik antar dua rangkaian listrik atau lebih melalui induksi elektromagnetik. Banyak jenis dari trafo seperti trafo step up, step down, autotransformator, transformator isolasi, transformator pulsa dan salah satunya adalah transformator 3 phase yang dilakukan dalam percobaan praktikum listrik perkapalan ini.Dari percobaan praktikum kali ini bertujuan untuk mengetahui performa transformator beban seimbang dan performa transformator pada beban tidak seimbang dan pada saat tidak ada beban. Dari praktikum ini terdapat berbagai variasi jenis hubungan belitan yaitu Hubungan Delta-Delta (∆-∆), Hubungan Wye-Wye (Y-Y), Hubungan Wye-Delta (Y∆), Hubungan Delta-Wye (∆-Y), Hubungan Wye-Zigzag Y, Hubungan Delta-Zigzag Y. Sebelum percobaan kita harus menyiapkan alat – alat percobaan berupa transformator 3 fasa, 3 phase supply control, AC/DC electrodynamic control, voltmeter, ampermeter, switch resistance load, 3 phase measurement dan kabel. Untuk percobaan tanpa beban kita mencari nilai tegangan fasa dan tegangan line pada kumparan primer terhubung Wye dan kumparan sekunder terhubung zigzag Y. Untuk percobaan beban seimbang diberikan data dengan beban yang sama pada masingmasing Switched Resistance Load. Untuk percobaan beban tidak seimbang diberikan data dengan beban yang berbeda pada masing-masing Switched Resistance Load yang terhubung Star (Y). Kemudian didapatkan nilai – nilai dari pegukuran dengan alat – alat seperti Voltmeter dan Amperemeter sehingga mendapatkan nilai Vline, Vphase, I, dan P pada kumparan primer lalu Vline, Vphase pada kumparan sekunder dan nilai I pada load yang terhubung dengan zigzag. Dari nilai – nilai tersebut kita dapat menentukan rugi – rugi (losses) pada transformator dan effisiensi pada transformator dan refulasi tegangannya. Transformator 3 phase banyak digunakan pada bidang marine contohnya seperti generator, HVAC, pompa dan peralatan – peralatan kapal kecil lainnya yang membutuhkan tegangan rendah seperti radio, dan lampu sorot.

BAB I PENDAHULUAN

53 541.1 Latar Belakang 55 Transformator atau trafo adalah alat listrik melalui gandengan magnet memindahkan 56daya listrik dari suatu rangkaian ke rangkaian lainya dengan frekuensi yang sama. Tegangan dapat di 57naikan atau diturunkan sesuai dengan besar kecilnya arus yang mengalir dalam rangkaian. 58Transformator adalah suatu alat listrik yang dapat memindahkan dan mengubah energi listrik dari satu 59atau lebih rangkaian listrik ke rangkaian listrik yang lain, melalui suatu gandengan magnet dan 60berdasarkan prinsip induksi-elektromagnet. Transformator digunakan secara luas, baik dalam bidang 61tenaga listrik maupun elektronika.Sebuah transformator tiga fasa secara prinsip sama dengan sebuah 62transformator satu fasa, perbedaan yang paling mendasar adalah pada sistem kelistrikannya yaitu 63sistem satu fasa dan tiga fasa. Sehingga sebuah transformator tiga fasa bisa dihubung bintang, segitiga, 64atau zig-zag. 65 Transformator 3 Fase, sistem ini banyak terdapat di kapal karena sistem ini menyediakan titik 66netral untuk sistem listrik yang tidak memiliki titik netral di kapal dan menaikkan juga menurunkan 67tegangan listrik yang ini akan didistribusikan di generator di kapal. 681.2 Tujuan 691. Percobaan Transformator 3 Fasa Tanpa Beban 70 a. Memahami prinsip isolasi dan menurunkan tegangan 71 b. Memperoleh tegangan pada sisi primer dan sekunder 72 c. Memahami hubungan antara tegangan fasa dan tegangan line 732. Percobaan Transformator 3 Fasa Beban Seimbang: 74 a. Memperoleh tegangan pada sisi primer dan sekunder 75 b. Memperoleh arus pada sisi primer dan sekunder, dan pada sisi beban resistance 76 c. Memperoleh daya pada sisi primer dan sekunder 773. Percobaan Transformator 3 Fasa Beban Tidak Seimbang: 78 a. Memperoleh tegangan pada sisi primer dan sekunder 79 b. Memperoleh arus pada sisi primer dan sekunder, dan pada sisi beban resistance 80 c. Memperoleh daya pada sisi primer dan sekunder 81 82 83 84 851.3 Rumusan Permasalahan 86 Rumusan masalah yang dapat disimpulkan dari praktikum transformator 3 fasa adalah sebagai 87 berikut : 881. Bagaimana cara mengetahui performa Transformator beban seimbang dan tidak seimbang ? 892. Bagaimanakah prinsip kerja dari Transformator 3 Fasa? 903. Bagaiman cara memperoleh tegangan di sisi primer dan sekunder ? 914. Bagaimana cara memperoleh nilai arus pada sisi primer maupun sekunder dan sisi beban ? 925. Bagaimana cara memperoleh daya pada sisi primer maupun sekunder ? 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102

BAB II DASAR TEORI

1032.1 Pengertian Transformator 3 Fasa 104 Transformator atau biasa disebut trafo adalah suatu peralatan listrik yang digunakan untuk 105 mengubah nilai tegangan atau arus dari nilai yang satu ke nilai lainnya sesuai dengan 106 kebutuhan.Trafo bekerja berdasarkan Hukum Faraday. Jenis trafo sangat beragam tergantung pada 107 tegangan kerja dan fasa yang dipakai. Sesuai dengan namanya transformator tiga phasa bekerja 108 pada tegangan yang memiliki tiga phasa. Transformator tiga phasa pada prinsipnya sama dengan 109 transformator satu phasa, perbedaannya adalah pada transformator tiga phasa mengenal adanya 110 hubungan bintang, segitiga dan hubungan zig-zag, dan juga system bilangan jam yang sangat 111 menentukan kerja pararel tiga phasa. Untuk menganalisa transformator tiga phasa dilakukan 112 dengan cara menganggap bahwa transformator tiga phasa sebagai transformator satu phasa, teknik 113 perhitungannya pun sama, hanya untuk nilai akhir biasanya parameter tertentu (arus, tegangan, 114 dan daya) transformator tiga phasa dikalikan dengan nilai . 115

116 117 118

Gambar 2.1 Transformator 3 fasa (Sumber : http://www.electronicshub.org/three-phase-transformer/)

119 120yaitu : 121 a. 122 123 124

Secara umum, jenis-jenis trafo yang paling sering digunakan pada rangkaian elektronika terbagi dua, Transformator Step-Up 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 dihasilkan generator menjadi tegangan tinggi yang digunakan dalam transmisi jarak jauh.

125

126 127 128 129 130 131 132

Gambar 2.2 Lilitan pada trafo step-up ( Sumber : http://hbariql4.co.id/2013/05/transformator-step-up-dan-step-down ) b. Transformator 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 dalam adaptor AC-DC.

133 134 Gambar 2.3 Lilitan pada trafo step-down 135 ( Sumber : http://hbariql4.co.id/2013/05/transformator-step-up-dan-step-down ) 136 137 1382.2 Konstruksi Transformator 3 Fasa 139

140Secara umum sebuah transformator tiga fasa memiliki konstruksi hampir sama, yang membedakannya 141adalah alat bantu dan sistem pengamannya, tergantung panda letak pemasangan, sistem pendinginan, 142pengoprasian, fungsi dan pemakaiannya. Bagian utama, alat bantu dan sistem pengamannya yang ada 143pada sebuah transformator daya. 144 2.2.1 Inti Trafo 145 Suatu fasa inti besi berfungsi sebagai tempat mengalirnya fluks dan kumparan primer ke 146 kumparan sekunder sehingga akan didapatkan induksi medan magnet yang lebih kuat. Sama 147 seperti transformator satu phasa, berdasarkan cara melilit atau lilitan ada dua jenis tipe inti 148 yaitu, 149 a. tipe Cangkang 150 b. tipe Inti 151

152 153 154 155 156 157 158 159 160 161

(A)

(B)

Gambar 2.2.1 Jenis Inti Trafo (Sumber :Rekayasa Listrik in Trafo, 2013)

2.2.2 Kumparan Trafo Kumparan trafo terdiri dari lilitan kawat berisolasi dan membentuk kumparan. Kawat yang dipakai adalah kawat tembaga berisoloasi berbentuk bulat atau plat.

162 163 164 165

Gambar 2.2.2 Kumparan Trafo (Sumber :Rekayasa Listrik in Trafo, 2013)

166

2.2.3 Minyak Trafo

167 168 169 170

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

171

172 173

Gambar 2.2.3. Minyak Trafo

174

Sumber : infokita bersama - blogger

175

2.2.4 Sistem Pendinginan Transformator

176 177 178 179

Sistem pendinginan pada transformator dibutuhkan supaya panas yang timbul pada inti besi dan kumparan dapat disalurkan keluar sehingga tidak merusak isolasi didalam transformator. Media yang di-gunakan pada sistem pendinginan dapat berupa: udara/gas, minyak dan air. Sirkulasi- nya dilakukan secara: alamiah (natural) dan atau paksaan (forced).

180 181 182 183 184

Gambar 2.2.4 Cooling System of Trafo (Sumber :Rekayasa Listrik in Trafo, 2013)

2.2.5 Bushing Transformator

185 Bushing transformator adalah sebuah konduktor yang berfungsi untuk menghubungkan 186kumparan transformator dengan rangkaian luar yang diberi selubung isolator. Isolator juga 187berfungsi sebagai penyekat antara konduktor dengan tangki transformator.Bahan bushing adalah 188terbuat dari porselin yang tengahnya berlubang. 189

190 191 192 193

Gambar 2.2.5 Bushing Trafo (Sumber :Rekayasa Listrik in Trafo, 2013)

194

2.2.6 Sirip – Sirip Pendinging atau Radiator

195 196

Berfungsi untuk memperluas daerah pen- dinginan, yaitu daerah yang berhubungan langsung dengan udara luar dan sebagai tempat terjadinya sirkulasi panas.

197 198 199 200

Gambar 2.2.6 Sirip – sirip pendingin trafo (Sumber :Rekayasa Listrik in Trafo, 2013)

2012.3 Prinsip Kerja Transformator 3 Fasa 202 Transformator terdiri atas dua buah kumparan ( primer dan sekunder ) yang bersifat induktif. 203Kedua kumparan ini terpisah secara elektrik namun berhubungan secara magnetis melalui jalur yang 204memiliki reluktansi ( reluctance ) rendah. Apabila kumparan primer dihubungkan dengan sumber 205tegangan bolak-balik maka fluks bolak-balik akan muncul di dalam inti yang dilaminasi, karena 206kumparan tersebut membentuk jaringan tertutup maka mengalirlah arus primer. Fluks magnetic adalah 207(sering disimbolkan Φm), adalah ukuran atau jumlah medan magnet (B) yang melewati luas penampang tertentu, 208misalnya kumparan kawat (hal ini sering pula disebut "kerapatan medan magnet").Akibat adanya fluks di 209kumparan primer maka di kumparan primer terjadi induksi sendiri ( self induction ) dan terjadi pula 210induksi di kumparan sekunder karena pengaruh induksi dari kumparan primer atau disebut sebagai 211induksi bersama ( mutual induction ) yang menyebabkan timbulnya fluks magnet di kumparan 212sekunder, maka mengalirlah arus sekunder jika rangkaian sekunder di bebani, sehingga energi listrik 213dapat ditransfer keseluruhan ( secara magnetisasi ).

214

( Sumber : http://rumushitung.com/ )

215 216Dimana :

e = gaya gerak listrik ( ggl ) [ volt ]

217

N = jumlah lilitan

218

dt/dφ = perubahan fluks magnet

219Hukum Faraday memperkenalkan suatu besaran yang dinamakan fluks magnetik. Fluks magnetik ini 220menyatakan jumlah garis-garis gaya magnetik. Berkaitan dengan besaran ini, kuat medan magnet didefinisikan 221sebagai kerapatan garis-garis gaya magnet. Dari kedua definisi ini dapat dirumuskan hubungan sebagai berikut. 222

φ = B A cos θ

223dengan : 224φ = fluks magnetik (weber atau Wb) 225B = induksi magnetik (Wb/m2) 226A = luas penampang (m2) 227θ = sudut antara iduksi magnet dengan normal bidang 2282.4 Hubungan Belitan Transformator 3 Fasa

229 Dalam listrik 3 fasa dikenal hubungan wye / star (bintang) dan hubungan delta. Kedua jenis 230hubungan terkait dengan hubungan antar lilitan seperti pada generator, motor, atau trafo. 231Karakteristiknya 3 tegangan dan arus masing-masing fasa berbeda 120o (kondisi ideal). 232

2.4.1 Hubungan Wye (Y)

233 234 235 236

Pada hubungan bintang (Y, wye), ujung-ujung tiap fase dihubungkan menjadi satu dan menjadi titik netral atau titik bintang. Tegangan antara dua terminal dari tiga terminal a – b – c mempunyai besar magnitude dan beda fasa yang berbeda dengan tegangan tiap terminal terhadap titik netral. Tegangan Va, Vb dan Vc disebut tegangan “fase” atau Vf.

237

238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254

255 256 257 258

Gambar 2.4.1 Hubungan Bintang (Y, wye) (Sumber http://www.electronicshub.org/three-phase-transformer)

Dengan adanya saluran / titik netral maka besaran tegangan fase dihitung terhadap saluran / titik netralnya, juga membentuk sistem tegangan 3 fase yang seimbang Vline = √ 3 Vfase = 1,73 Vfase

2.4.2 Hubungan Delta (Δ) Pada hubungan segitiga ( delta, D ) ketiga fase saling dihubungkan sehingga membentuk hubungan segitiga 3 fase. Dengan tidak adanya titik netral, maka besarnya tegangan saluran dihitung antar fase, karena tegangan saluran dan tegangan fasa mempunyai besar magnitude yang sama maka : Vline = Vfase

Gambar 2.4.1 Hubungan Delta (D,Δ ) (Sumber : http://www.electronicshub.org/three-phase-transformer)

259 Tetapi arus saluran dan arus fasa tidak sama dan hubungan antara kedua arus tersebut dapat 260 diperoleh dengan menggunakan hokum kirchoff sehingga : 261 Iline = √ 3 Ifase = 1,73Ifase 262 2632.5 Jenis – Jenis Hubungan Belitan Transformator 3 Fasa 264 265 2.5.1 Hubungan Delta – Delta (∆-∆) 266 Pada jenis ini ujung fasa dihubungkan dengan ujung netral kumparan lain yang secara 267 keseluruhan akan terbentuk hubungan delta/segitiga. Hubungan ini umumnya digunakan pada 268 sistem yang menyalurkan arus besar pada tegangan rendah dan yang paling utama saat 269 keberlangsungan dari pelayanan harus dipelihara meskipun salah satu dari fasa mengalami 270 kegagalan 271 272Sisi Perimer 273 V LI = Vph1Volt 274IL1 = √ 3 Iph1 275Sisi Sekunder 276VL2 = Vph2 Volt 277K = Vph2 /Vph1 278IL2 = √ 3 Iph2

279 280 Gambar 2.5.1 Hubungan Delta – Delta 281 (Sumber :http://www.electronicshub.org/three-phase-transformer) 282 283 2.5.2 Hubungan Wye – Wye (Y-Y) 284 Pada jenis ini ujung – ujung pada masing masing terminal dihubungkan secara bintang.Titik 285 netral dijadikan menjadi satu.Hubungan dari tipe ini lebih ekonomis untuk arus nominal yang 286 kecil pada transformator tegangan tinggi. 287 288Sisi Primer 289Vph1

VL 1 √3 = I ph1 =

Volt

290IL1 291 292Sisi Sekunder 293Vph2 294K

VL 2 Volt √3 =Vph2/Vph1 =

295IL2

= I ph2

296 297 Gambar 2.5.2 Hubungan Bintang – Bintang 298 (Sumber :http://www.electronicshub.org/three-phase-transformer) 299 300 301 2.5.3 Hubungan Wye-Delta (Y-∆) 302 Pada hubungan ini, kuparan pada sisi primer di rangkai secara bintang (wye) dan sisi sekunder 303 di rangkai delta. Umumnya digunakan pada trafo untuk jaringan transmisi dimana tegangan 304 nantinya akan diturunkan (Step – Down). 305Sisi Primer 306Vph1 = VL1 / √ 3 volt 307IL1 = Iph1 308 309Sekunder 310Vph2 = VL2 volt 311K = Vph2 / Vph1 312I = IL2/ √ 3 313

314

315 316 317 318 319 320 321 322

Gambar 2.5.3 Hubungan Bintang – Segitiga (Sumber :http://www.electronicshub.org/three-phase-transformer)

2.5.4 Hubungan Delta-Wye (∆-Y) Pada hubungan ini, sisi primer trafo dirangkai secara delta sedangkan sisi sekundernya merupakan rangkaian bintang (wye) sehingga panda sisi sekundernya terdapat titik netral. Biasanya digunakan untuk menaikan tegangan (Step – Up) pada awal sistem transmisi tegangan tinggi.Dalam hubungan ini

323 perbandingan tegangan 3 kali perbandingan lilitan trasnformator dan tegangan sekunder mendahului 324 sebesar 30 derajat dari tengangan primernya. 325 326 327Sisi Perimer 328 V LI = Vph1Volt 329Iph1 = IL1/ √ 3 Iph1 330Sekunder 331Vph2 = VL2 . √ 3 volt 332K = Vph2/Vph1 333Daya total pada trafo 3 fasa 334S = √ 3 VL IL VA atau S = 3.Vph.Iph.VA 335P = √ 3 VL IL Cos ∅ Watt 336Q = √ 3 VL IL Sin ∅ Var 337 338

339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349

Gambar 2.5.4 Hubungan Delta - Wye (Sumber :http://www.electronicshub.org/three-phase-transformer)

2.5.5 Hubungan Delta - ZigZag 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. Hubungan delta dengan zigzag dimana di kumparan primer dirangkai secara delta dan sekundernya di rangkai secara zigzag

350 351 352 353 354 355 356 357 358 359

Gambar 2.5.5 Hubungan Zig - Zag (Sumber :http://www.electronicshub.org/three-phase-transformer)

2.5.6 Hubungan ZigZag - Y 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. Hubungan Y dengan zigzag dimana di kumparan primer dirangkai secara zigzag dan sekundernya di rangkai secara Y.

360 361 Gambar 2.5.5 Hubungan Zig - Zag 362 (Sumber :http://www.electronicshub.org/three-phase-transformer) 363 3642.6 Rugi – Rugi pada Transformator 365 Rugi pada trafo timbul dari 2 sisi yaitu sisi primer dan sisi skunder. Berikut merupakan looses yang terjadi 366 pada trafo. 367 2.6.1 Losses (rugi-rugi) Akibat Adanya Arus Netral 368 Rugi ini terjadi karena ada arus yang lumayan cukup besar mengalir penghantar netral sebagai akibat 369 dari ketidakseimbangan beban antara tiap-tiap fasa pada sisi sekunder trafo (fasa R, fasa S, fasa T).Arus 370 yang mengalir pada penghantar netral trafo ini menyebabkan losses (rugi-rugi). Losses pada penghantar 371 netral trafo ini dapat dirumuskan sebagai berikut: 372 373

( Sumber : http://www.ee.ui.ac.id/ )

374 375 376

2.6.2 Losses (rugi-rugi) Akibat Adanya Arus Grounding

377 378

Ketidakseimbangan beban juga mengakibatkan adanya arus yang mengalir pada penghantar grounding (pentanahan), Besarnya daya yang hilang akibat arus grounding ini adalah sebagai berikut:

379 380

( Sumber : http://www.ee.ui.ac.id/ )

381 382 383

2.6.3 Kerugian tembaga

384 385 386 387 388 389 390 391 392 393

Kerugian dalam lilitan tembaga yang disebabkan oleh resistansi tembaga dan arus listrik yang mengalirinya.Rugi tembaga adalah rugi yang disebabkan arus beban mengalir pada kawat tembaga. Hal ini menimbulkan rugi tembaga (Pcu) sebesar : Pcu = I2 R ( Sumber : http://www.ee.ui.ac.id/ ) Dimana ; Pcu = Rugi tembaga (Watt) I = Arus (A) R = Tahanan (Ohm)

394

2.6.4 Kerugian kopling

395 396 397 398

Kerugian yang terjadi karena kopling primer-sekunder tidak sempurna, sehingga tidak semua fluks magnet yang diinduksikan primer memotong lilitan sekunder. Kerugian ini dapat dikurangi dengan menggulung lilitan secara berlapis-lapis antara primer dan sekunder.

399

2.6.5 Kerugian kapasitas liar

400 401 402 403

Kerugian yang disebabkan oleh kapasitas liar yang terdapat pada lilitan-lilitan transformator.Kerugian ini sangat mempengaruhi efisiensi transformator untuk frekuensi tinggi. Kerugian ini dapat dikurangi dengan menggulung lilitan primer dan sekunder secara semi-acak (bank winding)

404

2.6.6 Rugi Besi (Pi)

405 406 407

Rugi besi adalah rugi yang timbul pada inti transformator sebelum dibebani.

408

2.6.7 Kerugian efek kulit

409 410 411

Sebagaimana konduktor lain yang dialiri arus bolak-balik, arus cenderung untuk mengalir pada permukaan konduktor. Hal ini memperbesar kerugian kapasitas dan juga menambah resistansi relatif lilitan

412 4132.7 Jenis – Jenis Beban 414 415Sifat terpenting dari pembebanan yang seimbang adalah jumlah phasor dari ketiga tegangan adalah sama dengan 416nol, begitu pula dengan jumlah phasor dari arus pada ketiga fase juga sama dengan nol. Jika impedansi beban 417dari ketiga fase tidak sama, maka jumlah phasor dan arus netralnya (In) tidak sama dengan nol dan beban 418dikatakan tidak seimbang. Ketidakseimbangan beban ini dapat saja terjadi karena hubung singkat atau hubung 419terbuka pada beban. 420

421 422 Gambar 2.7 Beban pada trafo 3 phase 423 (Sumber :http://dunia-listrik.co.id/2009/01/sistem-3-fasa.html) 424 425Dalam sistem 3 fase ada 2 jenis ketidakseimbangan, yaitu: 4261. Ketidakseimbangan pada beban. 4272. Ketidakseimbangan pada sumber listrik (sumber daya). 428 4292.8 Pengertian Arus Netral 430Arus netral dalam sistem distribusi tenaga listrik dikenal sebagai arus yang mengalir pada kawat netral di sistem 431distribusi tegangan rendah tiga fasa empat kawat. Arus netral ini akan muncul jika : 432 433 434

Kondisi beban tidak seimbang Karena adanya Arus harmonisa akibat dari beban non-linear yang semakin berkembang digunakan saat ini.

435Arus yang mengalir pada kawat netral yang merupakan arus balik untuk sistem distribusi tiga fasa empat kawat 436adalah penjumlahan vektor dari ketiga arus fasa dalam komponen simetris. 437 4382.9 Effisiensi dan Regulasi Tegangan 439 440 2.9.1 Effisiensi 441 442 443

Perbandingan antara daya sekunder dengan daya primer atau hasil bagi antara energi sekunder dengan energi primer yang dinyatakan dengan persen.

444 445 446 447 448 449 450

Dimana ; η = efisiensi transformator (%) P1 = daya primer (watt) P2 = daya sekunder (watt)

451

2.9.2 Regulasi Tegangan

( Sumber : https://www.academia.edu/ )

452 453 454 455

Regulasi tegangan adalah bagaimana pengaturan tegangan baik dari Gardu Induk, saluran transmisi ataupun pada pembangkit. Regulasi tegangan Merupakan perubahan tegangan sekunder antara beban nol dan beban penuh pada suatu faktor kerja tertentu, dengan tegangan primer konstan.

V line tanpabeban−V line sekunder dengan beban V line tanpa beban

456 457 458 459

x 100%

( Sumber : https://www.academia.edu/ ) 2.9.3 Ketidakseimbangan Beban

460Yang dimaksud dengan keadaan seimbang adalah 461suatu keadaan di mana : 462-Ketiga vektor arus / tegangan sama besar. 463-Ketiga vektor saling membentuk sudut 120º satu sama lain. 464 465Sedangkan yang dimaksud dengan keadaan tidak seimbang adalah keadaan di mana salah satu atau 466kedua syarat keadaan seimbang tidak terpenuhi. Kemungkinan keadaan tidak seimbang ada 3 yaitu: 467– Ketiga vektor sama besar tetapi tidak membentuk sudut 120º satu sama lain. 468– Ketiga vektor tidak sama besar tetapi membentuk sudut 120º satu sama lain. 469– Ketiga vektor tidak sama besar dan tidak membentuk sudut 120º satu sama lain. I Rata- rata :

Irata−rata=

IR+ Is + IT 3

Mencari nilai a:

a=

IR I

Mencari nilai b :

Mencari nilai c :

c=

IT I

Rata –rata ketidak seimbangan beban :

¿

[ a−1 ] + [ b−1 ] + [ c−1 ] 3

× 100

470 4712.10 Aplikasi Transformator 3 Phase 472  Aplikasi pada Bidang Marine

Nama

Gambar

Keterangan

http://dokumen.tips/documents/transformator55bd1cb7234fb.html

Lampu sorot kapal digunakan sebagai penerangan di atas kapal untuk nelayan ( fishing vessel) untuk mencari ikan maupun kapal – kapal cargo sebagai penerangan di laut agar kapal – kapal lain dapat melihat kapal tersebut, peran trasnformator 3 fase disini adalah sebagai trafo step down karena kebutuhan voltase yang kecil sedangkan voltase yang tersedia di generator sangatlah besar

Lampu Sorot

Pompa Sentrifugal Kapal

http://dokumen.tips/documents/transformator55bd1cb7234fb.html

HVAC http://do kumen.tips/documents/transformator55bd1cb7234fb.html

Generator

http://dokumen.tips/documents/transformator55bd1cb7234fb.html

http://dokumen.tips/documents/transformator55bd1cb7234fb.html



Dalam pengaplikasian pada generator transformator jenis ini digunakan untuk menerima energi dari tingkat tegangan yang lebih tinggi ( generator kapal ) dan mengubah mdan mendistribusikan energi untuk tiap peralatan yang membutuhkan daya listrik lebih kecil.

Radio disini digunakan sebagai media berkomunikasi di kapal, untuk itu namun radio membutuhkan tegangan yang amat kecil oleh karena itu digunakan transformator 3 fase step down.

Radio

473 474

Di kapal pompa banyak digunakan untuk kebutuhan – kebutuhan memindahkan fluida dari suatu tempat ke tempat yang lain contohnya pompa air laut, pompa minyak pelumas, pompa air pendingin mesin dan lain – lain. Peran trafo 3 fase disini adalah dimana tegangan yang dibutuhkan pompa tersebut adalah sekitar 230 V dan distribusi dari trafo distribusi adalah 220 V sehingga digunakan trafo step up untuk menaikkan tegangannya. HVAC di kapal berfungsi sebagai pengatur sirkulasi udara di kapal sehingga distribusi udara di kapal dapat berlangsung dengan baik. Peran trafo 3 fase disini adalah dimana kita memiliki low voltage HVAC system pada umumnya voltasenya sangatlah kecil padahal voltase yang didistribusikan oleh trafo distribusi lebih besar oleh karena itu dibutuhkan trafo step down

Aplikasi Di Darat

Sistem transmisi listrik jarak jauh, agar menaikkan tegangan sebelum di transmisikan dari 220 V menjadi 380 V disaat mentransmisikan tegangan dari generator atau pembangkit listrik ke daerah yang ingin di supplai listriknya

Trafo Step Up

http://dokumen.tips/documents/transformator55bd1cb7234fb.html

Transformator pada jenis ini digunakan sebagai gandengan impedansi atara sumber dan beban dan digunakan sebagai penurun tegangan ke rumah – rumah atau yang membutuhkan tegangan yang kecil. Transformator panda jenis ini digunakan banyak di hampir semua perlatan listrik rumahan seperti (TV, Radio dll)

Trafo Step Down

http://dokumen.tips/documents/transformator55bd1cb7234fb.html

475 476 477 478 479 480 481 482 483 484 485 486 487 488 489 490 491 492

493

BAB III

494

DATA PRAKTIKUM

4953.1 Peralatan dan Fungsi

N o.

Nama Alat

Gambar

Keterangan Transformator 3

1.

Three Phase

fasa yang

Transformator

berfungsi untuk

61-103

menaikkan/menuru nkan voltase

Three Phase 2.

Supply Control 61-100

AC/DC 3.

Electrodynamic Wattmeter 68201

Terdapat tombol on off untuk mengaktifkan rangkaian yang ada

Berfungsi untuk mengukur Power yang mengalir

Berfungsi untuk 4.

Voltmeter/Multi

mengukur

meter

besarnya voltase atau tegangan

5.

Ammeter/tangme

Untuk mengukur

ter

besarnya arus

Berfungsi untuk

Switch 6.

memberikan

Resistance Load

hambatan pada

67-140

rangkaian Berfungsi untuk memilihat

Single & Three 7.

beberapa nilai

Phase

seperti voltase,

Measurement 68-

power, hambatan

100

yang terjadi pada rangkaian

Berfungsi untuk 8.

menghubungkan

Kabel

komponen pada rangkaian

496 497 498 499 500

3.2 Langkah Percobaan

5011. Percobaan Transformator 3 Fasa Tanpa Beban: 502

503 504 505 506 507 508 509

Gambar 1.0. Rangkaian 3 Fasa Tanpa Beban Sumber : Kelompok 5 Berikut prosedur percobaan yang dilakukan: a. Rangkai peralatan percobaan seperti Gambar 1. namun pada sisi sekunder tidak dihubungkan dengan beban.

510

b. Hidupkan Earth Leakage Circuit Breaker pada Three Phase Supply Control 60-100.

511 512

c. Hidupkan Three Phase & Single Phase Circuit Breaker pada Three Phase Supply Control 60100. Ketiga lampu neon akan menyala yang menunjukkan daya telah aktif.

513 514 515

d. Baca tegangan line (VLine) dan tegangan fasa (VPhasa) di sisi primer pada Single & Three Phase Measurement 68-100. Catat tegangan line dan tegangan fasa pada sisi primer ke dalam tabel data hasil percobaan tidak berbeban.

516 517

e. Catat tegangan fasa dan tegangan line pada sisi sekunder dengan menggunakan voltmeter/multimeter ke dalam tabel data hasil percobaan tanpa beban.

518

f. Matikan Earth Leakage Circuit Breaker pada Three Phase Supply Control 60-100.

519

g. Ulangi poin a-f untuk gambar rangkaian 2 – 6.

520

h. Percobaan selesai.

5212. Percobaan Transformator 3 Fasa Beban Seimbang: 522

523 524 525 526

Gambar 1.1. Rangkaian 3 Fasa Tanpa Berbeban Sumber : Kelompok 5 Berikut prosedur percobaan yang dilakukan:

527 528

a. Rangkai peralatan percobaan seperti Gambar 1.1 dimana pada sisi sekunder dihubungkan dengan beban yang seimbang.

529

b. Hidupkan earth leakage circuit breaker pada Three Phase Supply Control 60-100.

530 531

c. Hidupkan Three Phase And Single Phase Circuit Breaker pada Three Phase Supply Control 60100. Ketiga lampu neon akan menyala yang menunjukkan daya telah aktif.

532 533

d. Atur semua saklar resistensi pada ketiga Switch Resistance Load 67-140 ke posisi ON. Ini sesuai dengan beban resistansi total sebesar 122 ohm per phasa.

534

e. Hidupkan ketiga Switch Resistance Load 67-140.

535

f. Catat I Line dan I Phasa pada sisi primer, ILine dan I Phasa pada sisi sekunder.

536

g. Catat V Line dan V Phasa pada sisi primer dan sisi sekunder.

537 538

h. Catat daya pada sisi primer dan daya pada sisi sekunder (baca pada Three Phase Measurement 68-100).

539

i. Catat I Phasa pada masing-masing beban resistance.

540

j. Lengkapi tabel data hasil percobaan beban seimbang untuk semua nilai beban yang tertera.

541

k. Matikan Earth Leakage Circuit Breaker pada Three Phase Supply Control 60-100.

542

l. Ulangi poin a-k untuk untuk beban seimbang 126, 584,1407 dan 3900.

543

m. Percobaan selesai.

544 545 546 547 548 549 550 551 552 553 554 5553. Percobaan Transformator 3 Fasa Beban Tidak Seimbang: 556

557 558

559 560 561 562 563 564

(A)

(B) Gambar 1.2 (A) Rangkaian Sisi Sekunder untuk Y-ZigzagY,(B) Beban Tidak Setimbang Sumber : Kelompok 5 Berikut prosedur percobaan yang dilakukan:

565a. Rangkai peralatan percobaan seperti Rangkaian Gambar 1.1 dimana pada sisi sekunder 566 dihubungkan dengan beban tidak seimbang. 567b. Hidupkan earth leakage circuit breaker pada Three Phase Supply Control 60-100. 568c. Hidupkan Three Phase And Single Phase Circuit Breaker pada Three Phase Supply Control 60-100. 569 Ketiga lampu neon akan menyala yang menunjukkan daya telah aktif. 570d. Atur masing-masing Switch Resistance Load 67-140 agar memiliki beban tidak seimbang sesuai 571 dengan tabel hasil pengamatan. 572e. Hidupkan ketiga Switch Resistance Load 67-140. 573f.

Catat ILine dan IPhasa pada sisi primer, ILine dan IPhasa pada sisi sekunder.

574g. Catat VLine dan VPhasa pada sisi primer dan sisi sekunder. 575h. Catat daya pada sisi primer dan daya pada sisi sekunder (baca pada Three Phase Measurement 68576 100). 577i.

Catat IPhasa pada masing-masing beban resistance.

578j.

Lengkapi tabel data hasil percobaan beban tidak seimbang untuk semua nilai beban yang tertera.

579k. Matikan Earth Leakage Circuit Breaker pada Three Phase Supply Control 60-100. 580l.

Ulangi poin a-k untuk variable resistance load

581m. Percobaan selesai. 582 5833.3 Data Hasil Praktikum 584 585a. Transformator Tiga Fasa Hubungan Y-Zigzag Y 5861. Transformator 3 Fasa Tanpa Beban 587 Primer Terhubung Delta (∆) Tegangan Fasa (V) 223

Tegangan Line (V) 387

Sekunder Tehubung Zigzag Star (Y) Tegangan Fasa (V) Tegangan Line (V) 198 345

588 5892. Transformator 3 Fasa Beban Seimbang Transformator 3 Fasa Beban Seimbang Sekunder Primer Terhubung Star (Y) Terhubung Zigzag Resistance (Y) Load VLin VLine VPhase IL1 IL2 IL3 P VPhase P e

(Ω) 122 126 584 1407 3900 590

(V) 385 386 388 388 389

(V) 223 223 224 225 225

(A) 1,44 0,783 0,46 0,364 0,334

(A) 1,41 0,723 0,376 0,214 0,258

(A) 1,43 0,727 0,408 0,281 0,258

(W) 937 475 231 113 60,4

(V) 324 334 341 344 345

(V) 187 194 196 198 199

(W) 860 437 199 82,9 29,6

5913. Transformator 3 Fasa BebanTidak Seimbang Transformator 3 Fasa Beban Tidak Seimbang Sekunder Primer Terhubung Star (Y) Terhubung Zigzag Resistance (Y) Load VLine VPhase IL1 IL2 IL3 P VLine VPhase P (Ω) (V) (V) (A) (A) (A) (W) (V) (V) (W) R1=122 R2=126 388 224 0,9 1,12 0,62 556 335 189 506 R3=584 R1=126 R2=584 387 224 0,464 0,583 0,374 272 339 193 239 R3=1407 R1=584 R2=1407 387 223 0,313 0,316 0,286 131 342 196 103 R3=3900 R1=122 R2=122 386 224 0,89 1,43 1,02 706 330 188 645 R3=584 R1=584 R2=1407 387 223 0,406 0,384 0,306 189 340 195 158 R3=584 592

Load Tehubung Star (Y) I1

I2

I3

IN

(A) 1,52 0,755 0,336 0,138 0,049

(A) 1,54 0,758 0,337 0,139 0,05

(A) 1,54 0,758 0,337 0,141 0,05

(A) 0 0 0 0 0

Load Tehubung Star (Y) I1 (A)

I2 (A)

I3 (A)

IN (A)

1,55

0,76

0,34

1,01

0,751

0,336

0,14

0,5

0,336

0,139

0,05

0,22

1,54

1,54

0,34

1,16

0,335

0,138

0,337

0,17

593

BAB IV

594

ANALISA DAN DATA

595Hubungan Y Zigzag-Y 596

1. Daya

P=3. Vp . Ip . cosφ

597 598 599

Perhitungan: Mencari Cos φ

cos φ=P .

600 

601

P . pengukuran 3. Vp. Iprata−rata

BEBAN SEIMBANG

Primer Mencari Cos φ



cos φ=

Sekunder Mencari Cos φ



P. pengukuran √3 . Vl . Iprata−rata

cos φ=

860

937 √3 x 385 x 1,42 cos φ=0,986

Cos φ = 3 x 187 x 1,533 = 0,99 = 1

Cos φ = 

P . pengukuran 3.Vp . Iprata−rata



Maka

Maka

P=3. Vp . Ip. cosφ P=3 x 223 x 1,42 x 0,986 P=941,15 W

P=√ 3 . Vl . Il . cosφ ¿ √ 3× 324 ×1,54 × 1 ¿ 859,46,2W

602



603

BEBAN TIDAK SEIMBANG PRIMER



Mencari Cos φ

cos φ=

P. pengukuran ( Vp. Ip ) r + ( Vp . Ip ) s + ( Vp . Ip ) t

556 ( 224 x 0,9 )+ (224 x 1,12 ) +(224 x 0,62) 556 cos φ= 1024,32 cos φ=0,94 cos φ=



Maka

SEKUNDER



Mencari Cos φ

cos φ=

P. pengukuran ( Vp. Ip ) r + ( Vp . Ip ) s + ( Vp . Ip ) t

506 ( 189 x 1,55 ) . ( 189 x 0,76 ) .(189 x 0,34) 506 cos φ= 500,8 cos φ=1

cos φ=



Maka

P=√ 3. Vl . Il . cosφ ¿ √ 3. 388. 0,88 . 0,94 ¿ 555,37 W

P=√ 3. Vl . Il . cosφ ¿ √ 3. 335. 0,883.1 ¿ 517,199W

604 605

2. Losses

606 607 608 609 610

Losses=Pin−Pout Beban Setimbang

Beban Tidak Setimbang

Losses=Pin−Pout

Losses=Pin−Pout

= 937 – 860 = 77

= 556 – 506 = 50

611 612 613 614 615

3.

Effisiensi

616Perhitungan

619 620

Pout X 100 Pin

ɳ=

Pout X 100 Pin

:

617 618

ɳ=

860 x 100 937 ¿ 91,7 ¿

621 622

4. Regulasi

623 VRegulasi=

(Vtanpa beban−V beban penuh) x 100 V beban penuh

624 625 626



BEBAN SEIMBANG



BEBAN TIDAK SETIMBANG

VRegulasi=¿

VRegulasi=¿

(Vtanpa beban−V bebanpenuh) x 100 V beban penuh

(Vtanpa beban−V bebanpenuh) x 100 V beban penuh

VRegulasi=

(345−324) x 100 345

¿ 6,48

VRegulasi=

(345−335) x 100 345

¿ 2,99

627 628 629

5. Ketidakseimbangan Beban

630 Irata−rata= 631 632 633 634

635

IR+ Is + IT 3

Dimana besarnya arus fasa dalam keadaan seimbang (I) sama dengan besarnya arus rata-rata, maka koefisien a,b dan c diperoleh dengan :

IR I IS b= I a=

c=

IT I

636Pada keadaan seimbang, besarnya koefisien a,b dan c adalah I. Dengan demikian rata-rata ketidak 637seimbangan beban (dalam%) adalah 638 ¿

[ a−1 ] + [ b−1 ] + [ c−1 ] 3

× 100

SEKUNDER I Rata- rata :

IR+ Is + IT 3 1,55+ 0,76+0,34 ¿ 3 ¿ 0,88 3 Irata−rata=

Mencari nilai a:

IR I 1,55 a= 0,883 a=1,755 a=

Mencari nilai b :

IS I 0,76 b= 0,883 b=0,86 b=

Mencari nilai c :

c=

IT I

c=

0,34 0,883

c=0,385 Rata –rata ketidak seimbangan beban :

¿ ¿

[ a−1 ] + [ b−1 ] + [ c−1 ] 3

× 100

[ 1,755−1 ] + [ 0,86−1 ] + [ 0,385−1 ] 3

¿ 50

639 640 641 642 643



Beban Setimbang

×100

Input Resistance Load 122 126 584 1407 3900

V line 385 386 388 388 389

I line

Power 937 475 231 113 60,4

1,426667 0,744333 0,414667 0,286333 0,283333

V phase

Cos Ѳ

P Hitungan

Losses

223 223 224 225 225

0,986075671 0,95563651 0,829917697 0,587934176 0,316769649

941,1500638 475,8678008 231,2615458 113,6329778 60,58219534

77 38 32 30,1 30,8

644 645 Output V line V phase 324 187 334 194 341 196 344 198 345 199

I phase 1,533333 0,757 0,336667 0,139333 0,049667

P output 860 437 199 82,9 29,6

Cos Ѳ 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0

Effisiensi

P Hitungan 859,464 437,40974 198,60977 82,920053 29,64355

91,78% 92,00% 86,15% 73,36% 49,01%

V Regulation 6,48% 3,29% 1,17% 0,29% 0,00%

646 647



648

Beban Tidak Setimbang Input Powe r

Resistance R1=12 2 R1=12 6 R1=58 4 R1=12 2 R1=58 4

p

IL rata2

R2=126

R3=584

556

0,88

591,36

R1=584

R2=1407

272

0,47366

318,304

R2=1407

R3=3900

131

0,305

204,045

R2=122

R3=584

706

1,11333

748,16

R2=1407

R3=584

189

0,36533

244,408

V line

V phase

Cos Ѳ

P Hitungan

Losses

388

224

0,940205

555,3711905

50

387

224

0,854529

270,9921429

33

387

223

0,642015

131,0998655

28

386

224

0,943648

701,5664881

61

387

223

0,773297

189,1440807

31

Effisiensi 91,01% 87,87% 78,63%

V Regulation 2,99% 1,77% 0,88%

91,36% 83,60%

4,55% 1,47%

649

Power 506 239 103 645 158 650 651 652

Output V line V phase 500,85 335 189 236,811 339 193 102,9 342 196

P

642,96 157,95

330 340

188 195

Cos Ѳ 1,0 1,0 1,0

P Hitungan 517,1998236 242,0834715 103,6411224

1,0 1,0

652,8909574 158,8642735

653



654

Faktor Ketidak Seimbangan Beban Sekunder

IR

Is

IT

1,55 0,75 1 0,33 6

0,76 0,33 6 0,13 9

0,34

1,54 0,33 5

1,54 0,13 8

0,34 0,33 7

0,14 0,05

Ketidakseimbangan Beban Irata-rata a b 0,8833333 1,75471 0,86037 3 7 7 1,83618 0,82151 0,409 6 6 0,79428 0,175 1,92 6 1,35087 1,35087 1,14 7 7 1,24074 0,51111 0,27 1 1

c 0,38490 6 0,34229 8 0,28571 4 0,29824 6 1,24814 8

% 50% 55,746 % 61,333 % 46,784 % 32,593 %

655 656

1. nalisa Hubungan antara Daya terhadap Effisiensi saat Load terhubung Y pada beban seimbang

657

Daya

Hubungan Daya Dengan Effisiensi 1000 937 900 860 800 700 600 500 475 437 400 300 231 200 199 113 100 82.9 60.4 29.6 0 40.00% 50.00% 60.00% 70.00% 80.00% 90.00% 100.00%

P.input P.out

Effiisiensi

658 659 660 661 662 663 664 665 666 667 668 669

Grafik 4.1 Hubungan Daya vs Effisiensi Beban Seimbang Load terhubung Zigzag Y Pada grafik 4.1 menunjukkan hubungan daya terhadap effisiensi saat Load terhubung Zigzag Y pada beban seimbang. Daya yang besar disebabkan oleh load beban yang kecil, semakin kecil load beban akan menyebabkan looses yang terjadi semakin kecil, ketika looses yang terjadi pada trafo kecil maka secara otomatis effisiensi yang terjadi akan semakin besar akan semakin besar. Sehingga dapat disimpulkan hubungan daya terhadap effisiensi adalah berbanding lurus. 2. Analisa Hubungan antara Daya terhadap Effisiensi saat Load terhubung Y pada beban tidak seimbang.

Hubungan Daya Dengan Effisiensi 95.00% 90.00%

Input Linear (Input) Output Linear (Output)

85.00% 80.00% 75.00% 70.00%

670 671 672

0

100

200

300

400

500

600

700

800

Grafik 4.2 Hubungan Daya vs Effisiensi Beban tidak Seimbang Load terhubung Y

673 674 675 676 677 678 679

Pada grafik 4.2 hubungan antara Daya terhadap Effisiensi saat Load terhubung Zigzag Y pada beban tidak seimbang. Dalam grafik 4.1 looses yang terjadi lebih kecil sehingga effisiensi menjadi lebih baik. Grafik 4.2 terlihat tidak beraturan dikarenakan urutan besar kecilnya beban tidak tertata dengan baik. 3. Analisa Hubungan antara Daya terhadap Regulasi Tegangan saat Load terhubung Zigzag Y pada beban seimbang

680

Daya

Daya Dan Regulasi 1000 860 900 800 700 600 437 500 400 300 199 200 82.9 10029.6 0 0.00% 1.00% 2.00% 3.00% 4.00% 5.00% 6.00% 7.00%

Output

Regulasi

681 682 683 684 685 686 687 688

Grafik 4.3 Hubungan Daya vs Regulasi Tegangan beban seimbang Load terhubung Zigzag Y Pada grafik 4.3 Hubungan antara Daya terhadap Regulasi Tegangan saat Load terhubung Zigzag Y pada beban seimbang. Terlihat pada grafik bahwa semakin besar daya maka regulasi tegangan yang terjadi juga semakin besar, dan semakin kecil daya regulasi tegangan juga semakin kecil. Pada grafik 4.3 nilai V line sekunder semakin kecil pada saat nilai daya menurun. Sehingga dapat disimpulkan hubungan antara daya terhadap regulasi tegangan adalah berbanding lurus.

689 690

4. Analisa Hubungan antara Daya terhadap Regulasi Tegangan saat Load terhubung zigzag Y pada beban tidak seimbang

691

Daya & Regulasi 700

643

600 505

500 Daya

400

Output

300

245

200 105

100 0 41.50%

42.00%

162

42.50%

43.00%

43.50%

44.00%

44.50%

45.00%

Regulasi

692 693 694 695 696 697 698 699 700 701 702

Grafik 4.4 Hubungan Daya vs Regulasi Beban Tidak Seimbang Pada grafik 4.4 Hubungan antara Daya terhadap Regulasi Tegangan saat Load terhubung zigzag Y pada beban tidak seimbang. Pada saat beban tidak seimbang pada dasarnya semakin besar daya maka regulasi tegangan juga semakin besar, namun pada grafik terlihat tidak beraturan dikarenakan urutuan besarnya load pada tabel pengamatan tidak beraturan. Pada data juga di dapatka nilai V line sekunder yang semakin kecil pada saat daya menurun. 5. Hubungan Ketidak Setimbangan Dengan Daya (P)

Hubungan Ketidak Seimbangan Vs P 700

645

600

506

Daya

500 400

Output

300 200 100

239 158

0 30%

103 35%

40%

45%

50%

55%

60%

65%

Ketidak Seimbangan

703 704 705 706 707

4.5 Hubungan Ketidakseimbangan Vs P Pada grafik 4.5 Hubungan antara Ketidakseimbangan terhadap daya Tegangan saat Load terhubung zigzag Y pada beban tidak seimbang. Pada saat beban tidak seimbang pada dasarnya semakin turun

708 709 710 711

daya maka faktor ketidak seimbang semakin besar, namun pada grafik terlihat tidak beraturan dikarenakan urutuan besarnya load pada tabel pengamatan tidak beraturan. 6. Hubungan P(perhitungan)Vs P(pengukuran) Beban setimbang

P(Perhitungan) Vs P(Pengukuran) 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 199 113 100 82.9 60.4 29.6 0 0 100 200

231

300

400

500

600

Input

700

800

900

1000

Output

Pada grafik diatas Hubungan antara P(perhitungan) terhadap P(pengukuran) Tegangan saat Load terhubung zigzag Y pada beban seimbang. Pada saat beban seimbang pada grafik menunjukan ketika semakin turun P(pengukuran) makaP(perhitungan) juga semakin turun. Karena untuk mencari daya perhitungan saat di input :

P=3 Vp . Ip .Cosφ

717 718

475

437

712 713 714 715 716

937

860

7. Hubungan P(perhitungan)Vs P(pengukuran) Beban Tidak Setimbang

719

P(pengukuran)

P(perhitungan) Vs P(pengukuran) 800 700 600 500 400 300 200 100 0

706 556

131 0

100

189

Input Output

272

200

300

400

500

600

700

800

P(perhitungan)

720 721 722 723 724

1. Pada grafik 4.7 Hubungan antara P(perhitungan) terhadap P(pengukuran)Tegangan saat Load terhubung zigzag Y pada beban tidak seimbang. Pada saat P(pengukuran) menunjukan penurunan yaitu 556W,272W dan 131W dan P(perhitungan) menunjukan penurunan juga yaitu 556W,272W

725 726 727 728

dan 131W maka hubungan antara P(perhitungan) Vs P(pengukuran) berbanding lurus , namun pada grafik terlihat tidak beraturan dikarenakan urutuan besarnya load pada tabel pengamatan tidak beraturan.

729 730 731 732 733 734 735 736 737 738 739 740 741 742 743 744 745 746 747 748 749 750 751 752 753 754 755 756 757 758 759 760 761 762 763 764 765 766 767 768 769 770 771

BAB 5 KESIMPULAN Transformator (trafo) ialah alat listrik yang berfungsi memindahkan daya listrik dari input ke output atau dari sisi primer ke sisi sekunder. Pemindahan daya listrik dari primer ke sekunder disertai dengan perubahan tegangan baik naik maupun turun. Secara umum, jenis-jenis trafo yang paling sering digunakan pada rangkaian elektronika terbagi dua yaitu Transformatr step-up dan transformator step down. Prinsip kerja trafo adalah ketika kumparan primer dialiri arus AC (bolak-balik) maka akan menimbulkan medan magnet di sekitar kumparan. Magnetisasi akan terjadi sepanjang inti besi pada trafo dan akan merambat sampai di kumparan sekunder sehingga akan timbul GGL yang pada akhirnya berupa voltase sebagai output. Transformator 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 penerapan audio, transformator jenis ini telah banyak digantikan oleh kopling kapasitor. Pada trafo 3 fasa dengan hubungan Y ZigZag-Y memiliki nilai arus line sama dengan arus phase, akan tetapi berbeda di tegangannya, di trafo 3 fase hubungan Y tegangan line = √ 3 tegangan phase. Daya pada trafo 3 fase dipengaruhi oleh beban resistif, semakin kecil beban resistif yang diatasi trafo maka daya yang dihasilkan trafo akan semakin besar contoh pada beban 122 ohm power yang dihasilkan 937 watt dan pada beban 126 ohm power yang dihasilkan 475 watt. Effisiensi trafo juga dipengaruhi oleh beban resistif, semakin kecil beban resistif maka nilai effisiensi trafo semakin besar contoh pada beban 122 ohm effisiensi trafo 91,78% dan pada beban 126 ohm effisiensi trafo 92,00%. Sehingga dapat disimpulkan nilai effisiensi benbanding lurus dengan daya dan berbanding terbalik dengan beban resistif. Nilai regulasi tegangan pada trafo 3 fase semakin menurun dengan bertambahnya beban resistif, dikarenakan nilai V line semakin meningkat ketika nilai beban bertambah contoh pada beban 122 ohm dengan daya 860 watt di dapat Vline 324 V dan pada beban 126 ohm dengan daya 437 watt di dapat Vline 334 V. Pada keadaan beban tidak seimbang nilai ketidakseimbangan beban semakin naik ketika total beban semakin naik contoh pada percobaan dengan total beban 10790 ohm di dapat nilai ketidakseimbangan beban 50% dan pada percobaan dengan total beban 48905 ohm di dapat nilai ketidakseimbangan beban 55,746%. Jadi dapat ditarik kesimpulan semakin besar beban maka ketidakseimbangan beban juga semakin besar. Contoh aplikasi transformator 3 fasa di kapal adalah Trafo step down pada generator, dalam hal ini trafo berfungsi untuk menurunkan voltase dari generator sebelum di salurkan pada peralatan listrik di kapal.