A. Pengertian Transformator
Transformer 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 elektromagnetik.Trafo satu fasa sama seperti trafo pada umumnya hanya
penggunaannya untuk kapasitas kecil Frekuensi pada kumparan primer dan kumparan
sekunder adalah sama.
Tegangan dan arus pada kumparan primer dan kumparan
sekundr dapat diubah ubah sesuai dengan yang dikehendaki. Transformator merupakan suatu
peralatan listrik elektromagnetik statis yang berfungsi untuk memindahkan dan
mengubah daya listrik dari suatu rangkaian listrik ke rangkaian listrik
lainnya,dengan frekuensi yang sama dan perbandingan transformasi tertentu
melalui suatu gandengan magnet dan bekerja berdasarkan prinsip induksi
elektromagnetis,dimana perbandingan tegangan antara sisi primer dan sisi
sekunder berbanding lurus dengan perbandingan jumlah lilitan dan berbanding
terbalik dengan perbandingan arusnya.
B. Jenis-jenis Transformator
Trafo ini berfungsi untuk menaikkan tegangan. Disebut
sebagai trafo daya karena trafo ini digunakan untuk menaikkan daya pada energi
listrik dari pembangkit untuk kemudian disalurkan ke gardu induk.
Ciri-ciri trafo daya yaitu:
·
jumlah lilitan primer lebih sedikit daripada jumlah
lilitan sekunder
·
tegangan primer lebih kecil daripada tegangan sekunder
·
kuat arus primer lebih besar daripada kuat arus
sekunder
Trafo ini berfungsi untuk menurunkan tegangan. Disebut
trafo distribusi karena trafo ini digunakan untuk mendistribusikan energi
listrik dari gardu induk ke konsumen. Ciri-cirinya yaitu:
·
jumlah lilitan primer lebih banyak daripada jumlah
lilitan sekunder
·
tegangan primer lebih besar daripada tegangan sekunder
·
kuat arus primer lebih kecil daripada kuat arus
sekunder
Untuk pemasangan alat-alat ukur dan proteksi pada
jaringan tegangan tinggi diperlukan transformator
pengukuran. Transformator pengukuran terdiri dari :
1)
Trafo arus ( Current Transformator )
Berfungsi untuk menurunkan besarnya arus
listrik pada tegangan tinggi menjadi arus listrik yang kecil dan diperlukan
untuk alat ukur dan pengaman
2)
Trafo tegangan (Potensial transformator)
Berfungsi untuk menurunkan besarnya tegangan
tinggi menjadi tegangan rendah yang diperlukan untuk alat ukur dan
pengaman/proteksi.
C. Konstruksi Transformator
Komponen transformator terdiri dari dua bagian, yaitu peralatan utama dan peralatan bantu.
1.
Peralatan utama transformator terdiri dari:
Kumparan trafo
terdiri dari beberapa lilitan kawat tembaga yang dilapisi dengan bahan isolasi
(karton, pertinax, dll) untuk mengisolasi baik terhadap inti besi maupun
kumparan lain. . Untuk trafo dengan daya besar lilitan dimasukkan dalam minyak
trafo sebagai media pendingin. Banyaknya lilitan akan menentukan besar tegangan
dan arus yang ada pada sisi sekunder.Kadang kala transformator memiliki
kumparan tertier. Kumparan tertier diperlukan untuk memperoleh tegangan tertier
atau untuk kebutuhan lain. Untuk kedua keperluan tersebut, kumparan tertier
selalu dihubungkan delta. Kumparan tertier sering juga untuk dipergunakan
penyambungan peralatan bantu seperti kondensator synchrone, kapasitor shunt dan
reactor shunt.
b. Inti Besi
Inti Besi dibuat dari lempengan-lempengan feromagnetik tipis yang berguna
untuk mempermudah jalan fluksi yang ditimbulkan oleh arus listrik yang melalui
kumparan. Inti besi ini juga diberi isolasi untuk mengurangi panas (sebagai
rugi-rugi besi) yang ditimbulkan oleh arus eddy “Eddy Current”.
Minyak trafo
berfungsi sebagai media pendingin dan isolasi.Minyak
trafo mempunyai sifat media pemindah panas (disirkulasi) dan mempunyai daya
tegangan tembus tinggi. Pada power transformator, terutama yang berkapasitas
besar, kumparan-kumparan dan inti besi transformator direndam dalam
minyak-trafo.
Syarat suatu cairan
bisa dijadikan sebagai minyak trafo adalah sebagai berikut:
1. Ketahanan isolasi harus tinggi ( >10kV/mm )
2. Berat jenis harus kecil, sehingga partikel-partikel inert di dalam minyak
dapat mengendap dengan cepat.
3. Viskositas yang rendah agar lebih mudah bersirkulasi dan kemampuan
pendinginan menjadi lebih baik Titik nyala yang tinggi, tidak mudah menguap
yang dapat membahayakan
4. Tidak merusak bahan isolasi padat
5. Sifat kimia yang stabil
Sebuah konduktor
(porselin) yang menghubungkan kumparan transformator dengan jaringan luar.
Bushing diselubungi dengan suatu isolator dan berfungsi sebagai konduktor
tersebut dengan tangki transformator. Selain itu juga bushing juga berfungsi
sebagai pengaman hubung singkat antara kawat yang bertegangan dengan tangki
trafo.
e. Tangki dan Konservator (khusus untuk transformator
basah)
Pada umumnya bagian-bagian dari trafo yang terendam
minyak trafo ditempatkan di dalam tangki baja. Tangki trafo-trafo distribusi
umumnya dilengkapi dengan sirip-sirip pendingin ( cooling fin ) yang berfungsi
memperluas permukaan dinding tangki, sehingga penyaluran panas minyak pada saat
konveksi menjadi semakin baik dan efektif untuk menampung pemuaian minyak
trafo, tangki dilengkapi dengan konservator.
2.
Peralatan bantu transformator terdiri dari :
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 di dalam trafo, maka untuk mengurangi kenaikan suhu yang
berlebihan tersebut trafo perlu dilengkapi dengan sistem pendingin untuk
menyalurkan panas keluar trafo. Media yang digunakan pada sistem pendingin
dapat berupa: udara/gas, minyak dan air
b. Tap Changer; yaitu suatu alat yang berfungsi untuk
merubah kedudukan tap (sadapan) dengan maksud mendapatkan tegangan keluaran
yang stabil walaupun beban berubah-ubah. Tap changer selalu diletakkan pada
posisi tegangan tinggi dari trafo pada posisi tegangan tinggi. Tap changer
dapat dilakukan baik dalam keadaan berbeban (on-load) atau dalam keadaan tak
berbeban (off load), tergantung jenisnya.
c. Peralatan Proteksi; peralatan yang
mengamankan trafo terhadap bahaya fisis, elektris maupun kimiawi.