TUGAS AKHIR Studi Konfigurasi Hubungan Dan Pengujian ... · i TUGAS AKHIR . Studi Konfigurasi...
Transcript of TUGAS AKHIR Studi Konfigurasi Hubungan Dan Pengujian ... · i TUGAS AKHIR . Studi Konfigurasi...
i
TUGAS AKHIR
Studi Konfigurasi Hubungan Dan Pengujian Vector
Group Transformator Distribusi Tiga Fasa
Diajukan guna melengkapi sebagian syarat
dalam mencapai gelar Sarjana Strata Satu (S1)
Disusun oleh :
Nama : Christafel Caesar Tambunan
NIM : 41412110087
Program Studi : Teknik Elektro
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MERCU BUANA
JAKARTA
2015
i
TUGAS AKHIR
Studi Konfigurasi Hubungan Dan Pengujian Vector
Group Transformator Distribusi Tiga Fasa
Diajukan guna melengkapi sebagian syarat
dalam mencapai gelar Sarjana Strata Satu (S1)
Disusun oleh :
Nama : Christafel Caesar Tambunan
NIM : 41412110087
Program Studi : Teknik Elektro
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MERCU BUANA
JAKARTA
2015
ii
iii
iv
MOTTO
Hiduplah untuk berjuang dan berjuanglah untuk hidup
Bila ada kemauan pasti ada jalan
Hari ini harus lebih baik dari hari kemarin dan hari esok adalah harapan.
vii
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur penulis panjatkan untuk Tuhan Yesus Kristus karena
kasih dan anugerah yang di berikan sehingga penyusun laporan Tugas Akhir ini
dapat terselesaikan.
Penyusun Tugas Akhir ini tidak mungkin dapat terlaksana tanpa adanya
bantuan dari berbagai pihak. Untuk itu, penulis mengucapkan terima kasih
kepada:
1. Bapak Ir. Yudhi Gunardhi, M.T, selaku Ketua Program Studi Teknik
Elektro, Fakultas Teknik Universitas Mercu Buana Jakarta,
2. Bapak Ir. Budi Yanto Husodo, MSc , selaku dosen pembimbing dalam
Tugas Akhir yang telah meluangkan banyak waktunya untuk memberikan
bimbingan, kritikan, arahan dan motivasi mulai dari awal hingga
selesainya Tugas akhir ini,
3. Semua dosen Jurusan Teknik Elektro Universitas Mercu Buana Jakarta
yang telah memberikan banyak ilmunya dan para team penguji, terima
kasih atas bantuannya,
4. Bapak Ir. Purno Suryawan, Selaku Direktur Teknik dan Produksi
PT Trafoindo Prima Perkasa yang telah memberikan izin untuk
mengambil data-data di PT Trafoindo Prima Perkasa dalam
menyelesaikan Tugas Akhir ini,
5. Bapak Supriyadi, ST, selaku Factory Manager PT Trafoindo Prima
Perkasa,
6. Bapak G.B Kurniawan, ST, selaku Manager Departemen QA
viii
7. Ibu, abang Robin, abang Winston, adik Arnita dan semua keluarga baik di
Kalimantan, Jakarta, dan Jawa yang selalu memberikan doa,
8. Teman-teman ku baik di Kalimantan, Jakarta, dan Jawa
9. Teman-teman di PT Trafoindo Prima Perkasa,
10. Semua teman seperjuangan angkatan 2012 jurusan Teknik Elektro
Universitas Mercu Buana Jakarta, Pak Pungut, pak Yusuf S, Kang Deni,
Mas Kahfi, Kafung, Mas Puntoko, Kang Albert, Adith, Aldi S, Pak Arif,
Chandra, Deni S, Dharma, Fahriandi, Firmansyah, Gilang, Gayus
Richard, Harry, hendri, Iqbal, Muamar Rizky, Pearl, Ramot, Mas Rozaq,
Riko, Risdana, Rizky Kur, Rosa Pamuji, Sada Husen, Sidiq Aldino,
Yusuf Hanafiah, Zian, Viola, Icha, Indra, Alifa, Atik, Rindi, Devi, Ayu,
Dini, Fita, Indah, Indri, Intan, Katrin, Mega, Naela, Novi, Yusi.
11. Dan semua pihak yang telah membantu dan tidak bias disebutkan satu per
satu.
Penulis berharap semoga laporan Tugas Akhir ini bermanfaat bagi penulis
khususnya dan bagi para pembaca pada umumnya. Namun penulis manyadari
bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna, maka dengan hati terbuka dan
bersedia untuk menerima kritik dan saran-saran yang bersifat membangun.
Jakarta, Februari 2015
Penulis
ix
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL .............................................................................................. i
LEMBAR PERNYATAAN ................................................................................... ii
LEMBAR PENGESAHAN .................................................................................. .iii
MOTTO.................................................................................................................. iv
ABSTRAK ............................................................................................................. .v
ABSTRACT .......................................................................................................... .vi
KATA PENGANTAR .......................................................................................... vii
DAFTAR ISI .......................................................................................................... ix
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... .xiv
DAFTAR TABEL ................................................................................................xvi
BAB I PENDAHULUAN 1
1.1. Latar Belakang ..................................................................................... 1
1.2. Perumusan Masalah ............................................................................. 2
1.3. Pembatasan Masalah ............................................................................ 2
1.4 Tujuan .................................................................................................. 2
1.5 Sistematika Penulisan Laporan ............................................................ 3
BAB II LANDASAN TEORI 5
2.1. Definisi Transformator ........................................................................ 5
2.2 Prinsip Kerja Transformator ................................................................ 5
2.3 Hukum Dasar Prinsip Kerja Transformator .......................................... 6
x
2.4 Jenis Transformator ............................................................................... 8
2.4.1 Berdasarkan Fungsi .......................................................................... 8
2.4.2 Berdasarkan Jumlah Fasa ................................................................. 8
2.4.3 Berdasarkan Pemakaian .................................................................. .9
2.4.4 Berdasarkan Medium Isolasi........................................................... 9
2.5 Bagian-bagian Transformator.............................................................. 10
2.5.1 Bagian Utama................................................................................. 10
2.5.1.1 Inti Besi ................................................................................... 10
2.5.1.2 Belitan (Coil) ........................................................................... 11
2.5.1.3 Minyak Transformator ............................................................ 12
2.5.1.4 Terminal .................................................................................. 12
2.5.1.5 Tangki dan Radiator ................................................................ 13
2.5.2 Peralatan Bantu .............................................................................. 15
2.5.2.1 Pendingin................................................................................. 15
2.5.2.2 Pengubah Tap (Tap Changer) ................................................. 16
2.5.2.3 Indikator .................................................................................. 17
2.5.2.4 Valve ........................................................................................ 18
2.6 Hubungan Belitan Tiga Fasa ............................................................... 20
2.6.1 Hubungan Bintang (Y) ................................................................... 20
2.6.2 Hubungan Delta (∆) ...................................................................... 21
2.6.3 Hubungan Zigzag (Z) .................................................................... 23
2.7 Jenis Hubungan Belitan Transformator Tiga Fasa .............................. 24
2.7.1 Hubungan Wye-Wye (Y-Y) ........................................................... 24
xi
2.7.2 Hubungan Wye-Delta (Y-∆) .......................................................... 25
2.7.3 Hubungan Wye-Zigzag (Y-Z)........................................................ 26
2.7.4 Hubungan Delta-Wye (∆-Y) .......................................................... 27
2.7.5 Hubungan Delta-Delta (∆-∆) ......................................................... 28
2.7.6 Hubungan Delta-Zigzag (∆-Z) ....................................................... 29
2.8 Vector Group Transformator ............................................................... 30
2.9 Konfigurasi Belitan Transformator ..................................................... 32
2.9.1 Konfigurasi Jenis Hubungan Yd# (Wye-Delta) ............................. 34
2.9.1.1 Hubungan YNd-1 .................................................................... 34
2.9.2 Konfigurasi Jenis Hubungan Yy# (Wye-Wye) .............................. 36
2.9.2.1 Hubungan YNyn-6 .................................................................. 36
2.9.3 Konfigurasi Jenis Hubungan Dy# (Delta-Wye) ............................. 38
2.9.3.1 Hubungan Dyn-5 ..................................................................... 38
2.9.4 Konfigurasi Jenis Hubungan Dd# (Delta-Delta) ............................ 40
2.9.4.1 Hubungan Dd-0 ....................................................................... 40
2.9.5 Konfigurasi Jenis Hubungan Yz# dan Dz# .................................... 41
2.9.5.1 Hubungan Dzn-6 (Delta-Zigzag) ............................................ 42
2.9.5.1 Hubungan YNzn-5 (Wyea-Zigzag) ......................................... 43
2.10 Polaritas Transformator ..................................................................... 47
2.11 Kerja Paralel Transformator Tiga Fasa ............................................. 48
2.11.1 Fungsi Kerja Paralel dan Keuntungannya .................................... 49
2.11.2 Syarat Kerja Paralel Transformator Tiga Fasa............................. 49
xii
BAB III METODE PENENTUAN VECTOR GROUP 54
3.1 Pengujian Vector Group Transformator.............................................. 54
3.1.1 Tujuan Pengujian .......................................................................... 54
3.1.2 Alat-alat Untuk Pengujian ............................................................. 54
3.1.3 Pengujian Dengan Injeksi Tegangan ............................................. 55
3.1.3.1 Mendapatkan Data Dengan Pengujian .................................... 55
3.1.3.2 Analisa Penentuan Vector Group Dengan Gambar Fasor....... 57
3.1.4 Pengujian Dengan Transformer Turn Ratio (TTR) ...................... 59
3.1.4.1 Prosedur Pengujian Dengan Transformer Turn Ratio (TTR) . 60
BAB IV DATA DAN ANALISA 63
4.1 Data dan Analisa Dari Pengujian Penentuan Vector Group
Transformator .................................................................................. 63
4.1.1 Pengujian Transformator 2000 kVA, 50 Hz, 20 kV/400 V, Dyn-11
..................................................................................................... 63
4.1.1.1 Pengujian Dengan Injeksi Tegangan ....................................... 63
4.1.1.1.1 Data Pengujian .................................................................. 63
4.1.1.1.2 Analisa Penentuan Vector Group Dengan Gambar Fasor 63
4.1.1.2 Pengujian Dengan Transformer Turn Ratio (TTR) ................ 65
4.1.2 Pengujian Transformator 2500 kVA, 50 Hz, 20 kV/400 V, Dyn-5
..................................................................................................... 66
4.1.2.1 Pengujian Dengan Injeksi Tegangan ....................................... 66
4.1.2.1.1 Data Pengujian .................................................................. 66
xiii
4.1.2.1.2 Analisa Penentuan Vector Group Dengan Gambar Fasor 67
4.1.2.2 Pengujian Dengan Transformer Turn Ratio (TTR) ................ 69
4.2 Analisa Hasil Pengukuran Gambar Fasor .......................................... 70
BAB V PENUTUP 73
5.1 Kesimpulan ......................................................................................... 73
5.2 Saran .................................................................................................... 74
DAFTAR PUSTAKA .........................................................................................xvii
LAMPIRAN ..................................................................................................... ..xviii
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Simbol transformator........................................................................... 5
Gambar 2.2 Prinsip timbulnya induksi magnet ....................................................... 6
Gambar 2.3 Prinsip kerja transformator .................................................................. 6
Gambar 2.4 Inti beri (core) transformator............................................................. 10
Gambar 2.5 Susunan belitan transformator tiga fasa ............................................ 12
Gambar 2.6 Bushing transformator ....................................................................... 12
Gambar 2.7 Tangki transformator ......................................................................... 13
Gambar 2.8 Radiator tipe panel valve ................................................................... 14
Gambar 2.9 Radiator tipe panel non valve ............................................................ 14
Gambar 2.10 Radiator tipe panel corrugated ........................................................ 15
Gambar 2.11 Tap changer..................................................................................... 16
Gambar 2.12 Indikator suhu minyak ..................................................................... 17
Gambar 2.13 Indikator suhu belitan ...................................................................... 18
Gambar 2.14 Indikator permukaan minyak .......................................................... 18
Gambar 2.15 Drain valve transformator ............................................................... 19
Gambar 2.16 Oil filter valve transformator ........................................................... 19
Gambar 2.17 Sampling valve transformator.......................................................... 20
Gambar 2.18 Hubungan bintang (Y) ..................................................................... 21
Gambar 2.19 Hubungan Delta (∆) ........................................................................ 22
Gambar 2.20 Hubungan zigzag (z) ....................................................................... 23
Gambar 2.21 Transformator tiga fasa hubung Y-Y .............................................. 25
Gambar 2.22 Transformator tiga fasa hubung Y-∆ ............................................... 26
xv
Gambar 2.23 Transformator tiga fasa hubung Y-Z ............................................... 27
Gambar 2.24 Transformator tiga fasa hubung ∆-Y ............................................... 28
Gambar 2.25 Transformator tiga fasa hubung ∆-∆ ............................................... 29
Gambar 2.26 Transformator tiga fasa hubung ∆-Z ............................................... 30
Gambar 2.27 Konstruksi belitan transformator tiga fasa ...................................... 33
Gambar 2.28 Hubungan YNd-1 ............................................................................ 35
Gambar 2.29 Hubungan YNyn-6 .......................................................................... 37
Gambar 2.30 Hubungan Dyn-5 ............................................................................. 39
Gambar 2.31 Hubungan Dd-0 ............................................................................... 41
Gambar 2.32 Hubungan Dzn-6 ............................................................................. 43
Gambar 2.33 Hubungan YNzn-5 .......................................................................... 45
Gambar 2.34 Polaritas penjumlahan (Additive Polarity) ...................................... 48
Gambar 2.35 Polaritas pengurangan (substractive Polarity) ................................ 48
Gambar 2.36 Arus pusar tansformator berbeban .................................................. 50
Gambar 2.37 Hubungan paralel Dyn-1 dengan Dyn-5 ......................................... 53
Gambar 3.1 Rangkaian pengujian transformator 2000 kVA, 50 Hz, 20 kV/400V,
Dyn-11 ............................................................................................. 55
Gambar 3.2 Rangkaian pengujian transformator 2500 kVA, 50 Hz, 20 kV/400V,
Dyn-5 ............................................................................................... 56
Gambar 3.3 Pengujian Dd-0 .................................................................................. 58
Gambar 3.4 Transformator Turn Ratio (TTR) ...................................................... 60
Gambar 3.5 Rangkaian belitan vector group Dyn-11 ........................................... 60
Gambar 3.6 Rangkaian belitan vector group Dyn-5 ............................................. 61
xvi
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Kombinasi penggunaan bahan belitan .................................................. 11
Tabel 2.2 Klasifikasi tegangan penyadapan .......................................................... 17
Tabel 2.3 Kelompok vector group transformator berdasarkan standar IEC 60076
.............................................................................................................. 47
Tabel 4.1 Hasil pengukuran pengujian vector group transformator Dyn-11 ........ 63
Tabel 4.2 Nilai tegangan hasil pengukuran langsung dan gambar fasor............... 65
Tabel 4.3 Data pengukuran rasio Dyn-11 ............................................................. 66
Tabel 4.4 Hasil pengukuran pengujian vector group transformator Dyn-5 .......... 67
Tabel 4.5 Nilai tegangan hasil pengukuran langsung dan gambar fasor............... 68
Tabel 4.6 Data pengukuran rasio Dyn-5 ............................................................... 70
Tabel 4.7 Perbedaan nilai hasil ukur gambar ........................................................ 72