LAPORAN PRAKTIKUM INDIVIDU
Judul Praktikum :
Transforatormator 3 Fasa
Mata
Kuliah / Kode : Praktik Mesin Listrik / E3014023
Semester
/ SKS : 3 (tiga) / 2
SKS
Nama
Mahasiswa : Supriyatna
NIM :
5301412024
Kelompok : 1
Tanggal
Praktikum : 3 Oktober 2013
Tanggal
Penyerahan Laporan : 10 Oktober 2013
Dosen
Pengampu : Drs. Henry Ananta M.Pd.
Nilai :
LABORATORIUM TEKNIK ELEKTRO
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN
TEKNIK ELEKTRO
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG
2013
FAKULTAS
TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG
|
||
Laboratorium:
Elektro
|
Transformator
3 Fasa
|
Smt: 3
Praktek Ke: 1
|
Jurusan:
Teknik Elektro
|
Waktu : 2
SKS
|
A. Tujuan
Praktikum
1.
Dapat merangkai
berbagai hubungan transformator tiga fasa
2.
Dapat mengetahui
perbandingan tegangan keluarannya
B. Teori Dasar
Transformator 3 fasa pada dasarnya merupakan Transformator 1 fase yang
disusun menjadi 3 buah dan mempunyai 2 belitan, yaitu belitan primer dan
belitan sekunder. Ada dua metode utama untuk menghubungkan
belitan primer yaitu hubungan segitiga dan bintang (delta dan wye).
Sedangkan
pada belitan sekundernya dapat dihubungkan secara segitiga, bintang dan zig-zag
(Delta, Wye dan Zig-zag). Ada juga hubungan dalam bentuk khusus yaitu hubungan
open-delta (VV connection)
1. Konstruksi dan Prinsip Kerja transformator tiga fasa
Sebuah transformator 3 fasa dapat diperoleh dari 3 buah transformator
satu fasa atau unit 3 fasa. Jika suplai 3 fasa yang digunakan adalah V1,V2, dan
V3 dan masing-masing menghasilkan fluks (φ1,φ2, dan φ3) yang masing-masing
fluks beda fasa 120º, maka berdasarkan hukum faraday pada lilitan primer dan
lilitan sekunder masing-masing akan menghasilkan ggl induksi dan masing-masing
fasa juga berjarak 120º.
a.
Hubungan Bintang (Y)
Hubungan bintang ialah hubungan transformator tiga fasa, dimana
ujung-ujung awal atau akhir lilitan disatukan. Titik dimana tempat penyatuan
dari ujung-ujung lilitan merupakan titik netral. Arus transformator tiga phasa
dengan kumparan yang dihubungkan bintang yaitu; IA, IB, IC masing-masing
berbeda 120°.
Transformator tiga phasa hubungan bintang.
Dari gambar diperoleh bahwa :
IA = IB = IC = IL
IL = Iph
VAB = VBC = VCA = VL-L
VL-L = Vph
Dimana :
VL-L = tegangan line to line
(Volt)
Vph = tegangan phasa (Volt)
IL = arus line (Ampere)
Iph = arus phasa (Ampere)
b.
Hubungan Segitiga/ Delta (Δ)
Hubungan segitiga adalah suatu hubungan transformator tiga fasa, dimana
cara penyambungannya ialah ujung akhir lilitan fasa pertama disambung dengan
ujung mula lilitan fasa kedua, akhir fasa kedua dengan ujung mula fasa ketiga
dan akhir fasa ketiga dengan ujung mula fasa pertama. Tegangan transformator
tiga phasa dengan kumparan yang dihubungkan segitiga yaitu; VA, VB, VC
masing-masing berbeda 120°.
Transformator tiga phasa hubungan segitiga/delta.
Dari gambar diperoleh bahwa :
IA = IB = IC = IL
IL = Iph
VAB = VBC = VCA = VL-L
VL-L = Vph
Dimana :
VL-L = tegangan line to line
(Volt)
Vph = tegangan phasa (Volt)
IL = arus line (Ampere)
Iph = arus phasa (Ampere)
c.
Hubungan Zig-zag
Transformatorzig–zag merupakan transformator dengan tujuan khusus.
Salah satu aplikasinya adalah menyediakan titik netral untuk
sistem listrik yang tidak memiliki titik netral. Pada transformator zig–zag
masing–masing lilitan tiga fasa dibagi menjadi dua bagian dan masing–masing
dihubungkan pada kaki yang berlainan.
Transformator tiga phasa hubungan zig-zag.
Perbandingan Rugi-rugi untuk tiap kumparan yang terhubung Y, Δ, Zig-zag
adalah:
Dimana :
iY = arus pada kumparan yang
terhubung Y
ρ = hambatan jenis tembaga
LY = panjang kumparan yang
terhubung Y
AY = Luas penampang kumparan
yang terhubung Y
AΔ = Luas penampang kumparan
yang terhubung Δ
AZZ = Luas penampang kumparan
yang terhubung Zig-zag
2. Jenis-Jenis
Hubungan Transformator Tiga Phasa
Dalam pelaksanaanya, tiga buah lilitan phasa pada
sisi primer dan sisi sekunder dapat dihubungkan dalam bermacam-macam hubungan,
seperti bintang dan segitiga, dengan kombinasi Y-Y, Y-Δ, Δ-Y, Δ-Δ, bahkan untuk
kasus tertentu liltan sekunder dapat dihubungakan secara berliku-liku
(zig-zag), sehingga diperoleh kombinasi Δ-Z, dan Y-Z. Hubungan zig-zag
merupakan sambungan bintang istimewa, hubungan ini digunakan untuk
mengantisipasi kejadian yang mungkin terjadi apabila dihubungkan secara bintang
dengan beban phasanya tidak seimbang. Di bawah ini pembahasan hubungan transformator
tiga phasa secara umum :
a.
Hubungan Wye-wye (Y-Y)
Pada hubungan bintang-bintang, rasio tegangan fasa-fasa (L-L) pada
primer dan sekunder adalah sama dengan rasio setiap trafo. Sehingga, tejadi
pergeseran fasa sebesar 30° antara tegangan fasa-netral (L-N) dan tegangan
fasa-fasa (L-L) pada sisi primer dan sekundernya.
Hubungan bintang-bintang ini akan sangat baik hanya jika pada kondisi
beban seimbang. Karena, pada kondisi beban seimbang menyebabkan arus netral
(IN) akan sama dengan nol. Dan apabila terjadi kondisi tidak seimbang maka akan
ada arus netral yang kemudian dapat menyebabkan timbulnya rugi-rugi.
Tegangan phasa primer sebanding dengan tegangan phasa sekunder dan
perbandingan belitan transformator maka, perbandingan antara tegangan primer
dengan tegangan sekunder pada transformator hubungan Y-Y adalah :
Gambar Transformator 3 phasa hubungan Y-Y.
b.
Hubungan Wye-delta (Y-Δ)
Transformator hubungan Y-Δ, digunakan pada saluran
transmisi sebagai penaik tegangan. Rasio antara sekunder dan primer tegangan
fasa-fasa adalah 1/√3 kali rasio setiap trafo. Terjadi sudut 30° antara
tegangan fasa-fasa antara primer dan sekunder yang berarti bahwa trafo Y-Δ
tidak bisa diparalelkan dengan trafo Y-Y atau trafo Δ-Δ. Hubungan transformator
Y-Δ dapat dilihat pada Gambar Pada hubungan ini tegangan kawat ke kawat
primer sebanding dengan tegangan phasa primer (VLP=√3VPhP), dan tegangan kawat
ke kawat sekunder sama dengan tegangan phasa (VLS=VphS), sehingga diperoleh
perbandingan tegangan pada hubungan Y-Δ adalah :
Gambar Transformator 3 phasa hubungan Y-Δ.
c.
Hubungan Delta-wye (Δ-Y)
Transformator hubungan Δ-Y, digunakan untuk
menurunkan tegangan dari tegangan transmisi ke tegangan rendah. Transformator
hubungan Δ-Y dapat dilihat pada Gambar Pada hubungan Δ-Y, tegangan kawat ke
kawat primer sama dengan tegangan phasa primer (VLP=VphP ), dan tegangan sisi
sekundernya ( VLS=√3VphS), maka perbandingan tegangan pada hubungan Δ-Y adalah
:
GambarTransformator 3 phasa hubungan Δ-Y.
d. Hubungan Delta - delta
(Δ-Δ)
Pada transformator hubungan Δ-Δ, tegangan kawat ke kawat dan tegangan
phasa sama untuk sisi primer dan sekunder transformator (VRS = VST = VTR =
VLN), maka perbandingan tegangannya adalah :
Sedangkan arus pada transformator hubungan Δ-Δ adalah :
IL =√3Ip
Dimana :
IL = arus line to line
IP = arus phasa
3. Sambungan transformator 3 fasa
Terdapat
bermacam-macam kombinasi sambungan di dalam transformator 3 fasa. Kombinasi
sambungan transformator tersebut dapat digunakan untuk memindahkan daya dari
daya 3 fasa ke daya 3 fasa, dari tiga fasa ke enam fasa, dan sebagainya.
Terdapat kombinasi sambungan transformator 3 fasa yaitu seperti tabel berikut
Terdapat kombinasi sambungan transformator 3 fasa yaitu seperti tabel berikut
Primer
|
Sekunder
|
Penulisan
|
Bintang
|
Bintang
|
Yy
|
Bintang
|
Segitiga
|
Yd
|
Bintang
|
Zig-zag
|
Yz
|
Segitiga
|
Bintang
|
Dy
|
Segitiga
|
Segitiga
|
Dd
|
Segitiga
|
Zig-zag
|
Dz
|
a. Sambungan Bintang (Y)
Pada sambungan ini diperoleh persamaan:
Vfasa(Vf) =Vline /
Ifasa (If) = I line (IL)
Daya =VL*IL* cosϕ
Daya =3*Vf*If*cosϕ
Vfasa(Vf) =Vline /
Ifasa (If) = I line (IL)
Daya =VL*IL* cosϕ
Daya =3*Vf*If*cosϕ
b. Sambungan Segitiga (∆)
Pada sambungan ini diperoleh persamaan:
Vfasa(Vf) =
Vline(VL)
Arus fasa (If) = I line(IL)*
Daya =VL*IL* *cosϕ
Daya =3*Vf*If*cosϕ
c. Sambungan Liku-Liku
Arus fasa (If) = I line(IL)*
Daya =VL*IL* *cosϕ
Daya =3*Vf*If*cosϕ
c. Sambungan Liku-Liku
Sebuah transformator 3 fasa dapat disambung
liku-liku (zig-zag) jika pada lilitan sekunder tiap fasa minimal mempunyai 2
buah kumparan. Pada sambungan ini diperoleh persamaan:
Vfasa(Z) =
0,866 V fasa (Y)
Arus fasa (If) = I line (IL)
Daya = VL*IL* *cosϕ
4. Kelompok sambungan transformator 3 fasa
Arus fasa (If) = I line (IL)
Daya = VL*IL* *cosϕ
4. Kelompok sambungan transformator 3 fasa
Vektor tegangan pada sisi primer dan sekunder suatu transformator dapat dibuat searah, yaitu dengan mengubah arah lilitannya. Pada transformator 3 fasa, arah tegangan masing-masing sisi akan menimbulkan beda fasa. Arah dan besar perbedaan fasa tersebut mengakibatkan adanya bemacam-macam kelompok sambungan. Untuk menentukan jenis kelompok sambungan transformator 3 fasa khususnya menggunakan sisitem jam, diambil sisi primer dianggap sebagai sisi tegangan tinggi, dan sisi sekunder dianggap sebagai sisi tegangan rendah. Vektor tegangan pada sisi primer dipakai sebagai jarum panjang jam, sedangkan vektor tegangan tegangan pada sisi sekunder sebagai jarum pendek jam. Jika jarum panjang dan jarum pendek jam tersebut disatukan, maka pada vektor tegangan pada fasa tegangan yang sama akan nampak perbedaan fasa antara vektor tegangan primer dan vektor tegangan sekunder.
Berikut contoh kelompok sambungan transformator 3
fasa:
a. Transformator 3 fasa kelompok 0º atau kelompok 0
b. Transformator 3 fasa kelompok 180º atau kelompok 6
c. Transformator 3 fasa kelompok -30º atau kelompok 1
d. Transformator 3 fasa kelompok +30º atau kelompok 11
a. Transformator 3 fasa kelompok 0º atau kelompok 0
b. Transformator 3 fasa kelompok 180º atau kelompok 6
c. Transformator 3 fasa kelompok -30º atau kelompok 1
d. Transformator 3 fasa kelompok +30º atau kelompok 11
C. Alat dan Bahan yang diperlukan
a.
Transformator 3
Fasa
b.
Multimeter
c.
Kabel Penghubung
(Jumper)
D. Langkah
Kerja
1.
Persiapkan alat
dan bahan yang dibutuhkan dalam praktik transformator tiga fasa
2.
Hubungkan
regulator pada sumber tegangan ac.
3.
Hubungkan
transformator pada regulator yang telah terhubung ke sumber tegangan.
4.
Setelah
terhubung semua, sambung atau rangkai trafo sesuai perintah yang ada dalam
joobsheet, dalam meramgkai missal delta-delta trafo harus dalam keadaan off.
5.
Setelah
dirangkai sesuai joobsheet, lalu ukur tegangan primer dan tegangan sekunder
pada transformator.
6.
Catat hasil
pengukuran dalam tabel yang ada pada joobsheet.
7.
Untuk gambar
rangkaian yang akan disusun dapat dilihat dibawah ini.
E. Data
Pengukuran
Pengujian transformator
3 fasa
NO
|
Kelompok hubungan
|
Tegangan Primer (V)
|
Tegangan Sekunder (V)
|
||
VL
|
VF
|
VL
|
VF
|
||
1
|
Dd0
|
220
|
220
|
50
|
50
|
2
|
Yy0
|
220
|
110
|
50
|
25
|
3
|
Dy5
|
220
|
220
|
100
|
50
|
4
|
Yd5
|
220
|
110
|
25
|
25
|
5
|
Dd6
|
220
|
220
|
50
|
50
|
6
|
Yy6
|
220
|
110
|
50
|
25
|
7
|
Dy11
|
220
|
220
|
100
|
50
|
8
|
Yd11
|
220
|
110
|
25
|
25
|
F. Analisis
dan Pembahasan
Dari hasil
praktikum transformator 3 fasa yang saya lakukan dapat di analisa sebagai
berikut:
1. Berdasarkan tabel dari hasil praktik, jika rangkaian
transformator 3 fasa di rangkai delta-delta seperti gambar pada langkah kerja,
maka hasil yang di dapat pada tegangan primer VL dan VF mempunyai nilai tegangan yang sama,
begitu pula dengan tegangan sekunder mepunyai nilai tegangan VL dan VF yang
sama.
2. Berdasarkan
tabel dari hasil praktik, jika rangkaian transformator 3 fasa di rangkai
bintang-bintang seperti gambar pada langkah kerja, maka hasil yang di dapat
pada tegangan primer VF mempunyai nilai tegangan dua kali lipat
tegangan VL, dan pada tegangan sekunder mepunyai nilai tegangan VF dua kali
nilai tegangan VL.
3. Berdasarkan tabel dari hasil praktik, jika rangkaian
transformator 3 fasa di rangkai delta-bintang seperti gambar pada langkah
kerja, maka hasil yang di dapat pada tegangan primer VL dan VF mempunyai nilai tegangan yang sama,
dan pada tegangan sekunder nilai tegangan VF dua kali nilai tegangan VL.
4. Berdasarkan tabel dari hasil praktik, jika rangkaian
transformator 3 fasa di rangkai bintang-delta seperti gambar pada langkah
kerja, maka hasil yang di dapat pada tegangan primer VF dua kali tegangan VL, dan pada tegangan
sekunder mepunyai nilai tegangan VL dan VF yang sama.
G. Kesimpulan
Dari
praktikum yang saya lakukan dapat diambil kesimpulan :
Ø Transformator 3 fasa pada dasarnya merupakan
Transformator 1 fase yang disusun menjadi 3 buah dan mempunyai 2 belitan, yaitu
belitan primer dan belitan sekunder.
Ø Secara umum ada 3 macam jenis hubungan pada
transformator tiga phasa yaitu : Hubungan
Bintang (Y), Hubungan Segitiga/ Delta (Δ), Hubungan Zig-zag.
Ø Jenis-Jenis
Hubungan Transformator Tiga Phasa : Hubungan Wye-wye (Y-Y), Hubungan Wye-delta
(Y-Δ), Hubungan Delta-wye (Δ-Y), Hubungan Delta - delta (Δ-Δ).
Ø Jika rangkaian
trafo 3 fasa dirangkai delta-delta maka nilai tegangan primer VL danVF
mempunyai nilai sama, begitu pula dengan tegangan sekunder.
Ø Jika rangkaian
trafo 3 fasa dirangkai bintang-bintang maka nilai tegangan primer VF dua kali
tegangan VL, begitu pula dengan tegangan sekunder.
Ø Jika rangkaian
trafo 3 fasa dirangkai delta-bintang maka nilai tegangan primer VL danVF
mempunyai nilai sama, namun tegangan sekunder VF dua kali VL
Ø Jika rangkaian
trafo 3 fasa dirangkai bintang-delta kebalikan dari pemasangan delta-bintang.
H. Jawaban
Pertanyaan
Jawab:
1. Menurut
saya perlu karena agar pada trafo tersebut jika terjadi konslet atau hubung
singkat sudah ada kabel yang ditanahkan atau berfungsi sebagai groun sehingga
bila terjadi seperti hubung singkat tidak terlalu berbahaya atau tidak sampai
terjadi kebakaran.
2. Keuntungan
a. Mempunyai
effisiensi yang tinggi
b. Power
Factor cukup baik
c. Perawatannya
lebih mudah
d. Peralatan
asutnya sangat sederhana.
kerugian
antara lain:
a.
Untuk pengaturan
kecepatannya tidak bisa dilaksanakan tanpa mengurangi effisiensinya.
b.
Kecepatannya turun
dengan meningkatnya beban yang diberikan.
c.
Arus asut yang
dihasilkan sangat besar dan memberikan pengaruh juga terhadap Torsi Starting
yang kecil.
3. Trafo 3 fasa adalah 3 buah trafo 1 fasa yang
digabung salah satu ujung kumparannya. Jadi pada trafo 3 fasa mempunyai 4 buah terminal : 3
buah untuk listrik 3 fasa ( R, S dan T ) dan yang satu lagi untuk nol (gabungan
dari 3 ujung kumparan) Kelebihan trafo 3
fasa dengan 1 fasa : tidak ada (hanya kelebihan jumlah trafo saja).
Download tulisan ini secara lengkap dan gratis dengan klik DISINI
Judul: Transformator AC 3 Fasa
Ditulis Oleh Handi
Berikanlah saran dan kritik atas artikel ini. Salam blogger, Terima kasih
Post a Comment