Pengujian Transformator
Pengujian transformator dilaksanakan menurut SPLN’50-1982 dengan melalui tiga macam pengujian, sebagaimana diuraikan juga dalam IEC 76 (1976), yaitu :
1. Pengujian Rutin
Pengujian rutin adalah pengujian yang dilakukan terhadap setiap transformator, meliputi:
ü pengujian tahanan isolasi
ü pengujian tahanan kumparan
ü pengujian perbandingan belitan Pengujian vector group
ü pengujian rugi besi dan arus beban kosong
ü pengujian rugi tembaga dan impedansi
ü pengujian tegangan terapan (Withstand Test)
ü pengujian tegangan induksi (Induce Test).
2. Pengujian Jenis
Pengujian jenis adalah pengujian yang dilaksanakan terhadap sebuah trafo yang mewakili trafo lainnya yang sejenis, guna menunjukkan bahwa semua trafo jenis ini memenuhi persyaratan yang belum diliput oleh pengujian rutin.
Pengujian jenis meliputi:
· pengujian kenaikan suhu
· pengujian impedansi
3. Pengujian khusus
Pengujian khusus adalah pengujian yang lain dari uji rutin dan jenis, dilaksanakan atas persetujuan pabrik denga pmbeli dan hanya dilaksanakan terhadap satu atau lebih trafo dari sejumlah trafo yang dipesan dalam suatu kontrak.
Pengujian khusus meliputi :
ü pengujian dielektrik
ü pengujian impedansi urutan nol pada trafo tiga phasa
ü pengujian hubung singkat
ü pengujian harmonik pada arus beban kosong
ü pengujian tingkat bunyi akuistik
ü pengukuran daya yang diambil oleh motor-motor kipas dan pompa minyak.
4. Pengujian Rutin
ü Pengukuran tahanan isolasi
Pengukuran tahanan isolasi dilakukan pada awal pengujian dimaksudkan untuk mengetahui secara dini kondisi isolasi trafo, untuk menghindari kegagalan yang fatal dan pengujian selanjutnya, pengukuran dilakukan antara:
v sisi HV – LV
v sisi HV – Ground
v sisi LV- Groud
v X1/X2-X3/X4 (trafo 1 fasa)
v X1-X2 dan X3-X4 trafo 1 fasa yang dilengkapi dengan circuit breaker.
Pengukuran dilakukan dengan menggunakan megger, lebih baik yang menggunakan baterai karena dapat membangkitkan tegangan tinggi yang lebih stabil. Harga tahanan isolasi ini digunakan untuk kriteria kering tidaknya trafo, juga untuk mengetahui apakah ada bagian-bagian yang terhubung singkat.
1. Pengukuran tahanan kumparan
Pengukuran tahanan kumparan adalah untuk mengetahui berapa nilai tahanan listrik pada kumparan yang akan menimbulkan panas bila kumparan tersebut dialiri arus.
Nilai tahanan belitan dipakai untuk perhitungan rugi-rugi tembaga trafo.
Pada saat melakukan pengukuran yang perlu diperhatikan adalah suhu belitan pada saat pengukuran yang diusahakan sama dengan suhu udara sekitar, oleh karenanya diusahakan arus pengukuran kecil.
Peralatan yang digunakan untuk pengukuran tahanan di atas 1 ohm adalah Wheatstone Bridge, sedangkan untuk tahanan yang lebih kecil dari 1 ohm digunakan Precition Double Bridge.
Pengukuran dilakukan pada setiap fasa trafo, yaitu antara terminal:
Untuk terminal tegangan tinggi:
a. Trafo 3 fasa
2. fasa A - fasa B
3. fasa B - fasa C
4. fasa C - fasa A
a. Trafi 1 fasa
5. terminal H1-H2 untuk trafo double bushing
6. terminal H1-Ground untuk trafo single bushing
Untuk sisi tegangan rendah
a. Trafo 3 fasa
7. fasa a - fasa b
8. fasa b - fasa c
9. fasa c - fasa a
b. Trafo 1 fasa
10. terminal X1-X4 dengan X2-X3 dihubung singkat.
Pengukuran dengan Wheatstone bridge digunakan untuk tahanan di atas 1 ohm.
Rangkaian pengukuran dapat dilihat pada Gambar 1.
Pada keadaan seimbang berlaku rumus:
Rx adalah harga tahanan belitan yang diukur = factor pengali.
------------------------------------------------------------------
Pengukuran dengan Precition double bridge digunakan untuk tahanan yang lebih kecil dar 1 ohm.
Rangkaian pengukuran seperti Gambar 2.
Tahanan yang diukur Rx dapat dihitung dengan menggunakan rumus:
- Pengukuran perbandingan belitan
Pengukuran perbandingan belitan adalah untuk mengetahui perbandingan jumlah kumparan sisi tegangan tinggi dan sisi tegangan rendah pada setiap tapping, sehingga tegangan output yang dihasilkan oleh trafo sesuai dengan yang dikehendaki. toleransi yang diijinkan adalah:
a. 0,5 % dari rasio tegangan atau b. 1/10 dari persentase impedansi pada tapping nominal.
Pengukuran perbandingan belitan dilakukan pada saat semi assembling yaitu setelah coil trafo di assembling dengan inti besi dan setelah tap changer terpasang, pengujian kedua ini bertujuan untuk mengetahui apakah posisi tap trafo telah terpasang secara benar dan juga untuk pemeriksaan vector group trafo.
Pengukuran dapat dilakukan dengan menggunakan Transformer Turn Ratio Test (TTR), misalnya merk Jemes G. Biddle Co Cat. No.55005 atau Cat. No. 550100-47.
b. Pemeriksaan Vector Group
Pemeriksaan vector group bertujuan untuk mengetahui apakah polaritas terminal-terminal trafo positif atau negatif. Standar dari notasi yang dipakai adalah ADDITIVE dan SUBTRACTIVE.
- Pengukuran rugi dan arus beban kosong
Pengukuran ini untuk mengetahui berapa daya yang hilang yang disebabkan oleh rugi histerisis dan eddy current dari inti besi (core) dan besarnya arus yang ditimbulkan oleh kerugian tersebut. Pengukuran dilakukan dengan memberikan tegangan nominal pada salah satu sisi dan sisi lainnya dibiarkan terbuka.
- Pengukuran rugi tembaga dan impedansi
Pengukuran ini bertujuan untum mengetahui besarnya daya yang hilang pada saat trafo beroperasi akibat dari tembaga (Wcu) dan strey loss (Ws) trafo yang digunakan.
Pengukuran dilakukan dengan memberi arus nominal pada salah satu sisi dan pada sisi yang lain dihubung-singkat, dengan demikian akan terbangkit juga arus nominal pada sisi tersebut, sehingga trafo seolah-olah dibebani penuh.
Perhitungan rugi beban penuh (Wcu) dan impedansi (Iz), dimana pada waktu pengukuran tahanan belitan (R), Wcu dan Iz dilakukan pada saat suhu rendah (udara sekitar (t)), maka Wcu dan Iz perlu dikoreksi terhadap suhu acuan 75ºC, dimana factor koreksi (a) adalah :
- Pengujian tegangan terapan (Withstand Test)
Pengujian ini dimaksudkan untuk menguji kekuatan isolasi antara kumparan dan body tangki.
Pengujian dilakukan dengan memberi tegangan uji sesuai denga standar uji dan dilakukan pada:
a. sisi tegangan tinggi terhadap sisi tegangan rendah dan body yang di ke tanahkan
b. sisi tegangan rendah terhadap sisi tegangan tinggi dan body yang di ke tanahkan.
c. waktu pengujian 60 detik.
- Pengujian tegangan induksi
Pengujian tegangan induksi bertujuan untuk mengetahui kekuatan isolasi antara layer dari tiap-tiap belitan dan kekuatan isolasi antara belitan trafo. Pengujian dilakukan dengan memberi tegangan supply dua kali tegangan nominal pada salah satu sisi dan sisi lainnya dibiarkan terbuka. Untuk mengatasi kejenuhan pada inti besi (core) maka frekwensi yang digunakan harus dinaikkan sesuai denga kebutuhan. Lama pengujian tergantung pada besarnya frekwensi pengujian berdasarkan rumus:
waktu pengujian maksimum adalah 60 detik.
- Pengujian kebocoran tangki
Pengujian kebocoran tangki dilakukan setelah semua komponen trafo terpasang. Pengujian dilakukan untuk mengetahui kekuatan dan kondisi paking dan las trafo. Pengujian dilakukan dengan memberikan tekanan nitrogen (N2) sebesar kurang lebih 5 psi dan dilakukan pengamatan pada bagian-bagian las dan paking dengan memberikan cairan sabun pada bagian tersebut. Pengujian dilakukan sekitar 3 jam apakah terjadi penurunan tekanan.
5. Pengujian Jenis (Type Test)
- Pengujian kenaikan suhu
Pengujian kenaikan suhu dimaksudkan untuk mengetahui berapa kenaikan suhu oli dan kumparan trafo yang disebabkan oleh rugi-rugi trafo apabila trafo dibebani. Pengujian ini juga bertujuan untuk melihat apakah penyebab panas trafo sudah cukup effisien atau belum.
Pada trafo dengan tapping tegangan di atas 5% pengujian kenaikan suhu dilakukan pada tappng tegangan terendah (arus tertinggi), pada trafo dengan tapping maksimum 5% pengujian dilakukan pada tapping nominal.
Pengujian kenaikan suhu sama dengan pengujian beban penuh, pengujian dilakukan dengan memberikan arus trafo sedemikian hingga membangkitkan rugi-rugi trafo, yaitu rugi beban penuh dan rugi beban kosong.
Suhu kumparan dihitung berdasarkan rumus sebagai berikut:
t adalah suhu sekitar pada saat akhir pengujian.
- Pengujian tegangan impulse
Pengujian impulse ini dimaksudkan untuk mengetahui kemampuan dielektrik dari sistem isolasi trafo terhadap tegangan surja petir.
Pengujian impuls adalah pengujian dengan memberi tegangan lebih sesaat dengan bentuk gelombang tertentu. Bila trafo mengalami tegangan lebih, maka tegangan tersebut hampir didistribusikan melalui effek kapasitansi yang terdapat pada :
- antar lilitan trafo
- antar layer trafo
- antara coil denga ground.
- Pengujian tegangan tembus oli
Pengujian tegangan tembus oli dimaksudkan untuk mengetahui kemampuan dielektrik oli. Hal ini dilakukan karena selain berfungsi sebagai pendingin dari trafo, oli juga berfungsi sebagai isolasi.
Persyaratan yang ditentukan adalah sesuai denga standart SPLN 49 - 1 : 1982, IEC 158 dan IEC 296 yaitu:
- > = 30 KV/2,5 mm sebelum purifying
- > = 50 KV/2,5 mm setelah purifying
Peralatan yang dapat digunakan misalnya merk Hipotronics type EP600CD. Cara pengujian:
- bersihkan tempat sample oli dari kotoran dengan mencucinya dengan oli sampai bersih.
- ambil contoh/sample oli yang akan diuji, usahakan pada saat pengambilan sample oli tidak tersentuh tangan atau terlalu lama terkena udara luar karena oli ini sanga sensitive.
- tempatkan sample oli padaalat tetes.
- nyalakan power alat tetes.
- tekan tombol start dan counter akan mencatat secara otomatis sejauh mana kemampuan dielektrik oli tersebut. Setelah counter berhenti dan tombol reset menyala, tekan tombol reset untuk mengembalikan ke posisi semula.
- hasil pengujian tegangan tembus diambil rata-ratanya setelah dilakukan 5 (lima) kali dengan selang waktu 2 menit.
Kesimpulan
Kelayakan operasi dari suatu transformator daya dapat ditetapkan setelah melalui tahapan-tahapan pengujian berdasarkan standar yang berlaku.
Ketelitian dari proses pengujian transformator daya sangan dipengaruhi oleh temperatur ruang serta ketepatan waktu pelaksanaannya.
Keandalan transformator selama masa operasi, sangat ditentukan oleh cara pemeliharaannya, sehingga jadwal waktu pemeliharaan perlu dikaji lebih lanjut. q
Daftar Pustaka
- IEC 156/1963 “ Method for the determination of electric strength of insulating oils” 1963
- IEC 76/1976 “Power Transformer” 1976.
- P.T. Bambang Djaya “ Methode Pengujian Transformator Distribusi” P.T. Bambang Djaya, Surabaya 1995.
- P.T. PLN “ Petunjuk Operasi dan Pemeliharaan untuk Transformator Tenagan” Perusahaan Umum Listrik Negara, Jakarta 1981.
- SPLN 17 : 1979 “Pedoman Pembebanan Transformator Terendam Minyak” Jakarta, 1979.
- SPLN 50 - 1982 “Pengujian Transformator” Jakarta, 1982.
