bab i pendahuluan

BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Seiring dengan berkembangnya sektor perindustrian di Indonesia, maka kebutuhan akan
energi pun meningkat dengan tajam,salah satunya kebutuhan akan energi listrik di tanah air.
Mengingat meningkatnya kebutuhan akan energi listrik ini,maka kebutuhan akan peralatan
kelistrikan juga semakin meningkat.
Oleh sebab itu sangat dibutuhkan yang namanya pengujian ketahanan akan tegangan kerja yang
akan digunakan. Salah satu pengujiannya adalah pengujian tegangan bolak-balik,yaitu pengujian
menggunakan listrik AC.
Di dalam energi listrik kita mengenal berbagai macam cara untuk meningkatkan tegangan
dan cara yang paling sering dipakai adalah menggunakan generator. Variasi cara dalam
meningkatkan tegangan ini dimaksudkan agar tegangan keluarannya dapat dihasilkan sesuai
dengan kebutuhan.
Bentuk tegangan tinggi yang dibangkitkan dapat berupa: Tegangan AC (bolak-balik), DC
(searah). Tegangan AC dan DC digunakan untuk transmisi daya listrik, juga dipakai untuk tujuan
pengujian.
Salah satu cara untuk membangkitkan tegangan AC adalah dengan menggunakan Voltage
Transformer. Namun untuk pembangkitan tegangan dengan nilai yang besar dibutuhkan
transformator yang sesuai pula dan hambatan yang didapatkan adalah biaya (cost) yang tinggi.
Pada saat itu muncul solusi yaitu dengan menggunakan Capasitor Voltage Transformer. Namun,
solusi ini pun mempunyai kelemahan yaitu tanggapan frekuensi dan impulsnya (Frequency and
Transient Responses) dibawah yang bisa dihasilkan oleh Voltage Transformer biasa. Maka dari
itu, ada solusi lain yang dapat digunakan untuk memecahkan masalah ini yaitu dengan
menghubungkan seri beberapa transformator secara bertingkat yang lebih dikenal dengan
Transformator Kaskade (Cascade Voltage Transformer).
1.2
Rumusan Masalah
Masalah utama dari sistem pembangkitan listrik bolak-balik dengan menggunakan
beberapa trafo yang disusun secara kaskade adalah seberapa efisien tegangan yang bisa
dihasilkan oleh sistem ini. Karena trafo yang digunakan tidaklah ideal, maka dalam prosesnya
akan timbul rugi-rugi daya yang dihasilkan. Terlebih lagi bila ditambah dengan factor
pembebanan yang dapat memungkinkan rugi-rugi yang dihasilkan akan semakin besar.
Hal lain yang jadi pertimbagan adalah besar tegangan awal dan berapa tegangan output
yang ingin dihasilkan. Semakin besar perbandingan ratio tegangan input dan tegangan output
maka akan semakin membebani kinerja trafo dan karena itu, maka harus dilakukan kalibrasi awal
dan penghitungan secara matematis untuk menentukan ratio input dan output sistem seperti arus
yang mengalir pada sistem tersebut.
Untuk pengaruh faktor pembebanan juga harus diperhatikan, seberapa besar faktor
tersebut mempengaruhi kinerja sistem. Diperlukan beberapa percobaan yang bervariasi untuk
menguji hal ini.
1.3 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah agar dapat diketahui nilai dari parameter-parameter
rangkaian kaskade pada transformator, dimana salah satu manfaatnya adalah sebagai penguji
tahanan isolasi peralatan-peralatan listrik yang membutuhkan tegangan yang sangat tinggi dalam
pengujiannya berupa beberapa kali lipat tegangan dari tegangan nominalnya, sehingga dilihat
seberapa baikkah tahanan isolasi dari peralatan kelistrikan tersebut. Dan hal ini merupakan
fungsi utama dari rangkaian kaskade pada transformator, yaitu menaikkan maupun menurunkan
tegangan dengan menyusun beberapa transformator secara kaskade, sehingga didapatkan nilai
tegangan tertentu sesuai dengan kebutuhan pengujian.
Dalam penelitian ini, dengan membuat model dasar dari transformator kaskade (Cascade
Voltage Transformator) diharapkan dapat memberikan gambaran lebih nyata mengenai sistem
ini.
Dengan membuat variasi terhadap beban yang dipasang pada output Transformator
Kaskade (Cascade Voltage Transformator) membuat penulis dan pembaca juga dapat melihat
perbedaan yang dihasilkan dalam hal frekuensi dan tegangan output. Dan dengan data-data yang
ada, didapatkan pemahaman yang baik sehingga dapat membuat analisis terhadap kerja dari
transformator kaskade (Cascade Voltage Transformator) sehingga dapat ditemukan kelebihan
dan kekurangan dari sistem ini dengan melihat dari parameter-parameter yang didapat dari hasil
pengujian, baik itu pengujian hubung singkat, hubung buka, maupun pengujian tanpa beban.
1.4
Batasan Masalah
Agar pembahasan mengenai penelitian ini tetap mengacu pada tujuan dan rumusan masalah
sehingga untuk mempermudah pengolahan data, perlu ditetapkan batasan-batasan terhadap
pembahasan penelitian yang dilakukan. Batasan masalah tersebut berupa hal-hal berikut:
a. Pada penelitian ini komponen-komponen yang digunakan berupa trafo step up sejumlah 3
buah, kabel jumper, jepit buaya, dan AC Variac sebagai tegangan input bagi
transformator.
b. Digunakan variasi terhadap proses pengukuran pada sistem yaitu sistem tanpa beban dan
menggunakan beban dimana untuk pengujian sistem dengan beban, akan diberlakukan
variasi terhadap beban dengan interval tertentu.
c. Proses penelitian dan pengujian bahan magnet permanen akan dilaksanakan di
Laboratorium Teknik Tegangan Tinggi Jurusan Teknik Elektro & Teknologi Informasi
Universitas Gadjah Mada karena tersedianya peralatan yang mendukung kelancaran
penelitian.
1.5
Sistematika Penulisan
Judul tugas akhir ini adalah “Parameter Transformator yang dirangkai secara kaskade”.
Dalam penulisan tugas akhir ini menggunakan sistematika sebagai berikut :

BAB I Pendahuluan
Bab ini berisi tentang penjelasan mengenai latar belakang, rumusan masalah, tujuan
penelitian, batasan masalah serta sistematika penulisan pada penelitian

BAB II Dasar Teori
Bab ini menjelaskan tentang bahan-bahan yang digunakan, rangkaian yang digunakan
dalam penelitian, serta landasan teori yang menunjang dalam penelitian.

BAB III Metodologi
Bab ini menjelaskan tentang tahapan-tahapan serta pengujian pada penelitian agar
setelahnya dapat dilakukan analisis. Pada bab ini juga berisi tentang bahan-bahan serta
alat yang digunakan selama penelitian.

BAB IV Hasil dan Analisis
Bab ini berisi tentang hasil yang didapat dari penelitian setelah diadakan pengujian,
sehingga dapat dianalisis mengenai hasil yang didapat.

BAB V Kesimpulan
Bab ini berisi mengenai hasil dari analisis yang dilakukan sehingga dapat ditarik
kesimpulan dari penelitian yang telah dilakukan, serta diharapkan dapat bermanfaat pada
penelitian di masa yang akan datang.