1 PRAKTIKUM MESIN-MESIN LISTRIK PRAKTIKUM I POLARARITAS TRANSFORMATOR A . Tujuan 1. Menentukan arah vector belitan primer dan belitan sekunder serta diagram phasornya 2. Menentukan polaritas transformator satu fasa penjumlahan dan pengurangan 3. Menentukan perbandingan transformasi satu fasa B. Teori Suatu transformator satu fasa memiliki dua sisi kumparan yaitu kumparan primer dan kumparan sekunder. Pada sisi kumparan primer diberikan tegangan sumber, baik yang mempunyai tegangan tinggi maupun tegangan masing – masing ujung primer dari suatu transformator satu fasa polaritasnya selalu bergantian pada waktu bekerja. Hal yang juga sama juga terjadi pada kumparan sekunder Polaritas yang dimaksud adalah polaritas sesaat, perlu diketahui yaitu untuk membuat sambungan – sambungan pada transformator sehingga akan diketahui bagian – bagian primer, sekunder serta sisi tegangan tinggi dan rendah transformator Menurut ASA pada sisi tegangan tinggi diberi tanda H1,H2,H3 dst. Dimana H1 terletak disebelah kiri pembaca, h2 disebelah kanan pembaca. Sedangkan pada kumparan tegangan rendah ujung – ujungnya diberi nama X1,X2,X3 dan seterusnya. Untuk polaritas pengurang letak X1 Gambar Berdekatan dengan H1 polaritas suatu transformator sangat tergantung arah belitan primer dan belitan sekunder, langkah yang diperlukan untuk menentukan polaritas, terminal H diberi tanda x atau titik. Hubungkan terminal H2 yang tidak tidak ditandai dengan salah satu terminal tegangna rendah X2 (sisi sekunder) lihat gambar2 ukur tegangan terminal H1 dan X1 dinyatakn beda tegangan dari kedua titik tersebut VX bila tegangan Vx > Vt. Berarti polaritas penjumlahan, dimana terminal X1arah belitan sama dengan arah belitan tegangan tinggi H1, maka diterminal X2 mempunyai tanda yang sama pada gambar Ia. Bila tegangan Vx < Vt beharti polaritas pengurangan diman terminal X2 Berlawanan arah belitan tegangna tinggi H1maka terminal X2 Mempunyai tanda yang berbeda H1, maka diterminal mempunyai tanda yang berbeda pad agambar 1 ABDUL HAMDI MUSTAPA 17630/2010 2 PRAKTIKUM MESIN-MESIN LISTRIK Setelah diketahui polaritas setiap belitan transformator tiga fasa disisi primer maupun sekunder, barulah dapat dilakukan hubungan sudut pergesaran fasa terhadap transformator tersebut. Kesalahan menentukan polaritas akan mengakibatkan terjadinya hubungan singkat atau tidak seimbang tegangan dan arus Untuk menentukan sudut pergesaran antara kumparan primer dan kumparan sekunder yang mempunyai beberapa persyaratan 1. Arah belitan transformator antara primer dan sekunder yang diberi tanda pada terminal beliatan input maupun output 2. Arah vector untuk sisi tegangan sekunder dapat minus maupun plus 3. Melukiskan arah setiap vector searah dengan putaran jarum jam 4. Mengukur tegangan tinggi dan tegangan sekunder Susunan belitan primer dan sekunder yang akan dilakukan polaritas seperti gambar : C. Alat yang diperlukan 1. transformator V.A IK HZ 50 YUASA TUUSINKI KOGYO.CO.ID 2. Ohmeter jembatan Weston Type V 3788935.2 3. voltmeter AC/DC class 1,00 D. Langkah Kerja 1. Ujung kumparan tinggi disambungkan dengan ujung kumparan tegangan rendah yang terdekat 2. Ujung – ujung yang lain dipasang voltmeter 3. Ujung – ujung kumparan tegangan tinggi dihubungkan dengan sumber tegangan 220 V dan dipasang Voltmeter Vp 4. Amati beberapa besar tegangan pada posisi kedua alat ukur, jika Vx > Vp kedua GGL Induksi saling menjumlahkan an disebut polaritas penjumlahan sedangkan apabila Vx < Vp GGL induksi kedua kumparan ada hubungan pengurangan dan disebut polaritas pengurangan ABDUL HAMDI MUSTAPA 17630/2010 3 PRAKTIKUM MESIN-MESIN LISTRIK E. Gambar Rangkaian Percobaan F. Hasil Percobaan Data transformator satu fasa sesuai dengan tanda titik yang berlawanan antaara belitan primer dan sekunder : No V1 V2 V3 Keterangan 1 220 55 155 H2X2 2 220 55 155 H2X1 V1 < V3 (-) 3 220 55 262 H1X1 V1 > V3 (+) 4 220 55 262 H1X2 V1 > V3 (+) V1 < V3 (-) G. Tugas 1. Buat rangkaian polaritas dari transformator penjumlahan? Jawab: V H1 X1 E1 H2 H1 X1 E1 E2 X2 E2 H2 X2 V ABDUL HAMDI MUSTAPA 17630/2010 4 PRAKTIKUM MESIN-MESIN LISTRIK 2. Buat rangkaian polaritas dari transformator pengurangan? Jawab: V X1 H1 E1 E1 E2 X2 H2 X1 H1 E2 H2 X2 V 3. Buat Kesimpulan dari hasil yang telah diamati tentang polaritas? Jawab: a. Polaritas transformator satu fasa akan selalu berganti-ganti pada waktu beroperasi. b. Untuk mengetahui polaritas pada sebuah transformator dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu metode additive dan substractive. Pada pengukuran bila tegangan V1 < V3 GGL induksi saling menjumlahkan dan dikatakan additive polarity. Pada pengukuran bila tegangan V1 > V3 GGL induksi kedua lilitan ada hubungan pengurangan dan dikatakan substractive polarity. c. Fungsi polaritas transformator yaitu sebagai penentuan kutub-kutub pada transformator. d. Polaritas transformator dapat diketahui apabila kita mengetahui polaritas dari sumber tegangan yang kita berikan pada transformator. ABDUL HAMDI MUSTAPA 17630/2010 5 PRAKTIKUM MESIN-MESIN LISTRIK PRAKTIKUM II TRAFO BEBAN NOL DAN HUBUNG SINGKAT A. Tujuan Diharapkan mahasiswa dapat : 1. Menentukan konstanta transformator tahanan magnetisasi dan reaktansi medan bocor 2. Menentukan rugi-rugi inti transformator satu fasa 3. Membuat karakteristik tanpa beban V0 = f (I0) dan W0 = f (V0) 4. Menentukan perbandingan (ratio) transformasi dari transformator satu fasa 5. Besaran transformator seperti impedansi pengganti Zac, Rac, dan Xac 6. Rugi-rugi tembaga primer dan tembaga skunder 7. Membuat karakteristik Iac = f (Vac) dan Wac = f (Vac) B. Teori Singkat Trafo adalah alat yang berfungsi untuk mengkonversi suatu arus atau tegangan bolak-balik dari nilai tertentu menjadi nilai yang lain. Jika trafo menerima energi pada tegangan rendah dan mengubahnya menjadi tegangan tinggi disebut trafo step up. Dan jika trafo diberi tegangan tinggi dan mengubahnya menjadi tegangan rendah disebut trafo step down. Konstruksi dasar trafo adalah terdiri dari 2 kumparan yang dililitkan pada inti besi tertutup. Energi disatukan pada satu lilitan yang disebut lilitan primer dan diberikan pada beban lainnya yang disebut lilitan sekunder. 1. Pengukuran Beban Nol Bila kumparan primer suatu transformator dihubungkan dengan sumber tegangan V1 yang sinusoidal (tegangan AC), maka akan mengalir arus primer I0 yang berbentuk sinusoidal dengan menggangap belitan N1 sebagai reaktif murni dan I0 lagging 900 terhadap V1. Arus primer I0 ini menimbulkan fluks yang sephasa dan juga berbentuk sinusoidal. Pada beban nol, tidak ada arus pada lilitan sekunder, tapi ada pada lilitan primer. Secara keseluruhan daya yang di hasilkan tidak dikonsumsi pada lilitan primer melainkan akan dikembalikan lagi (diserap) oleh sumber tegangan. Sehingga pada umumnya transformator dinyatakan dalam VA ,bukan dalam Watt. Pada tarnsformator tanpa beban, tidak ada daya yang didisipasi dan tegangan serta arus tetap ada. ABDUL HAMDI MUSTAPA 17630/2010 6 PRAKTIKUM MESIN-MESIN LISTRIK 2. Pengukuran Hubungan Singkat Hubungan singkat berarti impedansi beban Zl diperkecil menjadi nol, sehingga hanya impedansi Zek = Rek dan Xek ini relative kecil, harus dijaga tegangan yang masuk (Vhs) cukup kecil sehingga arus yang dihasilkan tidak melebihi arus nominal. Harga I0 akan relative kecil bila arus yang dihasilkan tidak melebihi arus niminal, sehingga pada pengikuran ini dapat diabaikan. Transformator hubung singkat dapat berakibat fatal, seperti terbakarnya kumparan primer dan kumparan sekunder. Hal ini bisa disebabkan oleh terkelupasnya isolasi atau cacat pada isolasiatau terjadi hubung singkat pada kumparan sekunder. Untuk pencegahan dapat dilakukan dengan memasang sekring atau Current Breaker pada transformator. Pengujian trafo hubung singkat dapat dilakukan dengan menguji hubung singkat seperi Gambar dibawah ini. Pada kumparan primer dihubungkan dengan amperemeter dan wattmeter dan kumparan sekunder dihubung singkatkan. C. Alat Yang Dibutuhkan 1. Transformator VA, 50Hz, Yuasa Tuusinki Kogyo, Co. Ltd 2. Ohm meter jembatan weston type V 2788935,2 3. Voltmeter AC/DC class 1,00 4. Amperemeter AC/DC class 1,00 5. Wattmeter AC/DC class 0,5 6. Saklar TO 30 16 A/380 volt 7. Cos phi meter type 3340 ABDUL HAMDI MUSTAPA 17630/2010 7 PRAKTIKUM MESIN-MESIN LISTRIK D. Langkah Kerja 1. Percobaan Transformator Satu Fasa Beban Nol a. Rangkai percobaan transformator satu fasa beban nol sesuai dengan gambar rangkaian yang ada b. Pasang alat-alat ukur sesuai dengan percobaan c. Masukan switch S1 naikkan tegangan primer secara bertahap, catat parameter yang terdapat pada sisi primer dan sekuder 2. Percobaan Transformator Satu Fasa Hubungan Singkat a. Rangkai percobaan transformator satu fasa hubungan singkat dengan gambar rangkaian yang ada b. Pasang alat-alat ukur sesuai dengan percobaan c. Masukan switch S1 naikkan tegangan primer secara bertahap, catat parameter yang terdapat pada sisi primer dan sekuder E. Gambar Rangkaian Percobaan 1. Transformator Satu Fasa Beban Nol 2. Transformator Satu Fasa Hubungan Singkat ABDUL HAMDI MUSTAPA 17630/2010 8 PRAKTIKUM MESIN-MESIN LISTRIK F. HASIL PERCOBAAN 1. Transformator Satu Fasa Beban Nol a. Tabel Pengukuran Vo1 Io Po Vo2 25 V 24 mA 0,1 W 10 V 50 V 33 mA 1W 25 V 75 V 42 mA 2W 40 V 100 V 55 mA 4W 55 V 125 V 0,55 A 6W 70 V 150 V 0,09 A 8W 80 V 175 V 0,12 A 10 W 90 V 200 V 0,19 A 14 W 105 V 225 V 0,27 A 18 W 120 V b. Tabel Perhitungan COSα Zo Ro Xo 0,166 1041,6 172,9 29,4 0,606 1515,1 918,1 24,4 0,634 1785,7 1132,1 25,5 0,727 1818,1 1321,7 22,2 0,960 2500 2400 10 0,592 1666,6 986,6 26,0 0,476 1458,3 694,1 27,6 0,368 1052,6 387,3 25,7 0,296 833.3 246,6 24,2 Cos α = Zo = Ro = atau Ro = Zo. sinα Xo = Zo . cosα ABDUL HAMDI MUSTAPA 17630/2010 9 PRAKTIKUM MESIN-MESIN LISTRIK 2. Transformator Satu Fasa Hubungan Singkat a. Tabel Pengukuran V Iout Iin P 5 1,4 0,5 5 10 3 1,5 10 15 5 2,7 28 b. Tabel Perhitungan Cos α Sin α Ic Im Rc Xm 2 1,73 2,8 2,42 1,78 2,06 0,66 0,75 1,98 2,25 5,05 4,44 0,69 0,72 3,45 3,6 4,34 4,16 Rc = Xm = Ic = Io . cos α Im = Io sin α G. Kesimpulan 1. Pada percobaan trafo yang digunakan adalah trafo step down, yaitu tegangan primer lebih tinggi dari tegangan sekunder. 2. Pada percobaan beban nol nilai Ro = tak hingga dan Xo = tak hingga. Nilai Ro tak hingga karena nilai daya ada yang 0, sehingga menyebabkan cosθ juga 0. 3. Perbedaan Ro dan Xo disebabkan magnet sisa pada trafo. 4. Efisiensi dipengaruhi oleh daya keluaran dan daya masukan. Untuk efisiensi yang baik harus memiliki daya keluaran hampir sama dengan daya masukan. 5. Faktor regulasi dipengaruhi oleh tegangan sekunder saat beban kosong dan keadaan berbeban, faktor regulasi yang baik memiliki tegangan sekunder yang besar pada saat beban kosong. 6. Pada percobaan polaritas trafo raa-rata adalah substractifve yaitu dengan V3≡ V1-V2 7. Pada kerja paralel trafo perbedaan daya disebabkan kurang presisinya alat dan kurang teliti saat pembacaan alat ukur. ABDUL HAMDI MUSTAPA 17630/2010 10 PRAKTIKUM MESIN-MESIN LISTRIK PRAKTIKUM III STAR/STAR 0o & DELTA/DELTA 0o A. Tujuan 1. Menentukan pergeseran sudut 0o antara garis netral dan kumparan primer hubungan bintang (star), dan kuparan sekunder hubungan hubungan bintang (star) suatu transfor 3 fasa. 2. Menentukan pergeseran sudut 0o antara garis netral dan kumparan primer hubungan delta (Δ), dan kuparan sekunder hubungan delta (Δ) suatu transfor 3 fasa. B. Teori 1. Hubungan Star/Star (Y/Y) Keuntungan transformator hubungan Y-Y : a. Titik neutral tersedia pada kedua sisi, baik primer dan sekunder dan bisa digunakan bila diperlukan. b. Insulation yang diperlukan pada belitan hanya 58% atau 1/S3 dari tegangan line. Kelemahan transformator hubungan Y-Y : c. Apabila beban yang disupply tidak seimbang, akan terasa jelas pada tegangan 3 phasa. d. Harmonisa ketiga pada tegangan sangat besar. Gelombang arus eksitasi pada transformator Y-Y tidak sinussoidal dan mengandung komponen harmonisa ketiga yang cukup besar. Dan karena hal tersebut, penjumlahan arus ketiga phasanya tidak sama dengan nol (0) meskipun nilai ketiga arus tersebut sama besar dan memiliki perbedaan phasa yang sama 120o. Dan bila titik neutral pada transformator hubungan Y-Y ini tidak di-ground-kan, maka nilai penjumlahan ketiga phasa arus tersebut dipaksa menuju nol (0), yang akan menyebabkan distorsi pada gelombang flux transformator dan juga distorsi pada gelombang tegangan. Meskipun gelombang tegangan ini memiliki frekuensi yang sama dan berbeda phasa 120o, komponen harmonisa ketiga pada masing-masing phasa juga bergeser sebesar 120o. Penjumlahan komponen harmonisa ketiga ini turut memperbesar harmonisa ketiga pada tegangan. ABDUL HAMDI MUSTAPA 17630/2010 11 PRAKTIKUM MESIN-MESIN LISTRIK Gambar.1 phasor diagram transformator Y-Y Dari phasor diagram transformator Y-Y terlihat bahwa tegangan primer dan sekunder adalah sephasa. 2. Hubungan Delta/Delta (Δ-Δ) Hubungan Transforamtor Delta – Delta (Δ-Δ), adalah hubungan pada transformator 3 phasa, dimana belitan pada sisi primer dan sisi terkunder terhubung secara segitia (Delta-Δ). seperti gambar berikut : Gambar.2 phasor diagram transformator Δ-Δ Dari diagram phasor diatas terlihat tegangan pada sisi priemr dan sekunder satu phasa (tidak ada pergeseran sudut). ABDUL HAMDI MUSTAPA 17630/2010 12 PRAKTIKUM MESIN-MESIN LISTRIK Keuntungan transfromator hubung Delta-Delta (Δ-Δ) : a. Tidak menimbulkan masalah yang serius pada saat melayani beban tidak seimbang b. Tidak ada masalah gangguan harmonisa ketiga pada tegangan c. Tidak ada perbedaan phasa antra sisi Priemr dan Sekunder d. Bila menggunakan bank transformator yang terdiri dari 3 buah belitan terpisah yang dihubungkan secara delta, maka apabila salah satu belitan bermasalah, transformator masih dapat dioperasikan dengan dua belitan (Open Delta) dengan penurunan kapasitas menjadi sebesar 58%. Keuntungan transfromator hubung Delta-Delta (Δ-Δ) : a. Insulation Tegangan yang digunakan pada sisi Primer dan Sekunder harus lebih dari tegangan line. b. Tidak tersedianya titik netral pada kedua sisi transformator. C. Alat yang Diperlukan 1. Transformator TT.222. 3 Fasa, 2 kVA, 220 Volt/2x6,3 Volt 2. Ohm Meter Jembatan Weston Tipe V 3788935.2 3. Volt meter AC/DC class 1,00 D. Langkah Kerja 1. Rangkailah transformator 3 fasa sisi primer hubungan star (Y) 2. Rangkailah transformator 3 fasa sisi sekunder hubungan star (Y) 3. Masukkan switch S1, ukur tegangan sisi primer sesuai dengan ratingya, ukur tegangan sisi sekunder. 4. Buat diagram vector sisi primer (H1), tarik garis netral tempatkan vektor sisi sekunder (X1) 5. Lukislah diagram vektor transformator tersebut. 6. Lakukan pengamatan sesuai seperti hubungan Y/Y0o diatas terhadap transformator 3 fasa hubungan Δ / Δ 0o . ABDUL HAMDI MUSTAPA 17630/2010 13 PRAKTIKUM MESIN-MESIN LISTRIK E. Rangkaian Percobaan 1. Transformator Y/Yo a 2. Transformator Δ/Δ o F. Hasil ABDUL HAMDI MUSTAPA 17630/2010 14 PRAKTIKUM MESIN-MESIN LISTRIK 1. Data transformator 3 fasa hubungan Y/Y0o VAB VBC VCA Vab Vbc Vca 120 120 120 120 120 180 120 120 120 83 82 82 120 120 120 75 73 71 2. Data transformator 3 fasa hubungan Δ / Δ 0o . VAB VBC VCA Vab Vbc Vca 120 120 120 70 220 130 120 120 120 87 88 155 120 120 120 70 80 135 G. Tugas 1. Buatlah rangkaian sudut pergeseran fasa transformator hubungan Y/Y 0o ? Jawab: 2. Buatlah rangkaian sudut pergeseran fasa transformator hubungan Δ/Δ 0o ? ABDUL HAMDI MUSTAPA 17630/2010 15 PRAKTIKUM MESIN-MESIN LISTRIK Jawab: H. Kesimpulan Hubungan Y-Y 0o, digunakan untuk melayani beban yang kecil dengan tegangan transformasi yang tinggi. Pada hubungan Y-Y Tegangan phasa primer sebanding dengan tegangan phasa sekunder dan perbandingan belitan transformator. Hubungan Δ/Δ 0o, tegangan kawat ke kawat dan tegangan phasa sama untuk primer dan sekunder transformator VAB= VBC= VAC= VLN. Maka hubungan tegangan primer dan sekunder transformator adalah sebagai berikut : VL-L= VL-N (volt) VAB= VBC = VAC (volt) Sedangkan arus pada transformator tiga Arus adalah : Fasa r yang mengalir pada belitan a adalah 115.6 a dengan sudut 0 derajat dengan arah dari a1 menuju a2, sedangkan arus pada belitan sekunder a adalah 867 a dengan sudut 0 derajat, sedangkan arus pada belitan yang lain adalah sebagai tampak pada gambar. arus yang mengalir pada fasa r merupakan penngurangan vektor arus yang mengalir pada belitan a dan belitan c (perhatikan arah vektor yang ditunjukkan dengan tanda panah. Pada titik disekitar a1 berlaku hukum kirchoff : Arus Keluar (meninggalkan a1) = Arus Masuk (menuju a1) ABDUL HAMDI MUSTAPA 17630/2010 16 PRAKTIKUM MESIN-MESIN LISTRIK Ir + Ic = Ia Dengan Ir : arus pada fasa r Ia : arus pada belitan a Ic : arus pada belitan c. ABDUL HAMDI MUSTAPA 17630/2010 17 PRAKTIKUM MESIN-MESIN LISTRIK PRAKTIKUM IV STAR/DELTA -30o & +30o A. Tujuan Menentukan pergeseran sudut -300 antara garis netral dari kumparan primer hubungan bintang (Y) dan kumparan skunder hubungan delta (∆) suatu transformator tiga fasa serta pergeseran sudut +300 antara garis netral dari kumparan primer hubungan bintang (Y) dan kumparan skunder hubungan delta (∆) suatu transformator tiga fasa. B. Teori Singkat Hubungan Transformator Bintang - Segitiga (Y-Δ) , merupakan hubungan pada transforamtor 3 phasa dimana belitan disisi primer adalah Bintang (Wye-Y) dan pada sisi sekunder adalah Segitiga (Delta-Δ), seperti gambar dibawah ini : Dari diagram phasor seperti gambar diatas terlihat bahwa pada transformator 3 phasa hubungan Wye-Delta (Y-Δ), tegangan pada sisi sekunder mengalami pergeseran keterlambatan (lag) sebesar 30o. 1. Keuntungan Transformator Hubungan Y-Δ : a. Tidak ada masalah yang serius pada saat melayani beban yang tidak seimbang karena hubungan delta pada sisi sekunder akan mendistribusikan beban tidak seimbang tersebut pada masing-masing phasa. b. Masalah harmonisa ketiga pada tegangan disisi sekunder dapat dihapus karena telah disirkulasikan melalui hubungan delta disisi sekunder. ABDUL HAMDI MUSTAPA 17630/2010 18 PRAKTIKUM MESIN-MESIN LISTRIK 2. Kerugian Transformator Hubungan Y-Δ : a. Tegangan pada sisi sekunder mengalami pergeseran phasa erhadap sisi primer, sehingga apabila ingin memparalel trafo dengan hubungan Wye-Delta (Y-Δ) ini maka harus diperhatikan kesamaan vektor diagram transformator yang akan diparalel tersebut. b. Insulation yang dibutuhkan pada belitan disisi sekunder harus memiliki ketahanan sedikit diatas tegangan line pada sisi sekunder tersebut, sehingga umumnya (Y-Δ) sering digunakan sebagai transformator step-down C. Alat Yang Diperlukan 1. Transformator TT.222. 3 fasa, 2kVA, 220 volt/ 2x63,5 volt 2. Ohm meter jembatan weston type V 3788935,2 3. Voltmeter AC/DC class 1,00 D. Langkah Kerja 1. Rangkailah transformator 3 fasa sisi primer hubungan start (Y) 2. Rangkailah transformator 3 fasa sisi skunder hubungan start (Y) 3. Masukan switch S1, ukur tegangan sisi primer sesuai dengan ratingnya, ukur tegangan sisi skunder 4. Buatlah diagram vektor sisi primer (H1). Tarik garis netral tempatkan vektor sisi skunder (X1) 5. Lukislah diagram vektor transformator tersebut 6. Lakukan pengamatan sesuai hubungan Y/∆-300 diatas terhadap transformator 3 fasa hubungan Y/∆+300 E. Gambar Rangkaian Percobaan 1. Transformator -300 (Y/∆-300) ABDUL HAMDI MUSTAPA 17630/2010 19 PRAKTIKUM MESIN-MESIN LISTRIK 2. Transformator +300 (Y/∆+300) F. Hasil Percobaan 1. Data transformator tiga fasa hubungan Y/∆-300 VAB VBC VAC Vab Vbc Vac 110 110 110 40 40 40 150 150 150 60 60 60 220 220 220 80 80 80 2. Data transformator tiga fasa hubungan Y/∆+300 VAB VBC VAC Vab Vbc Vac 110 110 110 40 40 40 150 150 150 60 60 60 220 220 220 80 80 80 ABDUL HAMDI MUSTAPA 17630/2010 20 PRAKTIKUM MESIN-MESIN LISTRIK G. Tugas 1. Buatlah rangkaian sudut pergeseran fasa transformator hubungan Y/ Δ -30o ? Jawab: 2. Buatlah rangkaian sudut pergeseran fasa transformator hubungan Y/ Δ +30o ? Jawab: H. Kesimpulan Hubungan Y/ Δ menghasilkan beda fasa 30° antara tegangan saluran masukan dan saluran transmisi keluaran. Maka dari itu, tegangan line keluaran E12 adalah 30° mendahului tegangan line masukan EAB, seperti dapat dilihat dari diagram phasor. Jika saluran keluaran memasuki kelompok beban terisolasi, beda fasanya tidak masalah. Tetapi jika saluran dihubungkan paralel dengan saluran masukan dengan sumber lain, beda phasa 30° mungkin ABDUL HAMDI MUSTAPA 17630/2010 21 PRAKTIKUM MESIN-MESIN LISTRIK akan membuat hubungan paralel tidak memungkinkan, sekalipun jika saluran tegangannya sebaliknya identik. ABDUL HAMDI MUSTAPA 17630/2010 22 PRAKTIKUM MESIN-MESIN LISTRIK PRAKTIKUM V STAR/ZIG-ZAG -30o & +30o A. Tujuan 1. Menentukan pergeseran sudut -30o antara garis netral dan kumparan primerhubungan bintang (Y), dan kuparan sekunder hubungan zig-zag (Z) suatu transfor 3 fasa. 2. Menentukan pergeseran sudut +30o antara garis netral dan kumparan primerhubungan bintang (Y), dan kuparan sekunder hubungan zig-zag (Z) suatu transfor 3 fasa. B. Teori Singkat 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). Supaya dapat bekerja dengan baik, maka salah satu syarat yang diperlukan adalah setiap fasa hendaknya bebanya sama, akan tetapi hal ini seringkali sukar dipenuhi. Untuk itu lilitan sekunder dibuat dalam hubungan interconnected star (zig-zag). Transformator zig-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 elemen lilitan tiga fasa dibagi menjadi dua bagian dan masing-masing dihubungkan pada kaki yang berlainan. Pada aplikasinya, hubungan star/ zig-zag lebih banyak digunakan daripada hubungan delta/star. Hal tersebut dikarenakan hubungan star/zig-zag dapat mengatasi masalah dari beban tidak seimbang. Titik netral dari earthing transformer dapat terhubung ke tanah secara langsung atau melebih current limiting impedance, sedangkan bagian terminal terhubung ke jalur tiga fasa. Earthing transfomer dirancang untuk dua kondisi yaitu ketika sistem berjalan dengan normal dan ketika terjadi earth fault di satu jalur line. ABDUL HAMDI MUSTAPA 17630/2010 23 PRAKTIKUM MESIN-MESIN LISTRIK Gambar transformator hubungan Y-Z C. Alat yang Diperlukan 1. Transformator TT.222. 3 Fasa, 22 kVA, 220 Volt/2x6,3 Volt 2. Ohm Meter Jembatan Weston Tipe V 3788935.2 3. Volt meter AC/DC class 1,00 D. Langkah Kerja 1. Rangkailah transformator 3 fasa sisi primer hubungan star (Y). 2. Rangkailah transformator 3 fasa sisi sekunder hubungan Zig-zag (Z). 3. Masukkan switch S1, ukur tegangan sisi primer sesuai dengan ratingya, ukur tegangan sisi sekunder. 4. Buat diagram vector sisi primer (H1), tarik garis netral tempatkan vektor sisi sekunder (X1). 5. Lukislah diagram vektor transformator tersebut. 6. Lakukan pengamatan sesuai seperti hubungan star/zig-zag -30o (Y/Z-30o) diatas terhadap transformator 3 fasa hubungan star/zig-zag +30o (Y/Z+30o). E. Rangkaian Percobaan 1. Transformator Star/Zig-zag -30o (Y/Z -30o) ABDUL HAMDI MUSTAPA 17630/2010 24 PRAKTIKUM MESIN-MESIN LISTRIK 2. Transformator Star/Zig-zag -30o (Y/Z -30o) F. Hasil 1. Data transformator 3 fasa hubungan Y/Z-30o VAB VBC VCA Vab Vbc Vca 70 70 70 70 70 70 150 150 150 80 80 80 220 220 220 120 120 120 2. Data transformator 3 fasa hubungan Y/Z+30o VAB VBC VCA Vab Vbc Vca 70 70 70 70 70 70 150 150 150 80 80 80 220 220 220 120 120 120 ABDUL HAMDI MUSTAPA 17630/2010 25 PRAKTIKUM MESIN-MESIN LISTRIK G. Tugas 1. Buatlah rangkaian sudut pergeseran fasa transformator hubungan Y/Z-30o ? Jawab: 2. Buatlah rangkaian sudut pergeseran fasa transformator hubungan Y/Z +30o ? Jawab: ABDUL HAMDI MUSTAPA 17630/2010 26 PRAKTIKUM MESIN-MESIN LISTRIK H. Kesimpulan Ketika arus R mempunyai sudut 0 derajat, maka arus r mempunyai sudut –30 derajat. Beda sudut sebesar 30 derajat ini hanya berlakau ketika arus pada fasa R, S dan T mempunyai besar yang sama serta memliki beda sudut 120 derajat (dalam kondisi yang seimbang). Apabila arus pada fasa R, S , T tidak berada dalam kondisi seimbang maka pergeserean sudut pada sisi primer dan sekunder akan bervariasi tergantung besar arus yang mengalir pada tiap fasa. ABDUL HAMDI MUSTAPA 17630/2010
