Hubungan Transformator Segitiga - Segitiga (Δ-Δ)

Hubungan Transformator Segitiga - Segitiga (Δ-Δ) atau Delta - Delta, adalah hubungan pada transformator 3 phasa, dimana belitan pada sisi primer dan sisi terkunder terhubung secara segitia (Delta-Δ), seperti gambar berikut :

Pada transformator 3 phasa yang terhubung secara Segitiga-segitiga (Delta-Delta, Δ-Δ), perhitungannya adalah sebagai berikut :

-   Ratio Tegangan antara sisi Primer dan sisi sekundr adalah :

-   Nilai Tegangan pada sisi Primer dan sisi Sekunder adalah :

-   Hubungan antara Ratio Tegangan dengan Nilai Tegangan sisi Primer dan sisi Sekunder pada transformator 3 phasa yang terhubung  secara Segitiga-segitiga (Delta-Delta, Δ-Δ), adalah :

Dari diagram phasor diatas terlihat tegangan pada sisi priemr dan sekunder satu phasa (tidak ada pergeseran sudut).

Keuntungan transformator 3 phasa yang terhubung secara Segitiga-segitiga (Delta-Delta, Δ-Δ) :

-   Tidak menimbulkan masalah yang serius pada saat melayani beban tidak seimbang

-   Tidak ada masalah gangguan harmonisa ketiga pada tegangan

-   Tidak ada perbedaan phasa antra sisi Priemr dan Sekunder

-   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%.

Kerugian transformator 3 phasa yang terhubung secara Segitiga-segitiga (Delta-Delta, Δ-Δ) :

-   Insulation Tegangan yang digunakan pada sisi Primer dan Sekunder harus lebih dari tegangan line.

-   Tidak tersedianya titik netral pada kedua sisi transformator.

-   

Read more »

Hubungan Transformator Segitiga - Bintang (Δ-Y)

Hubungan Transformator Segitiga - Bintang (Δ-Y), atau Delta-Wye, merupakan hubungan pada transformator 3 phasa dimana belitan disisi primer adalah Segitiga (Delta-Δ) dan pada sisi sekunder adalah Bintang (Wye-Y), seperti gambar dibawah ini.  

Pada transformator 3 phasa  yang terhubung Delta-Wye (Δ-Y), perhitungannya adalah sbb :
-   Ratio Tegangan antara sisi primer dan sisi sekunder :

 

-   Nilai Tegangan pada sisi Primer dan Sekunder adalah :

-   Hubungan Ratio Tegangan dengan  Nilai Tegangan pada Transformator 3 phasa Delta-Wye (Δ-Y) :

Berdasarkan gambar diagram phasor terlihat pada transformator hubungan Delta-Wye (Δ-Y) ini tegangan sisi sekunder mengalami pergeseran 30^o mendahului (lead) terhadap tegangan disisi primer.

Karaketeristik transformator hubungan Delta-Wye (Δ-Y) sama dengan  transformator hubungan Wye-Delta (Y-Δ).

Dengan memperhatikan ketahanan insulation, transformator hubungan Delta-Wye (Δ-Y) bisa digunakan baik sebagai transformator step-up (penaik tegangan), namun secara umum banyak digunakan pada apilikasi step-down (penurun tegangan).

Dengan adanya titik netral pada sisi sekunder, transformator hubungan Wye-Delta (Y-Δ) banyak digunakan sebagai transformator distribusi, karena bisa menyuplai beban tiga phasa maupun satu phasa. Sedangankan hubungan  delta di sisi primer dapat meminimalkan beban tidak seimbang yang sering dihadapi pada setiap transformator distribusi.

Read more »

Hubungan Transformator Bintang - Segitiga (Y-Δ)

Hubungan Transformator Bintang - Segitiga (Y-Δ) , atau Wye-Delta, 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 :

Untuk hubungan lilitan primer-sekunder Y-Δ pada transformator 3 phasa adalah sbb :
-  Ratio Tegangan antara sisi Primer dan Sekunder adalah :

-  Nilai tegangan pada sisi Primer dan Sekunder adalah :

-  Hubungan Ratio Tegangan dan nilai Tegangan pada Transformator 3 phasa hubungan Y-Δ adalah :

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 30^o.

Keuntungan Transformator Hubungan Y-Δ :

-  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.

-   Masalah harmonisa ketiga pada tegangan disisi sekunder dapat dihapus karena telah disirkulasikan melalui hubungan delta disisi sekunder.

Kerugian Transformator Hubungan Y-Δ :

-  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.

-   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

Read more »

Hubungan Transformator 3 Phasa

Hubungan transformator 3 phasa pada umumnya terdiri dari Wye (Bintang -Y) dan Delta (Segita - Δ) dengan hubungan sisi primer dan sekunder sbb :
- Hubungan Bintang - Bintang, Wye-wye (Y-Y)
- Hubungan Bintang - Segitiga, Wye - delta (Y-Δ)
- Hubungan Segitiga- Bintang, Delta -wye (Δ-Y)
- Hubungan Segitiga- Segitiga, Delta - delta (Δ-Δ)

- Hubungan Bintang - Bintang, Wye-wye (Y-Y)

Untuk hubungan transformator Y-Y ;

- Ratio Tegangan Primer dan Sekunder :

- Nilai Tegangan pada Sisi Primer dan Sekunder adalah :

- Sehingga hubungan Ratio Tegangan dan Nilai Tegangan Transformator Y-Y, menjadi sbb :

Dari phasor diagram transformator Y-Y terlihat bahwa tegangan primer dan sekunder adalah sephasa.

Keuntungan transformator hubungan Y-Y :

- Titik neutral tersedia pada kedua sisi, baik primer dan sekunder dan bisa digunakan bila diperlukan.

- Insulation yang diperlukan pada belitan hanya 58% atau 1/S3 dari tegangan line. 

Kelemahan transformator hubungan Y-Y :

- Apabila beban yang disupply tidak seimbang, akan terasa jelas pada tegangan 3 phasa.

- 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 120^o.

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 120^o, komponen harmonisa ketiga pada masing-masing phasa juga bergeser sebesar 120^o. Penjumlahan komponen harmonisa ketiga ini turut memperbesar harmonisa ketiga pada tegangan.

Kedua kelemahan transformator hubungan Y-Y, masalah unbalance dan harmonisa ketiga, dapat diatasi dengan menerapkan salah satu teknik dibawah ini, sbb :

1. Menghubungkan titik neutral ke ground

Dengan di-gorund-kannya titik neutral transformator Y-Y, akan mencegah kenaikan tegangan harmonisa dengan mengalirkan arus harmonisa ketiga ketitik neutral. 

2. Menambahkan belitan ketiga (tersier) yang terhubung delta (Δ)

Penambahan belitan tersier ini menyebabkan peningkatan harmonisa ketiga pada tegangan didalam belitan tersier dan akan menimbulkan arus sirkulasi pada belitan tersebut. Hal ini akan menekan harmonisa ketiga tegangan pada belitan utama Y-Y.

Note : Salah satu dari teknik diatas mesti diterapkan bila kita menggunakan transforamtor hubungan Y-Y.

Read more »

Pengukuran Tan Delta

Setiap peralatan listrik yang beroperasi pastilah mengalami stres terhadap faktor tegangan operasi, vibrasi, temperatur, kotoran dan lain sebagainya. Semua faktor tersebut akan menyebabkan penurunan ketahanan isolasi peralatan listrik secara terus menerus.

Dalam sebuah jaringan sistim tenaga listrik yang komplek, penurunan atau penuaan tahanan isolasi peralatan listrik merupakan suatu masalah serius yang dapat menimbulkan kerugian yang besar seperti kerusakan transformator, meledaknya Circuit Breaker dll.

Untuk menghindari breakdown peralatan yang tidak terduga dan kestabilan distribusi power sangatlah penting untuk mengetahui kondisi isolasi peraltan tersebut dan memonitor secra berkala untuk mendapatkan degradasi ketahanan isolasi.

Dalam sistim kelistrikan, Disipasi Fakor atau Pengukuran Tangen Delta bertujuan untuk mengetahui kualitas isolasi suatu peralatan listrik. Oleh karena itu, suatu peralatan listrik yang baru perlu diketahui hasil uji tangen delta-nya yang nantinya berguna sebagai referensi untuk pengukuran tangen delta berikutnya yang dilakukan secara berkala, sehingga didapat grafik degradasi tahanan isolasi peralatan tersbut. Grafik hasil uji tanden delta tersebut akan memperlihatkan efek penuaan tahahanan isolasi suatu peralatan  mulai dari awal pembuatan sampai selama pengoperasian. Dengan data ini, dapat ditentukan kapan dilakukan pemeliharaan, penggantian peralatan tersebut secara terencana, sehingga kerusakan secara tidak terduga dapat ditekan. Hal inipun menjamin keamanan dan kestabilan supplay listrik.

Sebenarnya tidak ada standar yang jelas untuk menyatakan tahanan isolasi suatu peralatan dapat dinyatakan baik atau buruk terhadap nilai hasil pengukuran tangen delta. Hal ini tergantung dar masing-masing pabrikan yang memproduksi alat tersebut dan bahan yang digunakan. Pengukuran tangen delta lebih ditujukan untuk mengetahui laju penurunan kualitas tahanan isolasi suatu peralatan atau efek penuaannya. Oleh karena itulah pengukuran tangen delta memerlukan nilai awal sebagai referensi untuk pengukuran selanjutnya yang dilakukan secara berkala.

Namun berdasarkan pengalaman dari praktisi dilapangan, secara umum baik atau buruknya kondisi tahanan isolasi suatu peralatan listrik berdasarkan hasil pengujian tangen delta-nya dapat dikelompokan sebagai berikut :

Angka	Nilai Tangen Delta Untuk Alat Baru	Nilai Tangen Delta Untuk Alat Lama	Nilai Kapasitansi
Power Capacitor	0.0002	-	10 uF ... 2000 uF
Power Cable XLPE	0.0005	0.01	250 pF/Mtr
Power Cable PVC	0.01	0.1	500 pF/Mtr
Insulating Oil (Capacitor)	< 0.0001	0.001	Depends on IEC250
Insulating Oil (Others)	0.0001	0.001	Depends on IEC250
Insulating Board	0.01	0.05	Depends on IEC250
Power Transformer	0.01	0.005	500 pF ... 5 nF
Bushing	0.003	0.01	200 pF ... 1500 pF
Rotating Machines	0.01	-	10 nF ... 1 uF

Read more »