Power Faktor (PF) Pada Motor

Power Faktor (PF) Motor - Power Faktor atau Faktor Daya bukanlah suatu ukuran efisiensi. Power faktor tidak lain adalah sebuah rasio perbandingan antara daya nyata (Real Power - kW) terhadap daya semu (Apparent Power - kVA). Apabila suatu beban menyerap daya reaktif - kAVR, hal ini berarti Power faktor nya adalah lagging. Hampir seluruh motor , power faktornya bersifat lagging. Pengoperasian suatu sistim yang memiki power faktor yang rendah akan menyebabkan penurunan kemampuan kapasitas suplai dari sumber power listriknya (perusahaan listrik - kala di Indoensia adalah PLN). Untuk mencegah penurunan tersebut, sebuah perusahaan listrik mengharuskan setiap pelanggannya agar selalu menjaga power faktor sistim kelistrikannya pada batas yang telah ditetapkan dan akan memberi pinalti apabila power faktor sistim kelistrikan pelanggan tersbut dibawah batas yang telah ditetapkan.


Untuk memahami perbedaan ketiga daya dalam sistim kelistrikan (kVA, kW dan kVAR) tidak terlepas dari pemahaman mengenai power faktor. Sebagai ilustrasi, sebuah beban mekanikal yang digerakan oleh motor akan memerlukan daya kerja yang dikonsumsi sebagai energi. Daya yang dibutuhkan tersebut merupakan daya nyata (Real Power) dengan satuan kW.

Dilain sisi , motor merupakan suatu beban yang bersifat induktif, yang berarti arus yang diserap oleh motor untuk berputar tertingal terhadap tegangan suplainya, (lagging). Pada kondisi ini, daya reaktif diserap oleh motor. Daya reaktif  (Reacktive Power) tersebut tidak dapat digunakan untuk mengoperasikan beban mekanikal tadi, namun diperlukan motor untuk membangkitkan medan magnitnya (magnetic field) sehingga motor dapat berputar. Daya reaktif tersebut dinyatakan dalam kVAR (kilo-volt-ampere-reactive). Dan hasil penjumlahan vektor antara daya nyata , kW(kilo-watt) dengan daya reactive, kVAR merupakan daya semu , kVA (kilo-volt-ampere) yang merupakan hasil kali dari tegangan (Voltage) dan arus (Ampere).

Sebuah motor yang beroperasi akan selalu menyerap daya nyata (kW dan daya reaktif (kVAR). Bila sebuah motor dioperasikan langsung tanpa menggunakan kapasitor, seluruh daya aktif (kW) dan daya reaktif (kVAR) diserap dari sumer suplainya - perusahaan listrik (PLN).

Kapasitor merupakan komponen listrik yang bersifat menyerap arus sehingga bersifat leading (arus yang mengalir mendahului tegangan), dan dapat melepaskan muatan arusnya kebeban bila diperlukan. Jika kapasitor dipasangkan kesebuah motor, maka daya reaktif (kVAR) yang diserap oleh motor tersebut dari sebuah perusahaan listrik akan berkurang dan bahkan bisa menjadi 0, karena kebuthan daya reaktifnya telah disuplai melalui kapasitor.




Dan satu lagi, dengan adanya kapasitor, high efficiency motor dan power faktor tinggi tidak begitu dibutuhkan pada sebuah motor. Motor yang high efficiency dan  memiliki power faktor tinggi sangat jarang ditemukan dan tidak banyak diproduksi, karena perancangan sebuah motor haruslah mengadop semua parameter seperti, kenaikan temperatur, karakteristik torsi, power faktor, efisiensi dan lainnya, sehingga apabila hanya menitik beratkan kepada salah satu parameter saja, misalnya power faktor, maka akan ada parameter lainny ayang akan dikorbankan.
Contohnya adalah , seperti rancangan sebuah motor untuk menaikkan power faktor , hal yang dilakukan adalah denga mengurangi dan memperkecil air gap motor tersebut, dan pengurangan air gap ini dapat menyebabkan efisiensi motor menjadi turun.

Pengaruh Voltage Unbalance Pada Operasional Motor

Voltage Unbalance (Tegangan Tidak Seimbang) - Motor yang mendapatkan suplay power yang tegangannya tidak seimbang akan menyebabkan tidak seimbangnya arus yang mengalir menuju belitan stator motor. Meskipun persentase ketidakseimbangan tegangan tersebut kecil (Percent Voltage Unbalance) namun dapat menimbulkan persentase ketidakseimbangan arus yang mengalir ke belitan stator motor menjadi besar, sehingga dapat meningkatkan kenaikan temperatur motor yang pada kahirnya bisa menyebabkan gangguan pada motor.

Sebaiknya tegangan yang diinputkan kemotor  harus secara merata,  jika tegangan tidak seimbang (Voltage Unbalance), hal ini juga akan menyebabkan penurunan daya motor yang sebanding dengan persentase ketidakseimbangan tegangan suplai tersebut, seperti grafik pengaruh voltage umbalance (tegangan tidak seimbang) terhadap penurunan daya motor dibawah ini :
Untuk menghitung persentase tegangan tidak seimbang (Percent Voltage Unbalance) dapat menngunakan rumus sbb :
Percent  Unbalance = 100 x Max. Volt Deviation From Average Volt. / Average Volt.

Contoh Percent  Unbalance Voltage :


Misalnya, sebuah motor tiga-fase dengan daya 100 kW beroperasi dengan tegangan input 380, 372 dan 395, maka Percent Unbalance dari teganan input motor adalah :
diterapkan pada terminal motor berjalan
  • Average Voltage = (380 + 372 + 395) / 3
  • Average Voltage = 382 V
  • Max. Voltage Deviation = 15 V
  • Percent Unalance = 100 x 15/382
  • Percent Unalance = 3,9%



Bila dilihat dari grafik :  Percent Voltage Unbalance pada titik 3,9 %, alan membuat Faktor Derating menjadi sekitar 0,84 yang berati sekitar 84 kW terhdap Rated Pwer Motor 100 kW. Hal ini menandakan bahwa dengan Percent Unbalance sekitar 4 %, motor100 kW hanya bisa dibebankan sekitar 84 kW utuk mencegah kerusakan motor tersebut.

Catatan Penting dari grafik diatas:
Jangan mengoperasikan motor dengan Persentase Unbalance Voltage diatas 5%


Disamping motor mengalami derating daya , tegangan tidak seimbang (Voltage Unbalance) juga akan menghasilkan efek yang mempernaruhi karakteristik kinerja motor tersebut , sbb :
  1. Karakteristik Torsi : Tegangan tidak seimbang akan mengurangi nilai lock rotor motor dan torsi motor tersebut
  2. Karakteristik Full-Load Speed​​ : Tegangan tidak seimbang akan mengakibatkan sedikit penurunan terhadap parameter Full-Load - Speed motor tersebut.
  3. Arus Motor : Tegangan Tidak Seimbang (Voltage Unbalance akan mengikbatkan ketidak seimbangan 6 samapai 10 kali pada arus motor beban penuh (Full Load Current).
  4. Temperatur : Dari hasil penelitian dan pengalaman dilapangan, persentase tegangan tidak seimbang (Percent Voltage Unbalance) samapai 3,5% akan menyebabkan kenaikan temperatur motor sampai 25 %.


Tips Memasang Current Transformer (Transformator Arus)

Tips Memasang Current Transformer (Transformator Arus) - Current Transformer atau trannsformator arus merupakan transformator yang berfungsi untuk mengukur (metering) arus yang melewati suatu penghantar. Untuk tujuan pengukuran arus, maka Current Tranformer harus terpasang seri dengan penghantar yang akan diukur arusnya. Dengan rasio antara lilitan primer (N1) dan lilitan sekunder (N2) maka arus yang melewati suatu penghantar dapat diukur dengan alat ukur seperti Amper meter atau alat ukur digital lainnya.

Contoh : Bila kita menggunakan CT (Current Transformer) dengan rasio 200/5 A, hal ini berarti apabila arus yang melewati suatu penghantar yang diukur adalah 100 A, maka nilai arus tersebut pada sisi sekunder adalah :
Is = 5 x 100 /200
Is = 2,5 A.

Nilai 2,5 A yang terukur kemudian dikonversi kembali menjadi nilai 100 A pada tampilan pembacaan.
Selain sebagi metering (pengukur) arus, Current Transformer juga digunakan sebagai bagian dari alat proteksi, seperti over current, overload, differential current dan lain sebagainya.

Dalam penggunaannya, ada beberapa hal yang mesti kita perhatikan untuk faktor keselamatan dan mencegah kerussakan Current Transformer tersebut, seperti dibawah ini :
  1. Ketika kita mau menghubungkan current transformer (trafo arus) kesebuah alat ukur atau alat proteksi (protection device), untuk keamanan, salah satu terminal harus dihubungkan ketanah. (Gambar 1)
  2. Lilitan sekunder current transformer tidak boleh dalam keadaan open circuit ketika dipasang seri pada suatu penghantar. 
  3. Apa bila pada penghantar tersebut terpasang current transformer, dan  tidak dihubungkan ke alat ukur ataupun alat proteksi, maka terminal sekunder dari current transformer tersebut harus dihubungsingkatkan (short) dan ditanahkan.(Gambar 2)
  4. Untuk current transformer yang memiliki taping yaitu beberapa buah terminal sekunder yang outputnya bisa dipilih sesuai kebutuhan, maka terminal yang tidak terpakai mesti dibiarkan terbuka. (Gambar 3)
  5. Current Transformer yang menggunakan kapasitor untuk pembagi taping (capacitive devider tap -Ck), maka terminal Ck tersebut harus dihubungkan ke alat metering atau alat proteksi. Apa bila terminal Ck tidak digunakan, maka terminal Ck harus ditanahkan. (Gambar 4)












Variasi Tegangan dan Frekuensi Pada Motor


Pengaruh Variasi Tegangan dan Frekuensi Pada Motor - Pada dasarnya semua motor didesign untuk beroperasi dengan aman dan lancar pada tegangan dan frekuensi yang telah ditetapkan dengan toleransi +/- 10% untuk tegangan dan +/- 5% untuk frekuensi, yang menyuplai power listrik kemotor tersebut.

Kondisi berikut ini bisa terjadi pada sebuah motor yang disuplai dengan variasi tegangan:


  1. Variasi tegangan (turun - naik) ketika motor beroperasi pada rated bebannya akan menyebabkan kenaikan temperatur pada motor. Hal ini dapat memperpendek umur isolasi motor tersebut.
  2. Peningkatan tegangan suplai biasanya akan mengakibatkan penurunan faktor daya. Sebaliknya, penurunan teganan akan menghasilkan kenaikan pada faktor daya motor tersebut.
  3. Keadaan Lock-Rotor dan Torsi Breakdown nilainya sebanding dengan kuadrat tegangan, sehingga penurunan tegangan akan menghasilkan penurunan torsi.
  4. Biasanya, kenaikan 10% pada tegangan akan menghasilkan pengurangan slip motor sekitar 17%. Sedangkan penurunan tegangan 10% akan menghasilkan kenaikan nilai slip motor sekitar 21%.



Sedangkan pada kondisi frekeuensi yang bervariasi, keadaan yang dialami motor ketika beroperasi adalah sebagai berikut :
  1. Frekuensi lebih besar dari frekuensi pengenal biasanya meningkatkan Faktor Daya namun mengurangi besarnya nilai lock-rotor dan torsi maksimal. Pada kondisi ini juga mengakibatkan peningkatkan kecepatan motor sehingga menimblkan rugi gesekan.
  2. Sebaliknya, penurunan frekuensi biasanya akan menurunkan faktor daya dan kecepatan motor  dan juga meningkatkan nilai lock-rotor dan torsi maksimum

Paralel Transformator dengan Ratio Trafo ,Impedansi, dan kVA Beda

Paralel Transformator dengan Ratio Trafo ,Impedansi, dan kVA Beda - rasanya tidak mungkin kita temukan pada pengoperasian transformator yang diparalel, kita akan coba melihat bagaimana kejadiannya teerhadap transformator dan arus sirkulasi yang muncul apabila diparalel dengan kondisi parameter tersebut.

Seperti telah diulas sebelumnya, transformator yang diparalel dengan kondisi parameter rasio dan impedansi berbeda, besarnya arus sirkulasi yang muncul merupakan hasil dari penggabungan dari masing-masing transformator yang menyuplai beban total.

Pada kondisi memparalel transformator dengan kondisi parameter Ratio Trafo ,Impedansi, dan kVA Beda, pengaruh yang muncul sebagai akibat pengoperasian paralel dapat dipahami melalui contoh perhitungan sbb :



Memparalel dua buah transformator, transformator 1 dengan rating  2000 kVA,impedansi 5,75% dan X/R rasio 8. Transformator 1 ditapping pada 2,5% dari tegangan nominal, sedangkan transformator dengan rating  1000 kVA,impedansi 4% dan X/R rasio 4. Transformator 2 ditapping pada tegangan nominal.Persentase arus sirkulasi (%Ic) adalah :
%Z’ = 5.75, maka %R’ = %Z’ / [(X/R)2 + 1)]1/2
%e  = 2.5

Resistansi  Trafo 1:
%R’ = 5.75 / ((8)2 + 1))1/2
%R’ = %R” = 0.713

Reaktansi Trafio 1:
%X’ = %R x (X/R)
%X’ = %X” = 0.713 x 8 = 5.7

Resistansi  Trafo 2:
%R’ = 4 / ((5)2 + 1))1/2
%R’ = %R” = 0.784

Reaktansi Trafo 2:
%X’ = %R x (X/R)
%X’ = %X” = 0.784 x 5 = 3.92

Dengan menggunakan rumus yang sama :
%Ic = %e x 100 / ((%R’ + k%R”)2 + (%Z’ + k%Z”)2)1/2

Maka %Ic :
%Ic = 2.5 x 100 / [ (0.713 + (2000/1000) x 0.784)2 + (5.7 + (2000/1000) x 3.92)2]1/2
%Ic = 250 / 13.73 = 18.21

Dari hasil perhitungan diatas, dapat dilihat bahwa beban yang sanggup disuplai dari hasil memparalel kedua transformator adalah : 3000 - (0.1821 x 3000) = 2454 kVA



Paralel Transformator dengan Ratio Trafo Beda, Impedansi Sama dan kVA Sama

Pada kejadian dimana transformator yang berbeda ratio, tapi impedansi dan rating kVA sama diparalel arus sirkulasi akan mengalir diantara transformator yang diparalel tersebut sehingga akan menyebabkan temperatur transformator menjadi naik  (panas).

Situasi transformator yang berbeda ratio, tapi impedansi dan rating kVA sama dapat terjadi apabila pada salah satu transformator posisi tapping tegangan berbeda dengan transformator yang akan diparalel, sehingga menimbulkan arus sirkulasi pada masing – masing transformator seperti gambar berikut :

Untuk menghitung besarnya arus sirkulasi yang ditimbulkan, perbedaan rasio antara dua transformator tersebut terlebih dahulu dikonversi kedalam bentuk persentase terhadap  rasio tegangan normal. Arus sirkulasi dihitung dengan membagi nilai % rasio tersebut dengan jumlah total impedansi kedua trafo dimana arus sirkulasi tersebut mengalir, sesuai dengan persamaan berikut :

%Ic = %e x 100 / ((%R’ + k%R”)2 + (%Z’ + k%Z”)2)1/2

Dimana :
%Ic = arus sirkulasi pada transformator dalam bentuk % terhadap rating arus trafo
%R’, %Z’, %R” dan %Z” adalah presentase resistansi dan reaktansi berdasarkan rasio X/R.
k = kVA’/kVA”
%e = perbedaan rasio tegangan (persentase terhadap tegangan normal)

Akan lebih jelas dengan contoh kasus sebagai berikut :
Memparalel dua buaht transformator 2000 kVA, masing-masing memilik impedansi 5,75% dan X/R rasio 8. Transformator 1 ditapping pada 2,5% dari tegangan nominal, sedangkan transformator kedua ditapping pada tegangan nominal.Persentase arus sirkulasi (%Ic) adalah :

%Z’ = 5.75, maka %R’ = %Z’ / [(X/R)2 + 1)]1/2
%e  = 2.5

Resistansi :
%R’ = 5.75 / ((8)2 + 1))1/2
%R’ = %R” = 0.713

Reaktansi :
%X’ = %R x (X/R)
%X’ = %X” = 0.713 x 8 = 5.7

Maka %Ic :
%Ic = 2.5 x 100 / [ (0.713 + (2000/2000) x 0.713)2 + (5.7 + (2000/2000) x 5.7)2]1/2
%Ic = 250 / 11.5 = 21.7

Arus sirkulasi adalah 21.7 % terhadap arus beban penuh.




Dari contoh kasus diatas terlihat bahwa perbedaan yang kecil pada tegangan antra dua trafo akan menyebabkan arus sirkulasi yang sangat besar (21.7% dari arus beban penuh). Maka perlu diperhatikan sekali posisi taping masing-masing transformator pada saat akan diparalel.
Arus sirkulasi yang timbul terpisah dari beban. Jika transformator dibebani full, maka arus sirkulasi yang mengalir akan menimbulkan kenaikan temperatur (panas) pada masing-masing transformator karena arus sirkulasi tersebut tidak mengalir kebeban, hanya bersikulasi antra transformator yang diparalel.









Paralel Transformator dengan Impedansi Beda,Ratio Trafo Sama dan kVA Beda

Sangat jarang dilakukan pada suatu industri memparalel transformator dengan parameter Impedansi Beda, Ratio Trafo Sama dan kVA Beda. Jika hal ini tepaksa dilakukan karena tidak ada pilihan lain, maka yang harus diperhatikan betul pada saat memparalel trafo dengan parameter  Impedansi Beda, Ratio Trafo Sama dan kVA Beda adalah pembebanan pada masing-masing transformator.



Hal ini dapat lebih jelas dengan contoh perhitungan sebagai berikut :
Memparalel 2 buah trafo dengan ratio tegangan yang sama , rating trafo 1 adalah  3000 kVA dengan impedansi 5,75% dan trfo 2 dengan rating 1000 kVA dengan impedansi  4%. Kedua trafo akan meyuplai beban 3500 kVA, bila impedansi kabel untuk memparale trafo diabaikan, maka masing-masing trafo akan dibebani seperti perhitungan dibawah ini :

Dengan menggunakan rumus dan perhitungan seperti postingan sebelumnya , maka didapat beban masing - masing trafo adalah :

  • kVA Trafo 1 = 3500 x (3000/5,75) / (3000/5,75 + 1000/4)
  • kVA Trafo 1 = 3500 x 522 / (522 + 250)
  • kVA Trafo 1 = 2366 kVA 
  • kVA Trafo 2 = 3500 x (1000/4) / (3000/5,75 + 1000/4)
  • kVA Trafo 2 = 3500 x 250 / (522 + 250)
  • kVA Trafo 2 = 1134 kVA 
Dari hasil hitungan diatas terlihat bahwa trafo 1 dibebani dibawah rating sedangkan trafo 2 dibebani diatas rating. Pembebanan diatas rating kVAnya akan menyebabkan operasional trafo diatas 100% sehingga bisa menyebabkan trafo panas dan memperpendek umur trafo tersebut.


Paralel Transformator dengan Impedansi Beda,Ratio Trafo dan kVA Sama

Apa jadinya bila memparalel transformator dengan impedansi beda,ratio trafo dan kVA sama - Sering dalam prakteknya banyak para enginer maupun teknisi untuk meningkatkan sistim suplai power listriknya melakukan paralel trafo yang ada dengan trafo lain yang memeliki rating kVA yang sama namun dengan persen impedansi yang berbeda. Hal ini umum dilakukan bila situasi mengharuskan demikian karena permasalahan yang bermacam-macam seperti anggaran yang terbatas untuk pembelian transformator yang memiliki parameter yang sama dengan parameter tranformator yang sudah terpasang sebelumnya.

Perlu dipahami, bahwa bila memparalel transformator dengan impedansi beda, ratio trafo dan kVA sama akan menimbulkan arus sirkulasi pada setiap trafo yang besarnya berbanding terbalik dengan besarnya nilai impedansi trafo tersebut. Hal ini akan menyebabkan trafo yang memiliki persen impedansi yang kecil akan dialiri arus yang besar untuk menyuplai beban sementara trafo yang persen impedansinya besar akan dialiri arus yang kecil sehingga beban yang ditanggungnya juga ringan.



Hal ini dapat lebih jelas dengan contoh perhitungan sebagai berikut :
Memparalel 2 buah trafo dengan ratingnya sama 2000 kVA dan ratio tegangan yang sama namun impedansi trafo 1 sebesar  5,75% dan impedansi trafo 2 sebesar  4%rasio yang sama untuk menyuplai beban 3500 kVA, maka tiap - tiap trafo akan dibebani sebesar , sebagai berikut :
Dengan menggunakan rumus pada postingan sebelumnya, maka :
Beban Trafo 1 :
  • kVA1 = 3500 x (2000 / 5,75%) / (2000 / 5,75% + 2000 / 4%)
  • kVA1 = 3500 x (348) / (348 + 500)
  • kVA1 = 1436 kVA

Beban Trafo 2 :
  • kVA2 = 3500x (2000/ 4%) / (2000/ 5,75% + 2000 / 4%)
  • kVA2 = 4000 x (500) / (348 + 500)
  • kVA2 = 2064 kVA
Dari perhitungan diatas dapat dilihat bahwa , dikarenakan impedansi yang tidak sama, kedua trafo tersebut bila diparalel tidak akan bisa menyamai kVA rating masing-masing trafo tersebut malah pada salah satu trafo pembebanannya melebihi kapasitasnya sendiri. Sehingga pembebanan pada masing-masing trafo menjadi tidak seimbang, dari perhitungan diatas dapat disimpulkan:
  • Trafo 1 dengan rating 2000 kVA, impedansi 5,75% hanya dibebani sebesar 1436 kVA (72%).
  • Trafo 2 dengan rating 2000 kVA, impedansi 4% dibebani sebesar 2064 (103%).
Pembebanan trafo diatas ratingnya akan menyebabkan trafo cepat panas, dan memperpendek umur trafo tersebut.

Paralel Transformator dengan Impedansi Sama,Ratio Trafo Sama dan kVA Beda

Kalau pada postingan sebelumnya telah dibahas paralel trafo dengan impedansi sama, ratio trafo sama dan kVA sama, kali ini kita akan membahas membahas mengenai paralel trafo dengan parameter impedans dan rasio trafo yang sama namun kVA tiap trafo berbeda. Apa yang terjadi pada trafo tersebut ?

Walaupun hal ini tidak lazim dilakukan, namun kadangkala bagi sebagian praktisi terpaksa dilakukan karena berbagai pertimbangan seperti keterbatasan dana , tidak ada pilihan lain dan lain sebagainya.

Meskipun arus sirkulasi tidak akan muncul , seperti pada tabel pada postingan syarat memparalel transformator  tapi yang mesti diperhatikan adalah pembebanan pada tiap - tiap trafo, hal ini dapat dijelaskan dengan contoh perhitungan dibawah ini : 



Memparalel 2 buah trafo dengan rating kVA 3000 kVA dan 1000 kVA impedansi yang sama 5,75%, dan rasio yang sama untuk menyuplai beban 4000 kVA, maka tiapp - tiap trafo akan dibebani sebesar , sebagai berikut :
Dengan menggunakan rumsu diatas, maka :
Beban Trafo 1 :
  • kVA1 = 4000 x (3000 / 5,75%) / (3000 / 5,75% + 1000 / 5,75%)
  • kVA1 = 4000 x (522) / (522 + 174)
  • kVA1 = 3000 kVA

Beban Trafo 2 :
  • kVA2 = 4000 x (1000 / 5,75%) / (3000 / 5,75% + 1000 / 5,75%)
  • kVA2 = 4000 x (174) / (522 + 174)
  • kVA2 = 1000 kVA
Dari perhitungan diatas dapat dilihat bahwa , walaupun trafo yang diparalel tersebut berbeda rating kVA , dengan impedansi yang sama, arus yang mengalir dari masing - masing transformator akan sama dengan rating  trafo tersebut.





Paralel Transformator dengan Impedansi Sama,Ratio Trafo Sama dan kVA Sama

Paralel Transformator  - Seperti telah dibahas pada postingan sebelumnya, proses paralel transformator dapat dilakukan bila trafo - trafo yang akan diparalel tersebut idealnya mempunyai parameter impedansi yang sama, ratio trafo yang sama dan rating kVA yang sama.

Memparalel transformator dengan Impedansi sama, Ratio Trafo sama dan kVA sama

Memparalel transformator dengan Impedansi sama,Ratio Trafo sama dan kVA sama akan menghasilkan pembebanan yang merata untuk setiap trafo yang di paralel tersebut karena impedansi disetiap trafo yang diparalel sama yang menyebabkan arus yang mengalir menuju beban (load) sama besarnya sehingga tidak ada salah satu trafo yang dibebani lebih dari trafo yang lainnya. Selain hal tersebut, dengan ketiga parameter yang sama maka dapat menghilangkan arus sirkulasi pada setiap belitan transformator itu.



Perhitungan pembebanan masing - masing trafo yang akan diparalel dengan  impedansi sama, ratio trafo sama dan kVA sama dapat menggunakan rumus sbb :

  • kVA 1 = kVABeban x (kVATrafo1 / %Z1 ) / (kVATrafo1 / %Z1 + kVATrafo2 / %Z2)
  • kVA 2 = kVABeban x (kVATrafo2 / %Z21 ) / (kVATrafo1 / %Z1 + kVATrafo2 / %Z2)
Untuk lebih mudahnya dapat melihat contoh kasus dibawah ini :
Memparalel 2 buah trafo dengan rating kVA yang sama 2000 kVA dan impedansi yang sama 5,75%, dan rasio yang sama untuk menyuplai beban 4000 kVA, maka tiapp - tiap trafo akan dibebani sebesar , sebagai berikut :
Dengan menggunakan rumsu diatas, maka :
Beban Trafo 1 :
  • kVA1 = 4000 x (2000 / 5,75%) / (2000 / 5,75% + 2000 / 5,75%)
  • kVA1 = 4000 x (348) / (348 + 348)
  • kVA1 = 2000 kVA
Dari hasil diatas didapat bahwa Trafo 1 akan dibebani 2000 kVA bila diparalel denga trafo yang memiliki parameter untuk paralel yang sama pada beban 4000 kVA.
Dikarenakan parameter yang sama maka, trafo yang lain kita sebut saja sebagai Trafo 2 juga akan terbebani sebesar 2000 kVA.

Dari kedua hasil diatas dapat disimpulkan bahwa dengan parameter impedansi sama, ratio trafo sama dan kVA sama , maka untuk menyuplai kebutuhan suatu power listrik (beban) , maka beban tersebut akan dibagi rata kesetiap trafo.




Syarat Memparalel Transformator (Trafo)

Syarat Memparalel Transformator (Trafo) - Memperalel dua buah atau lebih trafo dapat dilakukan apabila parameter rasio trafo, persen impedansi dan rasio perbandingan X/R pada trafo - trafo tersebut adalah sama. Memparalel trafo yang salah satu parameter diatas tidak terpenuhi dapat menimbulkan arus sirkulasi antar trafo dan pembagian pembebanan trafo tidak sesuai dengan yang diinginkan. Sehingga situasi tersebut akan menyebabkan turunnya efisiensi trafo serta menurunkan kemampuan trafo dalam melayani beban.

Penjelasan terkait tidak dapatnya diparalel transformator yang salah satu parameternya tidak sama, adalah sbb :
  1. Pembagian arus untuk masing - masing transformator, dengan total beban yang sama dengan total kapasitas seluruh trafo yang diparalel, maka salah satu trafo akan mengalami kelebihan beban (overload)
  2. Arus sirkulasi antar trafo akan naik 10% dari arus pada saat kapasitas penuh.
  3. Gabungan antara arus sirkulasi masing-masing trafo serta arus pada saat beban penuh akan melebihi kapasitas arus pada saat beban penuh pada setiap trafo tersebut.



Arus sirkulasi (circulaitng current) merupakan arus yang mengalir pada saat transformator tidak dibebani, sedangkan arus beban penuh (full load current) merupakan arus yang mengalir pada saat transformator terhubung kebeban (load).

Type Koneksi Trafo Yang di Paralel
Beban Trafo Seimbang
Beban antar Trafi tidak seimbang Loading
Trafo mengalami beban lebih (overloaded)
Timbulnya Arus Sirkulasi
Koneksi Yang Diperbolehkan
Impedansi Sama
Ratio Sama 
kVA Sama
Ya
Tidak
Tidak
Tidak
Ya
Impedansi Sama
Ratio Sama 
kVA Beda
Tidak
Ya
Tidak
Tidak
Ya
Impedansi Beda
Ratio Sama
kVA Sama
Tidak
Ya
Ya
Tidak
Tidak
Impedansi Beda
Ratio Sama 
kVA Beda
Tidak
Ya
Ya
Tidak
Tidak
Impedansi Beda
Ratio Beda 
kVA Sama
Ya
Tidak
Ya
Ya
Tidak
Impedansi Beda
Ratio Beda 
kVA Beda 
Tidak
Ya
Ya
Ya
Tidak

Point Penting Memparalel Transformator

Point Penting Memparalel Transformator - Untuk keperluan menyuplai beban yang besar, sementara transformator yang tersedia memiliki kapasitas yang lebih rendah, maka karena kondisi tertentu (keterbatasan sumber daya dan anggaran) para teknisi biasanya melakukan pengoperasian beberapa buah transformator secara paralel sehingga beban besar yang mesti disuplai dapat terlayani.



Dalam pengoperasian secara paralel, ada beberapa hal yang mesti diperhatikan agar transformator - transformator yang diparalel tersebut dapat beroperasi secara aman dan kontiniu, seperti berikut :
  1. Pengoperasian beberapa transformator secara paralel pada dasarnya cukup sederhana dan aman asalkan rating KVA, persen impedansi dan rasio perbandingan trafo tidak berbeda.
  2. Ketika pengoperasian transformator dengan kondisi parameter rasio, impedansi sama maka pembebanan pada tiap - tiap transformator adalah sama besarnya.
  3. Ketika pengoperasian transformator dengan rating kVA yang sama, tetapi impedansi berbeda maka pembebanan pada tiap - tiap transformator akan berbeda besarnya..
  4. Pembebanan tiap - tiap transformator akan juga berbeda besarnya transformator yang diparalel memilik perbedaan rating kVA dan persen impedansi.
  5. Arus sirkulasi akan muncul apabila rasio belitan tiap-tiap transformator yang diparalel berbeda.  Sdangkan besarnya arus sirkulais yang muncul tersebut dipengaruhi oleh perbadingan X/R masing-masing transformator tersebut.
  6. Memparalel transformator yang memiliki vektor  Delta-delta dengan transformator  delta-wye tidak boleh dilakukan, karena adanya perbedaan sudat phasa terhadap ground sebesar 30 derajat antara transformator yang sekundernya wye dengan transformator yang sekundernya delta