analisis trafo2

PENGARUH PEMBEBANAN TERHADAP UMUR PEMAKAIAN TRANSFORMATOR DISTRIBUSI 20 KV DAERAH KERJA

PT. PLN (PERSERO) RAYON BINJAI TIMUR

LAPORAN TUGAS AKHIR

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Menyelesaikan Mata Kuliah

Tugas Akhir Diploma 3 Teknik Listrik Politeknik Negeri Medan

Oleh

1105032106 MUHAMMAD IQBAL FAUZI

PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

POLITEKNIK NEGERI MEDAN MEDAN

2014

ABSTRAK

Pengaruh Pembebanan Terhadap Susut Umur Pemakaian Transformator Distribusi 20 KV Daerah Kerja PT.PLN (Persero) Rayon Binjai Timur

Oleh

Muhammad Iqbal Fauzi NIM: 1105032106

Banyak faktor yang mempengaruhi susut umur transformator distribusi, diantaranya suhu, pembebanan, isolasi belitan trafo dan minyak trafo. Bila diketahui susut umur suatu transformator, maka dapat dicegah pembebanan yang lebih pada transformator tersebut dengan mengganti transformator dengan daya yang lebih besar atau dengan menyisipkan beberapa transformator sebelum transformator tersebut mengalami kerusakan. Tugas Akhir ini bertujuan mengetahui dari 6 transformator distribusi yang dilakukan pengukuran, berapa persen pembebanan yang diterima pada waktu beban puncak (WBP) yang terjadi pada pukul 18.00 WIB s.d pukul 22.00 WIB yang akan mempengaruhi susut umur transformator. Hasil pengukuran dan analisis perhitungan dari 6 transformator distribusi tersebut, 1 (satu) transformator yang pembebanannya dibawah 80 % sedangkan yang 5 (lima) transformator semuanya diatas 80 %.

Kata kunci: transformator, susut umur, pembebanan

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah S.W.T Tuhan Yang

Maha Esa karena atas berkat dan karunia-Nya penulis dapat

menyelesaikan penulisan Tugas Akhir ini dengan baik

Laporan Tugas Akhir ini berjudul Pengaruh Pembebanan

Terhadap Umur Pemakaian Transformator Distribusi 20 KV Daerah Kerja

PT PLN (Persero) Rayon Binjai Timur sebagai syarat untuk

menyelesaikan Mata Kuliah Tugas Akhir Program DIII Teknik Listrik

Politeknik Negeri Medan.

Dalam penulisan laporan tugas akhir ini, penulis banyak mendapat

bimbingan, bantuan, dan dukungan yang berharga dari berbagai pihak,

baik dalam bentuk materi, moral maupun spiritual, sehingga penulis

dapat menyelesaikan laporan tugas akhir ini. Pada kesempatan ini,

penulis mengucapkan terimakasih kepada :

1. Bapak M. Syahruddin, S.T.,M.T., Direktur Politeknik Negeri Medan.

2. Bapak Junaidi, S.T.,M.T., Ketua Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri

Medan.

3. Bapak Ir. Gunoro, M.T., selaku Kepala Program Studi Teknik Elektro

Politeknik Negeri Medan.

4. Bapak Drs. Andi Refli, M.T., Dosen Pembimbing.

5. Seluruh Staf Pengajar Teknik Elektro Politeknik Negeri Medan, khususnya

Program Studi Teknik Listrik yang telah membimbing dan membantu Penulis

selama perkuliahan.

6. Bapak Yuswadi, Manager PT PLN (Persero) Rayon Binjai Timur.

7. Bapak Mahdani, Supervisor Teknik/Distribusi PT PLN (Persero) Rayon Binjai

Timur.

8. Bapak dan ibu pegawai serta staf PT. PLN (Persero) Rayon Binjai Timur, Pak

Hendrik Napitupuluh, M. Prayogi, Nurcholis Fitrianto, Bu Sondang, Pak

Karsono, Bang Khaidir, Bang Agus, Pak Feri, Bang Okta, Pak Alfian, Pak

Jamiduk Manurung, Bang Benny Sinaga, Bang Fajar, Bang Irfan, Bang

Suprayogi, Tanda Nababan, Bu Hariati, Pak Haris Sitompul, dan seluruh

pegawai serta staf lainnya yang tidak bisa penulis sebutkan satu persatu, atas

kesempatan dan pengalaman yang diberikan kepada penulis untuk belajar dan

memahami tentang distribusi listrik.

9. Orangtua penulis Drs. H. Indra Fauzi, M.T dan Dra. Hj. Raina Rosanti,

M.Hum serta abang saya M. Hilman Fauzi yang selalu memberikan cinta,

kasih sayang, motivasi, pengarahan serta doa yang melimpah kepada penulis.

10. Teman-teman program studi Teknik Listrik, terkhusus teman-teman D3K PLN

kelas EL-6E 11 atas bantuan dan semangat yang diberikan kepada penulis.

Penulis menyadari bahwa laporan tugas akhir ini masih banyak

kekurangan, untuk itu penulis menerima kritikkan dan saran yang

bersifat membangun demi kesempurnaan laporan tugas akhir ini. Semoga

laporan tugas akhir ini bermanfaat bagi semua yang menggunakannya.

Medan, Agustus 2014

Penulis,

M. IQBAL FAUZI

NIM. 1105032106

DAFTAR ISI

LEMBAR PERSETUJUAN ............................................................................... i

LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................ ii

ABSTRAK ........................................................................................................... iii

KATA PENGANTAR ......................................................................................... iv

DAFTAR ISI ........................................................................................................ vi

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... x

DAFTAR TABEL ............................................................................................... xi

BAB 1 PENDAHULUAN .................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang............................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah ..................................................................................... 2

1.3 Batasan Masalah........................................................................................ 2

1.4 Tujuan ....................................................................................................... 2

1.5 Manfaat ..................................................................................................... 2

1.6 Metode Pengumpulan Data ....................................................................... 3

1.6.1 Metode Primer ...................................................................... 3

1.6.2 Metode Sekunder .................................................................. 3

1.7 Sistematika Penulisan .................................................................... 3

BAB 2 LANDASAN TEORI ............................................................................... 5

2.1 Pengertian Transformator.......................................................................... 5

2.2 Penggunaan Transformator ....................................................................... 5

2.3 Transformator Distribusi ........................................................................... 6

2.4 Konstruksi Transformator Dan Peralatan Pendukung ................... 8

2.5 Vektor Grup Transformator ........................................................... 16

2.6 Prinsip Kerja Transformator .......................................................... 19

2.7 Rugi-rugi dan Efisiensi Transformator .......................................... 22

2.8 Sistem Pendingin ........................................................................... 23

2.9 Minyak Transformator .............................................................................. 26

2.10 Peralatan Tambahan untuk Pengaman Transformator .................. 28

2.10.1 Pemadam Kebakaran pada Transformator

Distribusi ........................................................................... 28

2.10.2 Rele Differensial (Differential Relay) ............................... 29

2.10.3 Rele Arus Lebih (Over Current Relay) .............................. 29

2.10.4 Rele Hubung Tanah (Ground Fault Relay) ........................ 30

2.10.5 Rele Thermis (Thermis Relay) . 30

2.10.6 Arrester ..30

2.11 Pembebanan Transformator Distribusi ..................................................... 30

2.12 Pembebanan Transformator Terendam Minyak........................................ 31

2.13 Kenaikan Suhu Pada Transformator ......................................................... 31

2.14 Perhitungan Pegukuran Beban .................................................................. 32

2.15 Susut Umur Transformator ....................................................................... 33

2.16 Perhitungan Perkiraan Lama Waktu

Transformator Distribusi .......................................................................... 34

BAB 3 PENGUMPULAN DATA ....................................................................... 37

3.1 Data dan Hasil Pengukuran Beban Gardu Distribusi

TM. 01-1 ................................................................................................... 37

3.1.1 Data Gardu Distribusi TM. 01-1 ..................................................... 37

3.1.2 Pengukuran Beban Pada

Waktu Beban Puncak (WBP) ........................................................... 38


Luar Waktu Beban Puncak (LWBP) ................................................ 39

3.1.4 Pengukuran Tegangan ...................................................................... 39


TU. 60-1 .................................................................................................... 40

3.2.1 Data Gardu Distribusi TU. 60-1 ...................................................... 40







TU. 61A-1 ................................................................................................. 43

3.3.1 Data Gardu Distribusi TU. 61A-1 ................................................... 43







TU. 64-1 .................................................................................................... 46








TU. 49-1 .................................................................................................... 49








TU. 58-1 .................................................................................................... 52

3.1.1 Data Gardu Distribusi TM. 58-1 ..................................................... 52


Waktu Beban Puncak (LWBP) ........................................................ 53




BAB 4 ANALISA DAN PEMBAHASAN .......................................................... 55

4.1 Perhitungan Beban Transformator ............................................................ 55

4.2 Perkiraan Susut Umur Transformator ....................................................... 64

BAB 5 PENUTUP ................................................................................................ 74

5.1 Kesimpulan ............................................................................................... 74

5.2 Saran ....................................................................................................... 74

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 75

LAMPIRAN ......................................................................................................... 76

DAFTAR GAMBAR

Gambar Hal

Gambar 2.1 Konstruksi Transformator Tipe Inti ............................................ 9

Gambar 2.2 Konstruksi Lempengan Logam Inti Transformator

Bentuk U dan L .......................................................................... 9

Gambar 2.3 Transformator Tipe Cangkang ................................................... 10

Gambar 2.4 Konstruksi Lempengan Logam Inti Transformator

Bentuk E, I dan F ....................................................................... 10

Gambar 2.5 Lilitan Trafo ................................................................................ 11

Gambar 2.6 Bagian-bagian Transformator Distribusi .................................... 12

Gambar 2.7 Daftar Vektor Grup Trafo ......................................................... 18

Gambar 2.8 Skema Prinsip Kerja Transformator............................................ 19

Gambar 2.9 Rugi-rugi pada Transformator..................................................... 22

Gambar 2.10 Rangkaian Umum Sistem Fire Protection .................................. 29

DAFTAR TABEL

Tabel Hal

Tabel 2.1 Suhu-suhu Lebih Standar VDE 0532 .......................................... 12

Tabel 2.2 Macam-macam Sistem Pendingin ............................................... 25

Tabel 2.3 Persyaratan Minyak Transformator............................................. 27

Tabel 2.4 Klasifikasi Batas Suhu ................................................................ 32

Tabel 2.5 Susut Umur Sebagai Fungsi Titik Panas ..................................... 36

Tabel 3.1 Data Gardu Distribusi TM. 01-1 ................................................. 37

Tabel 3.2 Pengukuran Beban pada WBP ................................................... 38

Tabel 3.3 Pengukuran Beban pada LWBP .................................................. 39

Tabel 3.4 Hasil Pengukuran Tegangan ....................................................... 39

Tabel 3.5 Data Gardu Distribusi TU. 60-1 .................................................. 40




Tabel 3.9 Data Gardu Distribusi TU. 61A-1 ............................................... 43
















Tabel 4.1 Tabel Hasil .................................................................................. 73

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Transformator atau trafo sangat berperan penting dalam jaringan distribusi untuk

menyalurkan tenaga listrik. Fungsi dari trafo ini adalah untuk memindahkan dan

mengubah daya listrik dari suatu rangkaian listrik ke rangkaian listrik lainnya.

Penggunaan transformator dalam system tenaga listrik memungkinkan terpilihnya

tegangan yang sesuai dan ekonomis untuk tiap-tiap keperluan. Pada penyaluran

tenaga listrik terjadi kerugian sebesar I2

Tegangan yang paling tinggi di Indonesia pada saat ini adalah 500 Kv yaitu sama

dengan 500.000 volt. Hal ini dilakukan terutama untuk mengurangi kerugian

energi yang terjadi. Agar transformator dapat bekerja terus menerus tanpa adanya

kerusakan maka perlu dilakukan pemilihan transformator yang akan digunakan,

penempatan transformator pada jaringan distribusi sesuai besar beban (kVA) yang

digunakan, dan perawatan berkala dalam jangka waktu tertentu.

R watt, kerugian akan banyak banyak

berkurang apabila tegangan dinaikkan. Dengan demikian saluran-saluran tenaga

listrk senantiasa mempergunakan tegangan yang tinggi.

Dalam transformator ada dua bagian yang secara aktif membangkitkan panas

yaitu besi (inti) dan tembaga (kumparan). Panas-panas itu bilamana tidak

disalurkan atau diadakan pendinginan akan menyebabkan besi atau tembaga itu

mencapai suhu yang terlampau tinggi sehingga bahan-bahan isolasi akan menjadi

rusak. Sistem pendinginan transformator sangat penting untuk kontinuitas

pelayanan, terutama mencegah kerusakan trafo itu sendiri. Untuk hal ini

kebanyakan dilakukan dengan memasukkan inti dan kumparan kedalam minyak.

Banyak factor yang mempengaruhi susut umur transformator distribusi,

diantaranya suhu, pembebanan, isolasi belitan trafo, dan minyak trafo. (Sigid,

2009). Bila diketahui susut umur suatu transformator, maka dapat dicegah

pembebanan yang lebih pada transformator tersebut dengan mengganti

transformator dengan daya yang lebih besar atau dengan menyisipkan beberapa

transformator sebelum transformator tersebut mengalami kerusakan.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas sesuai dengan judul tugas akhir ini

yaitu Pengaruh Pembebanan Terhadap Umur Pemakaian Transformator

Distribusi 20 KV Daerah Kerja PT PLN (Persero) Rayon Binjai Timur,

maka dapat dirumuskan masalah yaitu:

Berapa persen pembebanan yang diterima dari masing-masing trafo

distribusi yang digunakan di daerah kerja rayon Binjai Timur yang akan

mempengaruhi susut umur trafo.

1.3 Batasan Masalah

Karena banyak faktor yang mempengaruhi susut umur trafo, dalam tugas

akhir ini penulis hanya membatasi dari suhu dan pembebanan terhadap

trafo distribusi yang digunakan di daerah kerja rayon Binjai Timur.

1.4 Tujuan

Adapun tujuan dari pembuatan tugas akhir ini adalah untuk mengetahui

berapa persen pembebanan yang diterima dari masing-masing trafo

distribusi yang digunakan di daerah kerja rayon Binjai Timur yang akan

mempengaruhi susut umur trafo.

1.5 Manfaat

Manfaat penulisan tugas akhir ini adalah agar kita dapat memprediksikan

waktu pakai dari transformator tersebut dari perhitungan tegangan dan

arus yang digunakan setiap harinya, meminimalisasikan gangguan pada

trafo, mengoptimalkan kinerja trafo, dan agar sistem pendistribusian

listrik tidak terganggu (kontinu).

1.6 Metode Pengumpulan Data Adapun metode pengumpulan data yang diterapkan oleh penulis dalam

penyelesaian laporan Tugas Akhir ini sekaligus di dalam pengambilan data

dengan cara/metode sebagai berikut :

1.6.1 Metode Primer

Metode ini dilakukan dengan cara mengambil data yang sudah ada di

Kantor PT. PLN Rayon Binjai Timur yang sudah dilakukan pengukuran

langsung ke lokasi transformator.

1.6.2 Metode Sekunder

Metode ini dilakukan dengan cara mengambil teori, serta informasi yang

diperlukan dalam pembahasan masalah yang berkaitan dengan judul

tugas akhir ini.

1.7 Sistematika Penulisan

Untuk memudahkan pemahaman terhadap tugas akhir ini disusun

sistematika penulisan sebagai berikut :

BAB 1 PENDAHULUAN

Dalam bab ini berisikan mengenai Latar Belakang, Rumusan masalah,

Batasan Masalah, Tujuan, Manfaat, Sistematika Penulisan.

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI

Bab ini berisi uraian teori-teori yang mendukung untuk pengerjaan tugas

akhir ini.

BAB 3 PENGUMPULAN DATA

Bab ini berisikan tentang Data dan Hasil Pengukuran Beban Gardu

Distribusi TM.01-1, TU. 60-1, TU.61A-1, TU.64-1, TU. 49-1 dan TU. 58-1.

BAB. 4 ANALISA DAN PEMBAHASAN

Dalam bab ini berisi tentang Pengaruh Pembebanan Terhadap Susut

Umur Pemakaian Transformator Distribusi 20 KV Daerah Kerja PT PLN

(Persero) Rayon Binjai Timur dan hasil pengujian yang telah dilakukan.

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

Dalam bab ini berisi tentang kesimpulan dan saran dari keseluruhan

pembahasan tentang Pengaruh Pembebanan Terhadap Susut Umur

Pemakaian Transformator Distribusi 20 KV Daerah Kerja PT PLN

(Persero) Rayon Binjai Timur agar dapat berfungsi dengan baik.

KATA PENGANTARBAB 1PENDAHULUANLatar BelakangBatasan MasalahTujuanManfaatSistematika Penulisan

analisis trafo2

Documents