Transformator (trafo)

  Pengertian

Transformator (trafo) adalah alat yang digunakan untuk menaikkan atau menurunkan tegangan bolak balik (AC). Transformator terdiri dari 3 komponen pokok yaitu: kumparan pertama (primer) yang bertindak sebagai input, kumparan kedua (skunder) yang bertindak sebagai output, dan inti besi yang berfungsi untuk memperkuat medan magnet yang dihasilkan.—  

Prinsip Kerja

Prinsip kerja dari sebuah transformator adalah sebagai berikut. Ketika Kumparan primer dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik, perubahan arus listrik pada kumparan primer menimbulkan medan magnet yang berubah. Medan magnet yang berubah diperkuat oleh adanya inti besi dan dihantarkan inti besi ke kumparan sekunder, sehingga pada ujung-ujung kumparan sekunder akan timbul ggl induksi. Efek ini dinamakan induktansi timbal-balik (mutual inductance).

—  Kegunaan Trafo

Ø  Pengiriman tenaga lisrik

Ø  Menyesuaikan tegangan

Ø  Mengadakan pengukuran dari besaran listrik

Ø  Memisahkan rangkain satu dengan yang lain

Ø  Memberikan tenaga pada alat tertentu

—  Konstruksi Trafo

1. Inti

Berfungsi untuk mempermudah jalan fluksi, yang ditimbulkan oleh arus listrik yang melalui kumparan. Dibuat dari lempengan-lempengan besi tipis yang berisolasi, untuk mengurangi panas (sebagai rugi-rugi besi) yang ditimbulkan oleh Eddy Current

b. Kumparan Transformator

Adalah beberapa lilitan kawat berisolasi yang membentuk suatu kumparan. Kumparan tersebut terdiri dari kumparan primer dan kumparan sekunder yang diisolasi baik terhadap inti besi maupun terhadap antar kumparan dengan isolasi padat seperti karton, pertinak dan lain-lain.

c. Minyak Transformator

Sebagian besar kumparan-kumparan dan inti trafo tenaga direndam dalam minyak trafo, terutama trafo-trafo tenaga yang berkapasitas besar, karena minyak trafo mempunyai sifat sebagai isolasi dan media pemindah, sehingga minyak trafo tersebut berfungsi sebagai media pendingin dan isolasi.

d. Bushing

Hubungan antara kumparan trafo ke jaringan luar melalui sebuah bushing yaitu sebuah konduktor yang diselubungi oleh isolator, yang sekaligus berfungsi sebagai penyekat antara konduktor tersebut dengan tangki trafo.

e. Tangki konservator

Pada umumnya bagian-bagian dari trafo yang terendam minyak trafo berada (ditempatkan) dalam tangki. Untuk menampung pemuaian minyak trafo, tangki dilengkapi dengan konservator.

—  Kerugian pada trafo

Ø  Rugi-rugi inti

1. Rugi-rugi arus pusar
2. Rugi-rugi histeris

Ø  Rugi-rugi tembaga

—  Rugi-rugi arus pusar

Ø  Rugi arus eddy adalah terjadinya arus pusar yang arahnya ber-putar didalam inti trafo. Arus ini menimbulkan panas didalam inti trafo.

—  Untuk mengurangi rugi arus eddy, inti trafo  dibuat berlapis-lapis masing-masing  lapisan disekat, sehingga arah pusaran  arus dipependek

—  Rugi histeris

Ø  Untuk mengurangi rugi hysterisis, inti trafo dibuat dari besi lunak

Ø  Rugi hysterisis dan arus pusar  tetap, tidak tergantung besar beban

—  Rugi-rugi tembaga

Rugi tembaga adalah rugi-rugi lilitan primer dan sekunder lilitan primer dan sekunder terdiri dari kawat tembaga yang mempunyai panjang dan  penampang

Ø  RUGI TEMBAGA PRIMER        = I_P².R_P                          (Watt)

Ø  RUGI TEMBAGA SEKUNDER  = I_S².R_S                  (Watt)

R_P & R_S   = Tahanan Primer & Sekunder (W)

I_P & I_S      = Arus Primer & Sekunder (Ampere)

Karena rugi tembaga tergantung dari arus primer dan sekunder, maka rugi tembaga bersifat tidak tetap tergantung beban trafo

—  Alat bantu

1. Pendingin

Pada inti besi dan kumparan-kumparan akan timbul panas akibat rugi-rugi besi dan rugi-rugi tembaga. Bila panas tersebut mengakibatkan kenaikan suhu yang berlebihan, akan merusak isolasi (di dalam transformator). Maka untuk mengurangi kenaikan suhu transformator yang berlebihan \perlu dilengkapi dengan sistem pendingin untuk menyalurkan panas keluar transformator

b. Tap changer

Tap changer adalah alat perubah perbandingan transformasi untuk mendapatkan tegangan operasi sekunder yang lebih baik (diinginkan) dari tegangan jaringan / primer yang berubah-ubah. Tap changer yang hanya bisa beroperasi untuk memindahkan tap transformator dalam keadaan transformator tidak berbeban disebut “Off Load Tap Changer” dan hanya dapat dioperasikan manual.