JURNAL    AMPERE

## Pelindung
Muhammad Firdaus ( Univ. PGRI Palembang )

## Pengarah
M. Saleh Al Amin ( Univ. PGRI Palembang ) Adiguna ( Univ. PGRI Palembang ) Aan Sefentry ( Univ. PGRI Palembang )

## Pimpinan Editorial
Emidiana ( Univ. PGRI Palembang )

## Dewan Editorial
Sabilal Rasyad ( Politeknik Negeri Sriwijaya ) Nefo Alamsyah ( Univ. Tridinanti Palembang ) M. Saleh Al Amin ( Univ. PGRI Palembang ) Alimin Nurdin ( Univ. PGRI Palembang )

## Staff Editor
Nita Nurdiana ( Univ. PGRI Palembang ) Endang Kurniawan ( Univ. PGRI Palembang )
Alamat Redaksi : Program Studi Teknik Elektro Universitas PGRI Palembang Jalan Jend. A. Yani Lorong Gotong Royong 9/10 Ulu Palembang Sumatera Selatan Telp. 0711-510043 Fax. 0711-514782 e-mail : ampere_pgri@yahoo.com

## JURNAL    AMPERE
Volume 2, Nomor 1,    Januari – Juni 2017

## DAFTAR ISI
Artikel Penelitian
Halaman
1. Studi  Penerapan  Over  Load  Shediing    (OLS)  Relay  pada  Sisi  Sekunder
Transfor  mator  Daya  20  MVa  Penyulang  Aries  20  KV  di  Gardu  Induk
Lahat,    Dian Eka Putra, Andi Siahaan .....................................................................1-11
2. Pengaruh  Gangguan  Hubung  Singkat  1  Fasa  Ke  Tanah  Terhadap  Kinerja Alternator, Emidiana............................................................................................... 12-18
3. Analisa  Penurunan  Faktor  Kerja  Transformator  Daya  30  MVA,  Irine Kartika Febrianti. , …. ............................................................................................. 19-22
4. Studi  Keandalan  Sistem  Distribusi  20  KV  Gardu  Induk  Talang  Ratu
Palembang, Nita Nurdiana ..................................................................................... 23-30
5. Aplikasi  Linier  Programming  Pada  Sistim  Optimasi  Saluran  Transmisi, Masayu Anisa, A.N Afandi, Sabilal Rasyad, Evelina, Taufik Roseno ......................... 31-38
6. Analisa Perkiraan Kemampuan Daya Yang dibutuhkan Untuk Perancangan Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS), Surya Darma.......................................39-53
7. Analisa Penghematan Konsumsi Energi Pada Sistem Pengkondisian Udara dan Sistem Penerangan di Area Produksi PT. Siwijaya Alam Segar Palembang,
Dina Fitria, Yudi Irwansi, Yuwon................................................................................54--66 Petunjuk Untuk Penulisan   ................................................................................................. iii Daftar Pustaka   ................................................................................................................... iv

## ANALISA PENURUNAN FAKTOR KERJA TRANSFORMATOR DAYA 30 MVA

## Irine Kartika Febrianti
Dosen Tetap Yayasan pada Prodi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas PGRI Palembang
e-mail : irinekartika1@gmail.com

## ABSTRAK
Energi merupakan suatu hal yang sangat penting dalam kehidupan sekarang ini, dimana energi listrik  mempunyai  suatu  fungsi  yang  dapat  memberikan  suatu  kebutuhan  atau  pelayanan  bagi  daya listrik  yang  diperlukan  oleh  konsumen.  Untuk  mengetahui  besar  kecilnya  suatu  kerugian  maka dibutuhkan suatu perhitungan  dan analisa serta  evaluasi  yang tepat,  ada beberapa literature  yang bisa digunakan  untuk  menghitung  kerugian  daya  sehingga  data  mengenai  kerugian  daya  bisa  didapat dengan akurat dan mendetail. Dalam perhitungan bisa terdapat perbedaan besarnya nilai kerugian dari waktu ke waktu, hal ini disebabkan oleh pengaruh arus beban puncak yang selalu berbeda tiap harinya dan juga perubahan pada sistem akibat dari perubahan beban pada Transformator.
Kata kunci : Daya, faktor daya, Rugi-rugi Daya, Transformator.

## PENDAHULUAN
Gardu Induk  adalah bagian dari suatu sistem tenaga yang dipusatkan pada suatu tempat berisi saluran  transmisi  dan  distribusi,  perlengkapan  hubung  bagi  transformator  dan  peralatan  pengaman serta peralatan kontrol. Gardu induk berfungsi untuk mengatur aliran daya listrik dari saluran transmisi yang  satu  ke  saluran  transmisi  yang  lain,  mendistribusikannya  ke  konsumen  sebagai  tempat  untuk menurunkan tegangan transmisi menjadi tegangan distribusi dan sebagai tempat kontrol dan pengaman operasi sistem.
Dalam  menyalurkan  daya  Gardu  Induk  memiliki  alat  /  komponen  listrik  yang  berupa transformator  daya  yang  berfungsi  untuk  dapat  menaikkan  tegangan  dan  menurunkan  tegangan. Transformator  daya  diantaranya  dilengkapi  dengan  transformator  pentanahan  yang  berfungsi  untuk mendapatkan  titik  netral  dari  transformator  daya.  Peralatan  ini  disebut Neutral  Current  Transformer (NCT),  perlengkapan  lainnya  adalah  pentanahan  transformator  yang  disebut Neutral  Grounding Resistance (NGR). Dalam operasi penyaluran tenaga listrik transformator dapat dikatakan jantung dari sistem transmisi dan distribusi.
Pada dasarnya transformator tiga  fasa ini terdiri dari tiga buah transformator satu fasa  dengan tiga buah  teras besi  yang  dipasang pada satu  kerangka. Dari tiga teras besi ini  ditempatkan  masing  - masing  sepasang  kumparan  yakni  kumparan  primer  dan  kumparan  sekunder.  Dengan  demikian seluruhnya  akan  terdapat  tiga  buah  kumparan  primer  dan  tiga  buah  kumparan  sekunder.  Dari  ketiga kumparan  primer  maupun  ketiga  kumpatran  sekunder  dapat  dihubungkan  secara  hubungan  bintang ( star conection ) Υ dan dihubungkan segitiga ( delta conection ) Δ.
Transformator merupakan  suatu  peralatan  tenaga  listrik yang  berfungsi  untuk mentransformasikan  atau  mengubah  energy listrik dari suatu  nilai  tegangan ke  nilai tegangan lainnya (Sulihtiyono,Haris Nur Azis 2017) Berdasarkan dari permaslahan tersebut, maka penulis tertarik untuk mengangkat judul dan melakukan peneletian jauh mengenai yaitu “ Analisa Penurunan Faktor Kerja Transformator Daya 30 MVA

## KAJIAN  PUSTAKA Pengertian Transformator
Transformator  Daya  adalah  suatu  peralatan  tenaga  listrik  yang  berfungsi  untuk  menyalurkan tenaga/daya listrik dari tegangan tinggi ke tegangan rendah atau sebaliknya. Dalam operasi penyaluran tenaga  listrik  transformator  dapat  dikatakan  sebagai  jantung  dari  transmisi  dan  distribusi.  Dalam kondisi ini suatu transformator diharapkan dapat beroperasi secara maksimal (kalau bisa terus menerus tanpa  berhenti).  Mengingat  kerja  keras  dari  suatu  transformator  seperti  itu  maka  cara  pemeliharaan juga  dituntut  sebaik  mungkin.  Oleh  karena  itu  transformator  harus  dipelihara  dengan  menggunakan sistem  dan  peralatan  yang  benar,  baik  dan  tepat.  Untuk  itu  regu  pemeliharaan  harus  mengetahui bagian-bagian  transformator  dan  bagian-bagian  mana  yang  perlu  diawasi  melebihi  bagian  yang lainnya.
Berdasarkan  tegangan  operasinya  dapat  dibedakan  menjadi  transformator  500/150kV  dan 150/70kV biasa disebut Interbus Transformator (IBT). Transformator 150/20kV dan 70/20kV disebut juga  transformator  distribusi.  Titik  netral  transformator  ditanahkan  sesuai  dengan  kebutuhan  untuk sistem  pengamanan/proteksi.  Sebagai  contoh  transformator  150/70kV  ditanahkan  secara  langsung  di sisi  netral  150kV  dan  transformator  70/20kV  ditanahkan  dengan  tahanan  rendah  atau  tahanan  tinggi atau langsung di sisi netral 20kV nya.

## Prinsip Kerja Transformator
Transformator tiga fasa pada dasarnya merupakan Transformator 1 fasa 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). ada juga hubungan dalam bentuk khusus yaitu hubungan open-delta (vv connection).
Transformator  tiga  fasa  banyak  digunakan  pada  sistem  transmisi  dan  distribusi  tenaga  listrik  karena pertimbangan ekonomis. Transformator tiga fasa banyak sekali mengurangi berat dan lebar kerangka, sehingga  harganya  dapat  dikurangi  bila  dibandingkan  dengan  penggabungan  tiga  buah  transformator satu  fasa  dengan  rating  daya  yang  sama.  tetapi  transformator  tiga  fasa  juga  mempunyai  kekurangan, diantaranya bila salah satu fasa mengalami kerusakan, maka seluruh transformator harus dipindahkan (diganti),  tetapi  bila  transformator  terdiri  dari  tiga  buah  transformator  satu  fasa,  bila  salah  satu  fasa transformator mengalami kerusakan, sistem masih bisa dioperasikan dengan sistem “open delta”.

## Faktor Daya Transformator
Daya  adalah  energi  yang  dikeluarkan  untuk  melakukan  usaha.  Dalam  sistem  tenaga  listrik, daya merupakan jumlah energi yang digunakan untuk melakukan kerja atau usaha.
Daya  memiliki  satuan Watt ,  yang  merupakan  perkalian  dari  Tegangan  ( volt )  dan  arus ( amphere ).  Daya  dinyatakan  dalam  P,  Tegangan  dinyatakan  dalam  V  dan  Arus  dinyatakan  dalam  I, sehingga besarnya daya dinyatakan :
P = V x I P = Volt x Ampere x Cos φ P = Watt

## Sifat Beban
Pada sistem arus searah hanya mengenal beban resistif (R) tetapi pada sistem arus bolak balik, beban merupakan impedansi (Z) yang biasa dibentuk dari unsur:
1. Resistor (R) yang bersifat resistif atau beban resistif
2. Induktor (L) yang bersifat induktif atau beban induktif (X L )
3. Kapasitor (C) yang bersifat kapasitif atau beban kapasitif (X C )

## Beban Induktif
Beban induktif (Z = X L ) adalah beban yang mengandung kumparan kawat yang dililitkan pada sebuah  inti  besi,  dimana  energi  listrik  yang  diserap  diubah  menjadi  medan  magnet  dan  beban  ini menyerap  daya  semu  yang  seluruhnya  diubah  menjadi  daya  reaktif  induktif.  Yang  termasuk  beban induktif adalah peralatan listrik yang menggunakan motor-motor listrik dan ballast atau transformator. Arus  akan  tertinggal  ( lagging )  sebesar  90  terhadap  tegangan,  atau  sudut  fasanya  sama  dengan  90  sehingga cos  = 0, secara vektoris dinyatakan:

## Beban Kapasitif
Beban  kapasitif (Z = X C )  adalah beban  yang  mengandung suatu rangkaian  kapasitor,  dimana energi listrik yang diserap menghasilkan energi reaktif dan beban ini menyerap daya semu seluruhnya diubah  menjadi  daya  reaktif  kapasitif.  Yang  termasuk  beban  induktif  adalah  kapasitor.  Arus  akan mendahului  ( leading )  sebesar  90  terhadap  tegangan,  atau  sudut  fasanya  sama  dengan  90  sehingga cos  = 0, secara vektoris dinyatakan:

## Daya
Karena beban Z membentuk pergeseran sudut terhadap V (sebagai referensi) maka arus beban (I b )  yang  mengalirpun  membentuk  sudut  yang  sama  searah  dengan  sudut  dari  Z  sebesar φ .  Hal  ini berakibat  timbulnya  tiga  macam  daya,  yaitu  Daya  Aktip    P  (Watt),  Daya  Reaktip  Q  (VAR),  Daya Semu S (VA).

## Daya Aktif (P)
Daya aktif biasanya disebut juga  daya  nyata yaitu daya  yang secara langsung  digunakan oleh beban untuk diubah ke energi lain seperti energi panas, energi cahaya dan sebagainya. Daya ini dapat diserap  oleh  beban  yang  berupa  tahanan  murni  atau  beban  yang  mengandung  komponen  tahanan seperti lampu pijar, elemen pemanas, motor-motor listrik dan lainnya. Daya aktif diukur dalam satuan Watt (W), kilo Watt (kW), Mega Watt (MW) dan seterusnya.

## Daya Reaktif (Q)
Daya reaktif disebut juga daya buta dimana  daya ini tidak dapat dipakai secara langsung oleh beban  untuk  diubah  menjadi  energi  lain,  tetapi  berupa  daya  magnetisasi  yang  dapat  membangkitkan fluksi magnet pada peralatan listrik induksi seperti transformator, motor-motor listrik dan lainnya yang mengandung  reaktansi.  Daya  ini  menurut  sifatnya  terdiri  dari  dua  bagian  yaitu  daya  reaktif  induktif dan daya reaktif kapasitif. Daya reaktif induktif berbentuk energi magnetis sebagai pembangkit fluksi. Tanpa  adanya  daya  reaktif  induktif  daya  tak  dapat  ditransfer  ke  sisi  sekunder  transformator  atau melalui  celah  udara  pada  motor  induksi.  Daya  reaktif  kapasitif  adalah  daya  reaktif  yang  dibutuhkan oleh kapasitor, saluran transmisi tegangan tinggi, condenser sinkron dan lain-lain. Satuan daya reaktif adalah  Volt  Ampere  reaktif  (VAR),  kilo  Volt  Ampere  reaktif  (kVAR),  Mega  Volt  Ampere  reaktif (MVAR) dan seterusnya.

## METODE PENELITIAN
Dalam penelitian ini  yang bertujuan  untuk  menganalisa penurunan  faktor  kerja  transformator daya  30  MV,  diperlukan  banyak  waktu  dan  beberapa  aspek  yang  diperlukan  untuk  menganalisa penurunan faktor kerja transformator daya 30 MVA yang ada.

## HASIL PEMBAHASAN
Kebutuhan  daya  yang  harus  disuplai  oleh  sumber  ke  beban  tergantung  pada  penyerapan  daya oleh  beban  tergantung  pada  daya  reaktif  yang  diserap  oleh  beban  tersebut.  daya  yang  hilang  dapat berupa  energi  panas  dan  energi  magnetisasi  yang  ditimbulkan  pada  saluran.  energi  panas  yang  tidak terpakai  disebut  sebagai  rugi-rugi  daya  aktif  dan  energi  magnetisasi  disebut  sebagai  rugi-rugi  daya reaktif

## KESIMPULAN
Dari hasil analisa faktor kerja pembebanan Transformator daya 30 MVA Dapat ditarik kesimpulan :
Besar  kapasitas  kebutuhan  daya  dipengaruhi  oleh  daya  reaktif  (Q)  sehingga  dapat  dikatakan bahwa kapasitas kebutuhan daya merupakan fungsi daya reaktif.

## DAFTAR PUSTAKA
1. Kadir, Abdul. Transformator. Jakarta: PT Elex Media Komputindo.1989
2. Kadir, Abdul. Distribusi dan Instalasi Tenaga Listrik . Jakarta: Universitas Indonesia.2000
3. Kamaraju, V. Electrical Power Distribution Systems . New Delhi: Tata McGraw Hill Education Private Limited.2009
4. Sulihtiyono,Haris  Nur  Azis.Analisis  Pengaruh  Masa  Operasional  Terhadap  Penurunan Kapasitas.
publikasi.mercubuana.ac.id/index.php/jte/article/downloads/…/1119