## PENGUJIAN JAM VEKTOR HUBUNGAN ZIG-ZAG TRANSFORMATOR DAYA TIGA FASA 3x50 VA 220 V
Oleh : Hery Setijasa
Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Semarang Jl. Prof H Sudarto,S.H. Tembalang, Semarang, Jawa Tengah, Indonesia, 50275. E-mail : hery.setijasa@gmail.com

## Abstrak
Praktikum  transformator  3  fasa  dalam  Mata  Kuliah  Teknik  Tenaga  Listrik  (TTL)  di  Jurusan  Teknik Elektro  POLINES  diselenggarakan  untuk  hubungan  kumparan  primer  dan  sekunder  dalam  konfigurasi segitiga-segitiga, bintang-bintang, segitiga-bintang, bintang-segitiga dengan jam grup vektor yang hanya terbatas pada jam-jam tertentu, dan belum sampai pada 12 jenis jam vektor grup. Disamping itu belum bisa  dilakukan  praktikum  transformator  3  fasa  dalam  konfigurasi  zig-zag,  karena  belum  tersedia transformator  yang  memiliki  tiga  belitan.  Target  khusus  dari  penelitian  ini  yaitu  menghasilkan rekomendasi  untuk  penguatan  dalam  melakukan  percobaan  transformator  3  fasa  pada  semua  jam  grup vektor  dari  hubungan  kumparan  primer  dan  sekunder.  Luaran  penelitian  ini  berupa  publikasi  artikel jurnal  ilmiah  mengenai  jam  grup  vektor  dan  diagram  rangkaian  transformator  3  fasa  dari  3  buah transformator  1  fasa  untuk  12  jenis  jam  grup  vektor  dalam  konfigurasi  segitiga-zigzag  dan  bintang- zigzag.
Kata kunci : Transformator, Bintang/Segitiga/Zigzag .

## Abstract
3-phase  transformer  practicum  in  Electrical  Power  Engineering  (TTL)  in  the  Department  of  Electrical Engineering POLINES Electrical Engineering is held for primary and secondary coil connections in the configuration of triangles, stars, triangles, stars, with vector group clocks that are only limited to certain hours, and have not arrived at 12 types of group vector clocks. Besides that, it is not possible to practice a 3-phase  transformer  in  a  zig-zag  configuration,  because  there  is  no  transformer  with  three  windings available.  The  specific  target  of  this  research  is  to  produce  recommendations  for  strengthening  in conducting experiments with 3-phase transformers on all clock vector groups from primary and secondary coil  connections.  The  output  of  this  research  is  the  publication  of  scientific  journal  articles  regarding vector  group  clocks  and  3-phase  transformer  circuit  diagrams  from  3  single-phase  transformers  for  12 types of vector group clocks in triangle-zigzag and star-zigzag configurations.
Keyword : Transformer, Star/Triangle/Zigzag .
1. Pendahuluan
Transformator 3 fasa menaikkan tegangan listrik yang berasal dari pembangkit listrik PLN hingga ratusan kilo Volt (kV) untuk ditransmisikan dan kemudian  transformator  tiga  fasa  yang lain  menurunkan  tegangan  listrik tersebut  ke  tegangan  distribusi  yang diperlukan  oleh  konsumen  rumah  tangga maupun  perkantoran  yang  pada  umumnya menggunakan  tegangan  AC  220/380  Volt. [1]. Terdapat beberapa cara untuk menghubungkan  kumparan  primer  dan sekunder transformator pada jaringan tenaga  listrik sistem 3 fasa, yaitu konfigurasi segitiga-segitiga,  bintang-
bintang,  segitiga-bintang,  bintang-segitiga, segitiga  terbuka  (open  delta)  dan  zig-zag. [2]. Selama ini kegiatan praktikum transformator  3  fasa  dalam  Mata  Kuliah Teknik  Tenaga  Listrik  (TTL)  di  Teknik Listrik  Jurusan  Teknik  Elektro  POLINES diselenggarakan untuk hubungan kumparan primer  dan  sekunder  dari  transformator  3 fasa  dalam  konfigurasi  segitiga-segitiga, bintang-bintang,  segitiga-bintang,  bintang- segitiga,  dengan  jam  grup  vektor  yang hanya  terbatas  pada  jam-jam  tertentu, karena  belum  tersedia  lembar  kerja  yang komprehensif. [3]. Disamping itu mahasiswa  belum  melakukan  praktikum transformator  3  fasa  untuk  hubungan
kumparan  primer  dan  sekunder  dalam konfigurasi  zig-zag.  Oleh  karena  itu penelitian ini dapat memberikan rekomendasi  yang  lebih  komprehensif untuk  penguatan  lembar  kerja,  sehingga dapat  dipraktekkan  semua  jam  grup  vektor untuk  hubungan  kumparan  primer  dan sekunder dari transformator 3 fasa.

## 2. Tinjauan Pustaka Transformator
Transformator adalah alat listrik yang dapat mengubah taraf tegangan ke taraf yang lain dengan  maksud  menurunkan  tegangan bolak  balik  misalnya  dari  220  V  ke  12  V ataupun menaikkan tegangan dari 110 V ke 220  V.  Transformator  bekerja  berdasarkan prinsip  induksi  elektromagnet  dan  hanya dapat  bekerja  pada  tegangan  yang  berarus bolak balik (AC) [4]. Sebuah transformator yang  sederhana  terdiri  dari  2  kumparan kawat  yang  berisolasi  yaitu  primer  dan sekunder  yang  dililitkan  pada  sebuah  besi yang  dinamakan  inti  besi.  Transformator  3 fasa terdiri dari 3 buah transformator 1 fasa yang dirangkai menjadi sebuah transformator  dengan  belitan  primer  dan sekunder  serta  dirangkai  dalam  konfigurasi tertentu  seperti  yang  ditunjukkan  pada Tabel 1 [5].
Tabel 1. Persamaan Jam Vektor Tegangan Jam  Hubungan Tegangan
1 C c < B c > C b = C c < A B
2 C c < B c > C b < C c < A B
3 C c < B c > C b < C c > A B
4 C c < B c > C b < C c > A B
5 C c = B c > C b < C c > A B
6 C c > B c = C b < C c > A B
7 C c > B c < C b = C c > A B
8 C c > B c < C b > C c > A B
9 C c > B c < C b > C c < A B
10 C c > B c < C b > C c < A B
11 C c = B c < C b > C c < A B
12 C c < B c = C b > C c < A B
Tabel  1  merupakan  persamaan  yang diambilkan  dari  data  sheet  transformator (buku  TERCO)  [3].  Pada  jam  1  terlihat bahwa nilai tegangan antara titik C pada sisi
primer dan titik c pada sisi sekunder adalah lebih  kecil  dari  pada  nilai  tegangan  antara titik B pada sisi primer dan titik c pada sisi sekunder  [6].  Dan  seterusnya  bahwa  nilai tegangan antara titik B pada sisi primer dan titik c pada sisi sekunder adalah lebih besar dari pada nilai tegangan antara titik C pada sisi  primer  dan  titik  b  pada  sisi  sekunder yang  sama  dengan  nilai  tegangan  antara titik C pada sisi primer dan titik c pada sisi sekunder  yang  lebih  kecil  dari  pada  nilai tegangan antara titik A dan titik B pada sisi primer. Konfigurasi rangkaian dari transformator hubungan zig-zag diperlihatkan pada  Gambar 1 [7].
Gambar 1. Rangkaian Transformator Hubungan Zig-Zag [11]
Belitan-belitan  pada  sisi  sekunder  pada Gambar  1  terdiri  dari  enam  kumparan dihubungkan secara khusus yaitu hubungan Zig-Zag.  Ujung-ujung  kumparan  sekunder dihubungkan  demikian  rupa  sehingga  arah aliran arus saling berlawanan.
Transformator  Zig-Zag  mampu  mengatasi timbulnya  tegangan  di  titik  bintang  yang diakibatkan oleh beban tidak seimbang.

## 3. Metode Penelitian

## 3.1 Skema Rangkaian Percobaan
Pada jam transformator  gasal (1, 3, 5, 7, 9, dan  11)  terdapat  gambar  grup  vektor transformator  dalam  hubungan  segitiga- zigzag  (Δ-Z).  Sedangkan  pada  jam-jam genap  (2,  4,  6,  8,  10,  dan  12)  terdapat gambar  grup  vektor  transformator  dalam hubungan  bintang-  zigzag  (Y-Z).  Berikut merupakan  ilustrasi  grup  vektor  trafo  dan skema  rangkaian  yang  digunakan  pada penelitian ini [9,10,11,12,13].
Gambar 2. Rangkaian percobaan (Δ-Z).
Gambar  2  menunjukkan  grup  vektor transformator dan gambar rangkaian percobaan  dalam  hubungan  segitiga-zigzag (Δ-Z)  atau  Delta-zigzag  (Dz)  yang  terdiri dari  rangkaian  Dz1,  Dz3,  Dz5,  Dz7,  Dz9, dan Dz11.
Gambar 3. Rangkaian percobaan (Δ-Z).
Selanjutnya  Gambar  3  menunjukkan    grup vektor transformator dan rangkaian percobaan  dalam  hubungan  bintang-zigzag atau  Wye-zigzag  (Y-Z)  yang  terdiri  dari rangkaian  Yz2,  Yz4,  Yz6,  Yz8,  Yz10,  dan Yz12.
3.2  Instalasi Hardware dan Pengujian
Instalasi perangkat keras ( hardware )
dilaksanakan dengan menghubungkan pengawatan  terminal-terminal  input  dari transformator  dengan  sumber  tegangan  dan terminal-terminal  output  dibiarkan  terbuka atau tanpa beban. Pengujian polaritas untuk identifikasi  ujung-ujung  kumparan  dan pendataan tegangan- tegangan diperlihatkan pada Gambar 4.

## Gambar 4. Instalasi hardware dan Pengujian

## 4. Hasil dan Pembahasan
Hubungan  ujung-ujung  kumparan  atau teknik pengawatan pada jam gasal disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1. Pengawatan Pada Jam Gasal
Jam Gasal Hubungan Ujung-Ujung Kumparan TT/TR Dz TR zigzag 1 A 2 a 2 a 12 c 22 , a 11 b 11 c 11 , a 22 b 12 , b 22 c 12 3 A 2 c 1 a 11 c 21 , a 12 b 12 c 12 , a 21 b 11 , b 21 c 21
5 A 2 b 2
a 12 c 22 , a 11 b 11 c 11 , a 22 b 12 , b 22 c 12
7 A 2 a 1 a 11 c 21 , a 12 b 12 c 12 , a 21 b 11 , b 21 c 21 9 A 2 c 2 a 12 c 22 , a 11 b 11 c 11 , a 22 b 12 , b 22 c 12
11 A 2 b 1
a 11 c 21 , a 12 b 12 c 12 , a 21 b 11 , b 21 c 21
Hubungan  ujung-ujung  kumparan  atau teknik pengawatan pada jam genap disajikan pada Tabel 2.
Tabel 2. Pengawatan Pada Jam Genap
Jam Gasal Hubungan Ujung-Ujung Kumparan TT/TR Dz TR zigzag 2 A 2 c 1 a 12 c 22 , a 11 b 11 c 11 , a 22 b 12 , b 22 c 12 4 A 2 b 2 a 11 c 21 , a 12 b 12 c 12 , a 21 b 11 , b 21 c 21 6 A 2 a 1 a 12 c 22 , a 11 b 11 c 11 , a 22 b 12 , b 22 c 12 8 A 2 c 2 a 11 c 21 , a 12 b 12 c 12 , a 21 b 11 , b 21 c 21 10 A 2 b 1 a 12 c 22 , a 11 b 11 c 11 , a 22 b 12 , b 22 c 12 12 A 2 a 2 a 11 c 21 , a 12 b 12 c 12 , a 21 b 11 , b 21 c 21
Mengacu  pada  teknik  pengawatan  di  Tabel 1,  selanjutnya  didapatkan  hasil  pengujian jam  grup  vektor  seperti  ditunjukkan  pada Tabel 3.
Tabel 3. Pengujian Jam Gasal hubung Dz
Jam Gassl Hubung Vektor Tegangan (volt) Cc Bc  Cb  Cc  AB 1 Dz 224  224  182  224  220 3 Dz 193  222  220  193  220 5 Dz 232  138  186  232  220 7 Dz 295  230  295  295  220 9 Dz 260  293  230  260  220 11 Dz 192  192  198  192  220
Tabel  3  merupakan  data  hasil  pengukuran tegangan-tegangan  Cc-Bc-  Cb-Cc-AB  dari jam  1  hingga  11.  Selanjutnya  dari  teknik pengawatan seperti ditunjukkan pada Tabel 2  didapatkan  hasil  pengujian  jam  grup vektor seperti ditunjukkan pada Tabel 4.
Tabel 4. Pengujian Jam Genap hubung Yz
Jam
Gassl Hubung Vektor Tegangan (volt) Cc Bc  Cb  Cc  AB 2 Yz 224  224  182  224  220 4 Yz 193  222  220  193  220 6 Yz 232  138  186  232  220 8 Yz 295  230  295  295  220 10 Yz 260  293  230  260  220 12 Yz 192  192  198  192  220
Tabel  4  merupakan  data  hasil  pengukuran tegangan-tegangan  Cc-  Bc-Cb-Cc-AB  dari jam  2  hingga  12Cc-Bc-  Cb-Cc-AB  pada jam  genap  hubungan  Bintang-Zigzag  dari jam 1 hingga 11.
Data-data  dalam  Tabel  3  dan  Tabel  4 menunjukkan bahwa semua jam vektor dari jam  0  atau  jam  12  hingga  jam  11  dapat dibuat  untuk  hubungan  kumparan  primer dan  sekunder  transformator  daya  3  fasa, Kesimpulan  ini  sesuai  dengan  hubungan tegangan-tegangan  Cc-Bc-Cb- Cc-AB  pada diagram  pengawatan  (Gambar  2  dan Gambar  3)  serta  sesuai      dengan  teori persamaan  jam  vektor  tegangan  Cc-Bc-Cb- Cc-AB yang dimuat dalam Tabel 1.

## 5. Kesimpulan
Semua  jam  vektor  dari  jam  0  hingga jam  11  dapat  dibuat  untuk  hubungan kumparan  primer  dan  sekunder  dari transformator  daya  3  fasa.  Vektor  group jam gasal hanya berlaku untuk transformator  daya  3  fasa  dalam  hubungan Delta-Zigzag.  Vektor  group  jam  genap hanya  berlaku  untuk  transformator  daya  3 fasa  dalam  hubungan  Bintang-Zigzag. Penelitian  tentang  pengujian  jam  vektor dari  hubungan  kumparan  primer  dan sekunder  transformator  daya  3  fasa  Delta- Zigzag  dan  Bintang-Zigzag  memberikan hasil  pengujian  yang  sesuai  dengan  kajian literatur.  Uji  polaritas  harus  dilakukan dengan  benar  agar  identifikasi  ujung-ujung belitan juga benar, sehingga tidak membuat panas  transformator.  Hasil  penelitian  ini diharapkan dapat menjadi bahan pertimbangan  sebagai  rekomendasi  untuk penguatan  Lembar  Kerja  praktikum  Mata Kuliah  Teknik  Tenaga  Listrik  khususnya mengenai  hubungan  kumparan  primer  dan sekunder  transformator  daya  3  fasa,  agar lebih komprehensif.
Rekomendasi  dari  penelitian  ini  dapat digunakan  untuk  mendorong  kegiatan praktikum  tentang  transformator  daya  3 fasa  dalam  konfigurasi  zig-zag,  sehingga
mahasiswa  memperoleh  nilai  tambah  dan memiliki kompetensi yang lebih kompetitif.

## DAFTAR PUSTAKA
Harlow,  James.H,  2004, Electric  Power Transformer Engineering , CRC Press
LLC, Florida
J.  Nagrath,  DP.Kothari,  1989, Electric Machines , New Delhi, Tata Mc Graw Hill Publishing Co.Ltd.
……,  2010,  Jobsheet  Semester  IV: Praktikum  Teknik  Tenaga  Listrik, Teknik  Elektro  Politeknik  Negeri Semarang.
Leonard  R.  Andersen,  Jack  Macneill, Electric Machines and Transformers, 1988, New Jersey, Prentice Hall Inc. Englewood Cliffs.
PT.  PLN  (PERSERO),  2010,  Buku  4  : Standar  Konstruksi  Gardu  Distribusi dan  Gardu  Hubung  Tenaga  Listrik, Edisi 1, Jakarta.
Theraja  BL,  1987,  Textbook  Electrical Technology, New Delhi, Ninja Construction  and  Development  Co.
Ltd. Ran Nagar.
Yakob  Liklikwatil,  2014,  Mesin-Mesin
Listrik Untuk Program D3, Deepublish IKAPI, Yogyakarta http://budi54n.wordpress.com/2010/... /vektor-jam-vektor-grup-trafo-3-fasa- 2-
belitan.html
http://dunialistrik.blogspot.co.id/2009/  05/ konfigurasi-hubungan- belitan.html http://electricalnotes.wordpress.com/2
012/05/23/vector-group-of- transformer.html
http://electricmechanic.blogspot.com/ 2013/10/jenis-hubungan-pada- belitan.html
http://listrikpraktis.blogspot.co.id/201 5/12/cara-memahami-pembacaan- vektor-group-jam-trafo.html