SEKILAS TRANSFORMATOR/TRAFO

Transformator (trafo) adalah seperangkat peralatan statis yang berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik, mentransformasi tegangan dan arus bolak-balik di antara dua belitan atau lebih pada frekuensi yang sama besar dan biasanya pada nilai arus dan tegangan yang berbeda (SPLN 8-1: 1991).

Konstruksi Transformator

Fungsi dari transformator antara lain sebagai berikut.

1. Memindahkan daya listrik arus bolak-balik dari satu rangkaian listrik ke rangkaian listrik yang lain.

2. Menaikkan tegangan (step up).

3. Menurunkan tegangan (step down).

Bagian utama dari trafo terdiri dari:

• Inti besi
• Kumparan trafo
• Minyak trafo
• Bushing
• Tangki konservator

Inti besi 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. Inti trafo yang berfungsi sebagai sirkuit magnetis dibuat dari besi silikon (Grain Oriented Silicon Steel) dan membentuk rangkaian magnetis tertutup. Pelat besi disusun berlapis secara rapat tanpa celah udara untuk mengurangi rugi-rugi inti berupa rugi arus Eddy dan rugi histeresis, mengurangi arus eksitasi beban nol, serta mengurangi getaran dan suara dengung (noise) trafo pada saat beroperasi.

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 antarkumparan dengan isolasi padat seperti kertas, karton, pertinak dan lain-lain.

Minyak trafo merupakan salah satu bahan isolasi cair yang dipergunakan sebagai isolasi dan pendingin pada transformator. Sebagian bahan isolasi minyak harus memiliki kemampuan untuk menahan tegangan tembus, sedangkan sebagai pendingin minyak transformator harus mampu meredam panas yang ditimbulkan, sehingga dengan kedua kemampuan ini maka minyak diharapkan akan mampu melindungi transformator dari gangguan.

Hubungan antara kumparan transformator dengan jaringan luar melalui sebuah bushing, yaitu sebuah konduktor yang diselubungi oleh isolator. Bushing sekaligus berfungsi sebagai penyekat/isolator antara konduktor tersebut dengan tangki transformator. Pada bushing dilengkapi fasilitas untuk pengujian kondisi bushing yang sering disebut center tap.

Tangki konservator berfungsi untuk menampung minyak cadangan dan uap/udara akibat pemanasan trafo karena arus beban. Di antara tangki dan trafo dipasangkan relai bucholzt yang akan meyerap gas produksi akibat kerusakan minyak. Untuk menjaga agar minyak tidak terkontaminasi dengan air, ujung masuk saluran udara melalui saluran pelepasan/ventingdilengkapi media penyerap uap air pada udara, sering disebut dengan silica gel dan dia tidak keluar mencemari udara disekitarnya.

Prinsip Kerja Transformator

Berdasarkan pada azas elektromagnetik, yaitu apabila pada salah satu kumparannya (kumparan primer) dihubungkan dengan sumber tegangan arus bolak-balik, maka akan menghasilkan sejumlah fluksi magnetik yang akan mengalir melalui inti magnetik. Fluksi tersebut akan menimbulkan induksi magnetik pada sisi kumparan sekunder sehingga pada kumparan sekunder timbul tegangan induksi yang besarnya sebanding dengan jumlah belitan (N), frekuensi listrik (f), dan besarnya fluksi (Φ).

Persamaan dasar transformator:

Vp/Vs = Np/Ns = Is/Ip

Keterangan:

Vp = Tegangan pada kumparan primer

Vs = Tegangan pada kumparan sekunder

Np = Jumlah lilitan pada kumparan primer

Ns = Jumlah lilitan pada kumparan sekunder

Is = Arus pada kumparan sekunder

Ip = Arus pada kumparan primer