TUGAS AKHIR
ANALISA BERBAGAI HUBUNGAN BELITAN TRANSFORMATOR 3 PHASA DALAM KEADAAN BEBAN LEBIH ( APLIKASI PADA LABORATORIUM KONVERSI ENERGI LISTRIK FT. USU)
Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Menyelesaikan Pendidikan Sarjana (S-1) pada Departemen Teknik Elektro Sub Konsentrasi Teknik Energi listrik
OLEH : ZUL FAHMI DHUHA NIM: 100402015
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2015
ANALISA BERBAGAI HUBUNGAN BELITAN TRANSFORMATOR 3 PHASA DALAM KEADAAN BEBAN LEBIH ( APLIKASI PADA LABORATORIUM KONVERSI ENERGI LISTRIK FT. USU) OLEH : ZUL FAHMI DHUHA NIM: 100402015 Tugas Akhir ini diajukan untuk melengkapi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN Sidang pada tanggal 12 bulan November tahun 2014 di depan Penguji : 1. Ir. Syamsul Amien, MS.
: Ketua Penguji
2. Ir. Raja Harahap, M.T
: Anggota Penguji Disetujui oleh : Pembimbing Tugas Akhir,
(Ir. Syamsul Amien, MS.) NIP.195306221981031002 Diketahui oleh : Ketua Departemen Teknik Elektro,
(Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si.) NIP : 195405311986011002
ABSTRAK
Pada transformator 3 phasa terdapat berbagai jenis ubungan belitan misalnya delta- delta, wye- wye, wye- delta, delta- wye, zig- zag, dan lain- lain. Dari berbagai hubungan ini, apabila di beri pembeban melebihi kapasitas dari transformator akan mempengaruhi effisiensi, regulasi tegangan maupun ketahanan dari belitan akibat dari pembebanan pada transformator itu sendiri. Dalam tugas akhir ini akan membahas perbandingan masing- masing hubungan belitan terhadap effisiensi, regulasi tegangan, dan kenaikkan suhu yang diakibatkan pembebanan yang melebihi kapasitas transformator di Laboratorium Konversi Energi Listrik Departemen Teknik elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Dari hasil penelitian didapat bahwa hubungan belitan Dd0 memiliki nilai effisiensi yang terbaik, hubungan Yy0 dengan nilai regulasi tegangan terbaik dan hubungan belitan Yy0 dengan kenaikan suhu terendah dalam keadaan beban lebih yang di bebankan pada transformator.
Kata Kunci : Transformator 3 phasa, beban lebih , hubungan belitan transformator
i
KATA PENGANTAR Segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, karena atas berkat rahmat dan ridho-Nya Tugas Akhir ini dapat disusun dan diselesaikan, serta shalawat beriring salam penulis sampaikan kepada junjungan Nabi Besar Muhammad SAW. Tugas Akhir ini adalah bagian dari kurikulum yang harus diselesaikan untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan Sarjana Strata Satu di Departemen Teknik Elektro, Universitas Sumatera Utara. Adapun judul Tugas Akhir ini adalah: ” ANALISA BERBAGAI HUBUNGAN BELITAN TRANSFORMATOR DALAM KEADAAN BEBAN LEBIH ( APLIKASI PADA LABORATORIUM KONVERSI ENERGI LISTRIK FT. USU)”
Tugas Akhir ini penulis persembahkan kepada yang teristimewa yaitu Ayahanda (Alm. Hasbi) dan Ibunda (Dewi Etta Manurung, S.pd,sd), serta adikadik tersayang (Devi Ellyentika dan Fakhrul Khafid) yang selalu memberikan semangat dan mendoakan penulis dalam penyelesaian studi hingga menyelesaikan Tugas Akhir ini. Selama masa kuliah hingga penyelesaian Tugas Akhir ini, penulis juga banyak mendapat dukungan, bimbingan, maupun bantuan dari berbagai pihak. Untuk itu penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Bapak Ir. Syamsul Amien, MS, selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhiryang telah banyak meluangkan waktu dan pikirannya untuk
ii
memberikan bantuan, bimbingan, dan pengarahan kepada penulis selama perkuliahan hingga penyusunan Tugas Akhir ini. 2. Ibu Ir. Windalina Syafiar, selaku Dosen Wali penulis yang senantiasa memberikan bimbingan selama perkuliahan. 3. Bapak Ir. Eddy Warman, M.T, serta Bapak Ir. Raja Harahap, M.T, selaku Dosen Penguji Tugas Akhir yang telah banyak memberikan masukan demi perbaikan Tugas Akhir ini. 4. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.si., selaku Ketua Departemen Teknik Elektro FT USU serta Bapak Rachmad Fauzi S.T., M.T. selaku sekretaris Departemen Teknik Elektro FT USU yang banyak memberi motivasi selama penulis menjalani kuliah. 5. Seluruh Bapak dan Ibu dosen yang telah mendidik penulis menuju jenjang Sarjana. 6. Bapak Isroy Tanjung, ST, selaku Pegawai di Laboratorium Konversi Energi Listrik Fakultas Teknik Elektro USU. 7. Seluruh staf pegawai Departemen Teknik Elektro FT USU yang telah membantu penulis dalam pengurusan administrasi. 8. Teman- teman di Lab. Konversi Energi Listrik, Bang Arfan, Bg Rizky, Diky, Djaka, Bambang, Zein, dan Aspar. 9. Teman- teman 2010, Rimbo, Andika, Irsyad, Suwendri, Lutphi, Ryan, Deni, Rhobby, Mursyid, fatih, Fadlan, Ilham, Andi, Hamdan, Kharisma, Yudha, Hendra, Eden, Selamat Aryadi, Yahya, Sylvester, Dewi, Dwi, Dilla, Puti, Tari, Agil, Rizky, Afron, Cisco, Milan, Rio,
iii
Martua, Kiel, Martin, Willy, Enda, Riel dan lain- lain yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu . 10. Seluruh abang dan kakak senior serta adik-adik junior yang telah memberi dukungan dan bantuan. 11. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu. Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini belum sempurna karena masih banyak terdapat kekurangan baik dari segi isi maupun susunan bahasanya. Saran dan kritik dari pembaca dengan tujuan menyempurnakan dan mengembangkan kajian dalam bidang ini sangat penulis harapkan. Akhir kata, penulis berharap semoga penulisan Tugas Akhir ini dapat berguna memberikan ilmu pengetahuan bagi kita semua dan hanya kepada Allah SWT-lah penulis menyerahkan diri.
Medan, April 2015 Penulis
Zul Fahmi Dhuha NIM. 100402015
iv
5
v DAFTAR ISI ABSTRAK ...............................................................................................................i KATA PENGANTAR........................................................................................... ii DAFTAR ISI...........................................................................................................v BAB I.......................................................................................................................1 PENDAHULUAN ..................................................................................................1 1.1 Latar Belakang ..............................................................................................1 1.2 Perumusan Masalah ......................................................................................2 1.3 Tujuan ...........................................................................................................2 1.4 Batasan Masalah............................................................................................2 1.5 Manfaat .........................................................................................................3 BAB II .....................................................................................................................4 TINJAUAN PUSTAKA.........................................................................................4 2.1 Transformator................................................................................................4 2.1.1 Konstruksi Transformator........................................................................5 2.1.2 Prinsip Kerja Transformator ....................................................................7 2.1.3 Transformator Tiga Phasa......................................................................10 2.1.4 Konstruksi Transformator Tiga Phasa ...................................................11 2.1.5 Hubungan Belitan Pada Transformator Tiga Phasa...............................13 2.2 Beban...........................................................................................................24 2.2.1 Jenis- Jenis Beban..................................................................................24
v
vi 2.3 Beban Lebih Pada Transformator ...............................................................27 2.3.1 Umum ....................................................................................................27 2.3.2 Gangguan Pada Transformator ..............................................................27 2.3.3 Batas Ketahanan Transformator ............................................................29 2.3.4 Kemampuan Termal Bahan Transformator ..........................................30 2.4 Effisiensi Dan Regulasi Tegangan ..............................................................31 2.4.1 Effisiensi Transformator .......................................................................31 2.4.2 Regulasi Tegangan................................................................................32
BAB III..................................................................................................................33 METODE PENELITIAN....................................................................................33 3.1 Tempat dan Waktu ......................................................................................33 3.2 Bahan dan Peralatan ....................................................................................33 3.3 Variabel yang Diamati ................................................................................33 3.4 Prosedur Penelitian......................................................................................34 3.5 Pelaksanaan Penelitian ................................................................................38 3.5.1 Pengambilan Data Dan Pengumpulan Data Yang di Perlukan..............38 3.5.2 Melakukan Analisa Data Terhadap Data yang Telah di Peroleh ..........39
vi
vii BAB IV..................................................................................................................40 HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ..................................................40 4.1 Umum..........................................................................................................40 4.2 Data Percobaan............................................................................................40 4.3 Analisa Data ................................................................................................43 BAB V ...................................................................................................................71 KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................................71 5.1 Kesimpulan .................................................................................................71 5.2 Saran............................................................................................................71 DAFTAR PUSTAKA...........................................................................................73
vii
