Gangguan Pada Trafo (Transformator)

Gangguan-Gangguan pada Transformator – Transformator, atau di Indonesia biasa disebut trafo, merupakan salah satu alat yang paling penting dalam sistem tenaga listrik. Seperti kita ketahui, mulai dari proses pembangkitan listrik, proses transmisi tenaga listrik, distribusi, hingga ke konsumen, semuanya memerlukan trafo. Pada tulisan singkat kali ini akan dibahas berbagai macam gangguan yang biasa terjadi pada trafo.

gangguan pada trafo
Sumber : Pexels.com

Pembagian Gangguan-Gangguan pada Trafo

Pada dasarnya, gangguan pada trafo dapat dibedakan menjadi dua, yaitu :

  1. Internal faults (gangguan internal)
  2. External faults (gangguan eksternal)

Baca juga : Harmonisa dapat mempengaruhi usia transformator (trafo)

[*] Gangguan Internal Trafo (Internal Faults)

Trafo memiliki sifat statis. Oleh karenanya, sebenarnya trafo termasuk peralatan pada sistem tenaga listrik yang reliable (berkeandalan tinggi). Namun, tetap saja, ada kemungkinan kegagalan ataupun gangguan terjadi diakibatkan oleh internal faults. Kondisi gangguan internal ini bisa terjadi karena, saat bekerja, trafo mendapatkan tekanan dari sumber-sumber eksternal.

Yang termasuk internal faults pada trafo adalah :

[1] Kegagalan pada isolasi belitan, laminasi, atau baut inti -> Kualitas yang menurun (biasanya terjadi kerapuhan) akibat usia atau overload.

  • Kegagalan pada isolasi belitan dapat mengakibatkan gangguan bumi (earth-faults)
  • Peluang terjadinya gangguan antar fasa sangat kecil
  • Kegagalan pada laminasi atau isolasi baut inti menyebabkan peningkatan eddy current, yang mengakibatkan panas berlebih pada inti.

[2] Penurunan kualitas minyak yang bisa disebabkan oleh kualitas minyak yang buruk, penetrasi kelembaban, dekomposisi karena terlalu panas, atau pembentukan endapan oleh oksidasi sebagai akibat dari sambungan yang buruk.

[3] Berkurangnya / habisnya minyak karena kebocoran.

[4] Ketidakmampuan menahan stress (tekanan) gangguan.

  • Hal ini dapat terjadi karena desain yang buruk, atau
  • Arus yang sangat besar berulang-ulang menyebabkan tekanan mekanis yang parah, mengakibatkan bungkusan (packing) dan wedges menjadi longgar dan akhirnya terguncang.

[5] Gangguan pada tap-changer.

[6] Gangguan pada sistem pendinginan.

Baca juga : Kelebihan dan Kekurangan Transmisi Listrik DC Tegangan Tinggi

[*] Gangguan Eksternal Trafo (External Faults)

Beberapa kondisi eksternal yang bisa menyebabkan gangguan pada trafo antara lain :

[1] Gangguan hubung singkat pada sistem.

Arus sangat tinggi yang disebabkan oleh hubung singkat yang terjadi pada sistem mengakibatkan mechanical stress yang tinggi pada belitan trafo dan isolasi.

[2] Overload

Overload dapat mengakibatkan overheating dan juga menimbulkan mechanical stress dalam belitan trafo dan isolasi.

[3] Gangguan Surja Hubung (Switching surges)

Besarnya tegangan surja hubung bisa sampai dengan berkali-kali lipat dari tegangan nominal sistem. Hal ini mengakibatkan stress pada ujung akhir belitan.

[4] Petir

Gangguan ini hanya mungkin terjadi pada trafo yang tersembung pada saluran listrik overhead. Solusi untuk mengatasi gangguan petir adalah dengan menggunakan arrester ataupun spark gaps.


Daftar Pustaka :

T. Davies, “Protection of Industrial Power System

Prosedur & Standar Keselamatan Kerja Listrik Tegangan Tinggi

Prosedur Keselamatan Kerja Listrik Tegangan Tinggi – Beberapa waktu lalu, kami telah menulis tentang sengatan arus listrik dan pencegahannya. Pada kesempatan kali ini, kami akan tulis secara lebih khusus dan detail mengenai mekanisme prosedur keselamatan kerja listrik, utamanya pada tegangan tinggi.

prosedur keselamatan kerja listrik
Gambar via : Pexels.com

Mengapa Prosedur Keselamatan Kerja Penting?

Jika kita bahas mengenai instalasi dan maintenance peralatan pada tegangan tinggi, maka prosedur keselamatan kerja operator & engineer juga erat kaitannya dengan hal tersebut. Untuk menjamin keselamatan operator, diperlukan SOP (standard operating procedure) keselamatan kerja listrik.

Standar tersebut dibuat bukan sekadar untuk formalitas. Kerugian & kecelakaan kerja dapat dicegah serta diminimalisasi dengan kita menaati aturan-aturan itu.

Baca juga : Suara Announcer Mobile Legends

standar keselamatan kerja listrik tegangan tinggi

Prosedur Keselamatan Kerja untuk Teknisi/Operator yang Bekerja di Sekitar Peralatan Tegangan Tinggi

Beberapa tips keselamatan kerja listrik tegangan tinggi di bawah ini dapat diperhatikan untuk mencegah hal-hal yang tidak diinginkan. Apa saja?

    1. Copot seluruh sumber daya AC dari peralatan.
    2. Trip-kan CB pada saluran distribusi daya pada panel breaker utama.
    3. Berikan tanda yang bisa dipahami orang lain bahwa peralatan/rangkaian sedang diservis.
    4. Discharge seluruh kapasitor menggunakan discharge stick yang disediakan oleh manufacturer peralatan listrik Anda.
    5. Jaga jarak dengan rangkaian yang masih aktif bekerja.
    6. Biarkan peralatan dan komponen dingin sepenuhnya sebelum Anda ingin mengganti atau memperbaikinya.
    7. Ketahui secara pasti, komponen mana saja dalam sistem yang mengandung PCB.
    8. Minimalkan paparan radiasi RF
    9. Hindari kontak langsung dengan permukaan panas pada sistem.

SOP Keselamatan Kerja Listrik Dasar

Selain 9 tips prosedur keselamatan kerja instalasi listrik untuk tegangan tinggi di atas, hal-hal dasar di bawah ini juga perlu Anda perhatikan (hal ini sudah pernah saya sampaikan di sini) :

  • Berdoalah memohon perlindungan dan keselamatan kepada Tuhan.
  • Ketahui cara pengoperasian dari peralatan listrik yang akan digunakan. Jangan malas membaca manual book peralatan!
  • Jangan sampai kaki Anda menyentuh lantai secara langsung. Gunakan safety boots yang terbuat dari isolator.
  • Jangan gunakan kabel yang tidak layak pakai(terkelupas, dsb.) untuk instalasi kita. Apalagi  bila instalasi kita memiliki load sangat besar.
  • Pastikan instrumen-instrumen pada sambungan (switch, steker, dsb) tidak terdapat scratch atau kerusakan.
  • Hand tool (contoh : obeng, tang, palu, pemotong kabel, dsb) harus terisolasi dengan baik.
  • Grounding atau pentanahan harus dipastikan baik.
  • Pastikan switch utama off sebelum mulai memperbaiki peralatan.
  • Apapun alasannya, jangan mengoperasikan peralatan di luar rekomendasi dari manual book.

Mungkin, pada praktiknya posedur keselamatan kerja instalasi listrik tegangan tinggi ini terkesan ribet, lama, dan sedikit menyusahkan. Tapi, bukankah mencegah lebih baik daripada mengobati? 🙂

Semoga bermanfaat.


Daftar Pustaka

Harmonisa : Definisi, Akibat, Standar, dan Cara Mengatasinya

Apa itu Harmonisa?

Harmonisa adalah gangguan yang terjadi pada sistem distribusi tenaga listrik akibat terjadinya distorsi gelombang arus dan tegangan. Harmonisa bisa didefinisikan atau diartikan terbentuk dari gelombang – gelombang dengan frekuensi berbeda yang merupakan perkalian bilangan bulat dengan frekuensi dasarnya. Bilangan bulat menunjukkan urutan frekuensi.

Contohnya adalah, jika frekuensi dasar suatu sistem tenaga listrik adalah 50 Hz, maka harmonisa ketiganya adalah gelombang dengan frekuensi sebesar 150 Hz, harmonisa kelima adalah gelombang dengan frekuensi sebesar 250 Hz dan seterusnya.

Apa akibat dari harmonisa tersebut?

Gelombang-gelombang ini kemudian bercampur pada gelombang murni / aslinya sehingga terbentuk gelombang yang terdistorsi yang merupakan hasil penjumlahan antara gelombang murni sesaat dengan gelombang harmonisanya.

Baca juga : Prosedur & Standar Keselamatan Kerja Listrik Tegangan Tinggi

Penyebab Harmonisa

Pada sistem tenaga listrik, penggunaan peralatan elektronika daya dan beban nonlinear merupakan penyebab utama dari masalah distorsi gelombang oleh harmonisa. Umumnya distorsi gelombang arus dan tegangan tidak terjadi pada saluran transmisi tenaga listrik.

Pada saluran transmisi presentasi distorsi gelombang dapat terjaga hingga kurang dari 1 %. Akan tetapi, pada jaringan distribusi, penggunaan beban nonlinear untuk komersial maupun industri semakin meningkat sehingga meningkat pula distorsi gelombang arus dan tegangan oleh harmonisa.

Contoh-contoh beban non-linier

Beban non linier bisa mengakibatkan harmonisa muncul pada suatu saluran listrik. Apa saja contoh beban linier tersebut?

  1. Tungku api busur (pengecoran logam)
  2. Las
  3. Inti magnet pada trafo dan mesin-mesin yang berputar
  4. Mesin-mesin sinkron
  5. Adjustable speed drives
  6. Solid state switch
  7. Transmisi HVDC
  8. Inverter photovoltaic

Dampak atau Akibat Harmonisa

Di atas sudah kami jelaskan bahwa harmonik disebabkan oleh beban – beban non linier yang terpasang pada sistem tenaga listrik. Peralatan elektronik yang termasuk beban non linier merupakan kontribusi utama dari harmonik dalam sistem tenaga listrik.

Peralatan ini biasanya dimodelkan sebagai sumber arus yang menginjekkan harmonisa arus ke dalam sistem tenaga. Beberapa contoh dari beban non linier di sekitar kita adalah komputer, televisi dan lampu hemat energi.

Baca juga : Hero paling kuat Mobile Legends season 15

Tingkat harmonisa pada suatu sistem bisa ditunjukkan dengan THD atau Total Harmonic Distortion.

Bahaya THD (Total Harmonic Distortion) yang tinggi.

Dalam kondisi-kondisi tertentu, nilai THD (Total Harmonic Distortion) yang tinggi dapat berbahaya bagi sistem tenaga listrik. Apa saja dampak harmonisa yang tinggi pada sistem listrik?

  1. Potensi rusaknya peralatan listrik.
  2. Penurunan daya pada transformator (trafo) -> Losses meningkat
  3. Overheat pada motor listrik
  4. Terjadinya kesalahan pengukura pada alat ukur kWH meter elektromekanis
  5. Kegagalan fungsi relay
  6. Terbakarnya kabel / konduktor penghantar

Standar Distorsi Hamonisa

Indikator distorsi harmonisa yang umum digunakan adalah THD (Total Harmonic Distortion) yang berelasi dengan gelombang tegangan.

THD didefinisikan sebagai prosentase root mean square (r.m.s.) dari nilai urutan harmonisa dengan nilai root mean square (r.m.s.) fundamental dan biasanya nilai berupa persen sesuai persamaan berikut :

THD

Keterangan :

Vn adalah besarnya tegangan harmonisa orde n
N adalah orde harmonisa tertinggi yang dianalisa
V1 adalah tegangan fasa r.m.s. pada frekuensi dasar

Indikator Distorsi Harmonisa THD

Keterangan :

in adalah besarnya arus harmonisa orde n
N adalah orde harmonisa tertinggi yang dianalisa
i1 adalah arus fasa pada frekuensi dasar

Indeks ini digunakan untuk mengukur penyimpangan bentuk gelombang pada satu periode akibat adanya distorsi. Selain menggunakan THDᵢ dan THDᵥ untuk mengukur harmonisa juga bisa menggunakan TDD yaitu perbandingan nilai rms antara komponen arus harmonisa dengan arus beban maksimum.

Batas distorsi arus (dalam % IL) untuk sistem distribusi (level tegangan 120-69.000 V) IEEE std. 519-1992

Batas Distorsi Arus Distribusi

Batas distorsi arus (dalam % IL) untuk sistem sub transmisi (level tegangan 69.001-161.000 V) IEEE std. 519-1992

Batas Distorsi Arus Sub Transmisi

Batas distorsi arus (dalam % IL) untuk sistem transmisi (level tegangan >161.000 V) IEEE std. 519-1992

Batas Distorsi Arus Transmisi

Cara Mengatasi Harmonisa

Ada beberapa cara yang bisa dilakukan untuk mengatasi harmonisa. Cara yang paling banyak digunakan untuk mengatasi harmonisa antara lain dengan memasang filter. Apa saja filter-filter tersebut?

  • Filter pasif L
  • Filter pasif C
  • Filter pasif LC (Low Pass Filter)

Semoga bermanfaat 🙂


Daftar Pustaka

Baca juga :

Jenis dan Karakteristik Beban pada Sistem Tenaga Listrik

Jenis dan Karakteristik Beban pada Sistem Tenaga Listrik – Tulisan DYP.im kali ini akan membas tentang beban (load) dalam industri dan sistem tenaga listrik secara keseluruhan. Apa saja jenis beban dan karakteristik beban pada sistem tenaga? Simak tulisan singkat & padat kami ini.

beban pada sistem tenaga listrik
Sumber : Pexels.com

Pada sistem tenaga listrik, beban dapat dibedakan menjadi beberapa jenis. Sebagai seorang insinyur (dan calon insinyur) mestinya kita tahu pengetahuan umum ini, ya.

Jenis Beban Pada Sistem Tenaga Listrik

  • Beban Domestic

Mudahnya, beban domestik merupakan beban-beban yang biasa kita temui di rumah. Apa saja? Lampu, peralatan listrik rumah tangga, TV, komputer, AC, heater (penghangat suhu ruangan), dsb. Beban-beban ini umumnya memiliki power factor yang jelek.

  • Beban Commercial

Hampir sama dengan beban domestik, beban commercial kebanyakan terdiri dari lampu penerangan, terminal komputer, AC, neon sign, LCD monitor, dsb. Perbedaan mencolok dengan beban domestik adalah pada jumlah, dan besar daya peralatannya.

Baca juga : Fungsi dan Syarat Relay Proteksi Listrik

Sebagai contoh : Di rumah, mungkin kita hanya perlu AC dengan daya 0,5 atau 1 pk, namun pada beban komersial, kita akan temui AC dengan daya lebih dari 2 pk per-unitnya.

Sebagai tambahan, peralatan-peralatan medis pada rumah sakit merupakan contoh beban pada sistem tenaga listrik yang termasuk beban commercial.

  • Beban Industri

Sistem tenaga pada industri sangat berbeda (dengan beban domestic & commercial) dalam size, kompleksitas, dan sifat bebannya. Pada industri, beban terdiri dari komponen-komponen yang memiliki daya atau kapasitas yang sangat besar (bisa lebih dari 500kVA).

Selanjutnya, kita mesti tau juga tentang karakteristik beban pada sistem tenaga listrik (STL). Apa saja?

Karakteristik Beban pada Sistem Tenaga Listrik

  • MVA konstan

Contoh : motor-motor pada industri berkapasitas besar.

  • Impedansi konstan

Contoh : sebagian besar beban-beban domestic & komersial

  • Arus konstan

Contoh : lampu

Namun, perlu diingat, pada praktiknya pembagian jenis beban seperti di atas tidaklah cukup. Maka, diperlukan pendekatan lain untuk mengelompokkan jenis beban. Pengelompokan jenis beban tersebut antara lain :

  • Berdasarkan model berbasis komponen
  • Model berdasarkan pengukuran (besaran kapasitas beban).

Daftar Pustaka

J.C. Das, Power System Handbook – Volume 2 : Load Flow Optimization and Optimal Power Flow

Mengapa Bisa Tersengat Listrik dan Bagaimana Mencegahnya

Halo, sahabat DYP.im. Tak bisa dipungkiri banyak sekali diantara kita yang takut ‘berman-main’ dengan listrik. Alasannya? Benar. Mereka takut tersengat arus listrik, atau biasa disebut kesetrum.

mencegah kesetrum
Sumber : Pexels.com

Namun, tidak bagi kita, para power system engineer (beneran dan soon to be :D). Sudah sepatutnya kita terbiasa ‘bermesraan’ dengan arus listrik, yang besarnya bisa sampai ratusan bahkan ribuan Ampere. Betul?

Yuk disimak tulisan singkat kami ini..

Tubuh Manusia punya Resistivitas

Sahabat Wyllieforgovernor, perlu kita sadari bahwa tubuh manusia sebenarnya memiliki kemampuan mengalirkan arus listrik. Dalam keadaan tidak berkeringat, kurang lebih besar resistansi tubuh manusia adalah 80.000 Ohm. Besar resistansi ini jauh lebih kecil saat kita berkeringat. Resistansi tubuh manusia saat berkeringat kurang lebih hanya 1000 Ohm.

Baca juga : Font Terbaik untuk Quotes

Apa akibatnya?

Bila ada aliran arus listrik yang mengenai tubuh, arus tersebut akan mengalir pada tubuh kita kemudian disalurkan ke tanah (ground). Jadi, aliran arus listrik pada tubuh menjadi ‘close loop’ dan kita terkena sengatan listrik atau kesetrum karena hal ini. Apa yang paling terkena dampak dari kesetrum? Struktur syaraf, jantung, paru-paru, dan otak adalah organ yang paling terdampak.

Tak heran, bila arus yang mengaliri tubuh manusia sangat besar, maka ada kemungkinan mengakibatkan kematian. Oleh karena itu, kita perlu mengerti cara-cara pencegahan tersengat arus listrik agar tidak terjadi hal-hal yang yak diinginkan.

Untuk mencegah kesetrum, kita mesti paham metode pencegahan dan perlindungan demi keselamatan kerja dalam instalasi ataupun maintenance sistem tenaga listrik.

Bagaimana Mencegah Tersengat Arus Listrik

Di bawah ini adalah beberapa hal yang perlu diperhatikan agar kita tetap aman walaupun sedang bekerja pada sistem bertegangan tinggi.

  • Ketahui cara pengoperasian dari peralatan listrik yang akan digunakan. Jangan malas membaca manual book peralatan!
  • Jangan sampai kaki Anda menyentuh lantai secara langsung. Gunakan safety boots yang terbuat dari isolator.
  • Jangan gunakan kabel yang tidak layak pakai(terkelupas, dsb.) untuk instalasi kita. Apalagi  bila instalasi kita memiliki load sangat besar.
  • Pastikan instrumen-instrumen pada sambungan (switch, steker, dsb) tidak terdapat scratch atau kerusakan.
  • Hand tool (contoh : obeng, tang, palu, pemotong kabel, dsb) harus terisolasi dengan baik.
  • Grounding atau pentanahan harus dipastikan baik.
  • Pastikan switch utama off sebelum mulai memperbaiki peralatan.
  • Apapun alasannya, jangan mengoperasikan peralatan di luar rekomendasi dari manual book.

Baca juga : Aplikasi Pembersih RAM Terbaik Android


Daftar Pustaka

Mr. A. Ramesh dkk., Electrical Machines and Appliances