Bagian-Bagian Transformator Distribusi Listrik 20 kV

Transformator distribusi adalah perangkat listrik yang digunakan untuk menurunkan tegangan dari tingkat transmisi yang tinggi (20 kV atau lebih) ke tingkat tegangan yang lebih rendah yang sesuai untuk digunakan oleh konsumen akhir, seperti rumah tangga, bisnis, atau industri.

Dalam sistem distribusi listrik, transformator distribusi memiliki peran penting dalam menjaga efisiensi pengiriman energi dan mengurangi kerugian daya akibat penurunan tegangan.

Transformator distribusi 20 kV adalah salah satu jenis transformator yang digunakan untuk menurunkan tegangan dari jaringan transmisi (biasanya tegangan menengah) menjadi tegangan yang lebih rendah, misalnya 400 V atau 230 V.

Transformator ini digunakan pada jaringan distribusi listrik untuk menyuplai listrik ke berbagai jenis konsumen.

Untuk memahami fungsi dan cara kerja transformator distribusi 20 kV, penting untuk mengetahui bagian-bagian utama dari perangkat ini serta fungsinya masing-masing.

Bagian Bagian Transformator Distribusi Listrik 20 kV

Bagian-bagian transformator distribusi pada umumnya terdiri dari komponen utama seperti inti besi, lilitan, tangki minyak, isolator, dan berbagai aksesoris pendukung lainnya.

Berikut ini adalah penjelasan lengkap tentang bagian-bagian penting dari transformator distribusi:

a. Inti Besi (Core)

Inti besi adalah bagian utama dari transformator yang berfungsi sebagai media untuk mengalirkan fluks magnetik. Inti ini biasanya terbuat dari lembaran baja silikon yang dilaminasi untuk mengurangi kerugian akibat arus eddy.

Pada transformator distribusi, inti besi dirancang sedemikian rupa agar dapat menghasilkan induksi magnetik yang efisien dan mengurangi kerugian energi.

Inti besi terdiri dari dua bagian utama:

Kolom: Bagian tempat lilitan primer dan sekunder dililitkan.
Jok (Yoke): Bagian horizontal yang menghubungkan kedua kolom inti besi untuk membentuk sirkuit magnetik tertutup.

Fungsi utama inti besi adalah memfokuskan medan magnet yang dihasilkan oleh arus listrik pada lilitan sehingga dapat terjadi proses induksi elektromagnetik dengan efisien. Kualitas material dan desain inti sangat mempengaruhi kinerja keseluruhan transformator, terutama dalam hal efisiensi dan penurunan kerugian energi.

b. Lilitan (Winding)

Lilitan transformator terdiri dari dua jenis lilitan utama, yaitu lilitan primer dan lilitan sekunder. Keduanya memainkan peran penting dalam transformasi tegangan sesuai dengan hukum induksi Faraday.

Lilitan Primer: Lilitan ini dihubungkan dengan sumber tegangan (misalnya, 20 kV dari jaringan transmisi). Saat arus listrik mengalir melalui lilitan primer, medan magnet akan dihasilkan di sekitar lilitan tersebut.
Lilitan Sekunder: Lilitan sekunder berfungsi untuk menerima induksi dari medan magnet yang dihasilkan oleh lilitan primer. Jumlah lilitan pada sekunder biasanya lebih sedikit dibandingkan primer, yang bertujuan untuk menurunkan tegangan.

Bahan yang digunakan untuk lilitan biasanya berupa kawat tembaga atau aluminium dengan lapisan isolasi yang baik. Jumlah lilitan pada primer dan sekunder akan menentukan rasio transformasi, yaitu perbandingan antara tegangan input dan output.

c. Tangki Minyak (Oil Tank)

Tangki minyak berfungsi untuk menampung minyak transformator, yang memiliki dua fungsi utama, yaitu isolasi dan pendinginan. Minyak transformator adalah jenis minyak mineral yang dirancang khusus untuk memiliki sifat isolasi yang baik serta kemampuan untuk menyerap dan mengalirkan panas.

Dalam operasinya, transformator menghasilkan panas akibat aliran arus listrik dan kehilangan daya dalam bentuk panas di inti dan lilitan. Minyak transformator membantu mendinginkan komponen internal dan juga berfungsi sebagai medium isolasi antara lilitan dan bagian luar tangki.

Beberapa fitur penting dari tangki minyak meliputi:

Tangki Inti dan Lilitan: Merupakan tempat lilitan primer, sekunder, dan inti besi disimpan. Minyak mengelilingi bagian-bagian ini untuk memberikan pendinginan yang merata.
Penukar Panas: Beberapa transformator dilengkapi dengan penukar panas eksternal untuk mempercepat proses pendinginan minyak.

d. Radiator

Radiator adalah bagian dari sistem pendingin yang dirancang untuk membuang panas dari minyak transformator ke udara luar. Pada transformator distribusi besar, radiator berbentuk sirip-sirip logam yang dipasang di sisi tangki minyak. Minyak yang panas akan mengalir ke radiator dan mengalami penurunan suhu ketika kontak dengan udara di sekitar sirip-sirip tersebut.

e. Bushing

Bushing adalah isolator yang berfungsi untuk melindungi dan mendukung konduktor yang membawa arus listrik dari lilitan primer dan sekunder keluar dari tangki minyak. Bushing harus memiliki sifat isolasi yang sangat baik dan mampu menahan tegangan tinggi serta kondisi lingkungan yang ekstrim.

Pada transformator distribusi 20 kV, terdapat dua jenis bushing, yaitu:

Bushing Primer: Menghubungkan lilitan primer ke sistem distribusi tegangan tinggi (20 kV).
Bushing Sekunder: Menghubungkan lilitan sekunder ke sistem distribusi tegangan rendah (biasanya 400 V atau 230 V).

f. Tap Changer

Tap changer adalah perangkat yang memungkinkan perubahan jumlah lilitan aktif pada lilitan primer, sehingga tegangan output dapat disesuaikan sesuai kebutuhan. Tap changer biasanya digunakan untuk mengkompensasi variasi tegangan input dan menjaga agar tegangan keluaran tetap stabil.

Ada dua jenis tap changer, yaitu:

On-load Tap Changer (OLTC): Dapat dioperasikan saat transformator sedang beroperasi.
Off-load Tap Changer (OLTC): Hanya dapat dioperasikan saat transformator dalam kondisi off atau tidak beroperasi.

Tap changer ini sangat berguna terutama pada sistem distribusi yang mengalami fluktuasi tegangan yang signifikan, sehingga dapat mempertahankan pasokan tegangan yang stabil ke konsumen.

g. Penangkal Petir (Lightning Arrester)

Penangkal petir dipasang pada transformator distribusi untuk melindungi peralatan dari tegangan berlebih akibat sambaran petir atau lonjakan tegangan lainnya. Perangkat ini akan membelokkan arus berlebih ke tanah dan mencegah kerusakan pada transformator.

h. Pengukur Suhu (Temperature Gauge)

Transformator distribusi dilengkapi dengan pengukur suhu untuk memonitor suhu minyak dan lilitan transformator. Suhu yang berlebihan dapat menyebabkan kerusakan permanen pada transformator, sehingga pemantauan yang tepat sangat penting untuk menghindari kegagalan peralatan.

i. Breather (Desikator)

Breather adalah perangkat yang berfungsi untuk mencegah masuknya kelembapan ke dalam tangki minyak transformator. Alat ini berisi bahan yang dapat menyerap uap air, seperti silica gel, sehingga udara yang masuk ke dalam tangki akan kering dan tidak menyebabkan minyak terkontaminasi oleh air.

j. Pressure Relief Device

Pressure relief device adalah alat pengaman yang dirancang untuk melepaskan tekanan berlebih dari dalam tangki transformator jika terjadi peningkatan tekanan yang tidak normal, misalnya karena adanya kesalahan internal. Alat ini berfungsi untuk mencegah ledakan atau kerusakan serius pada transformator.

Jenis-Jenis Transformator Distribusi

Transformator distribusi dapat dibagi berdasarkan beberapa kriteria, seperti:

a. Berdasarkan Media Pendingin

Transformator Minyak: Menggunakan minyak sebagai medium pendingin.
Transformator Kering: Tidak menggunakan minyak, melainkan pendinginan udara.

b. Berdasarkan Fasa

Transformator Tiga Fasa: Digunakan untuk distribusi listrik tiga fasa, yang umum di industri dan jaringan listrik besar.
Transformator Satu Fasa: Digunakan untuk distribusi listrik satu fasa, biasanya untuk aplikasi perumahan.

Pemeliharaan Transformator Distribusi

Pemeliharaan yang baik sangat penting untuk menjaga transformator distribusi tetap beroperasi dengan efisien dan mengurangi risiko kegagalan. Beberapa langkah pemeliharaan yang umum dilakukan meliputi:

Pemeriksaan visual rutin untuk mendeteksi adanya kebocoran minyak atau kerusakan fisik.
Penggantian minyak transformator secara berkala untuk menjaga kualitas isolasi dan kemampuan pendinginan.
Pemeriksaan tap changer untuk memastikan berfungsi dengan baik.
Pengujian dan pemeriksaan suhu serta tekanan internal transformator.

Kesimpulan

Transformator distribusi 20 kV merupakan bagian penting dalam sistem distribusi listrik, karena berfungsi untuk menurunkan tegangan dari jaringan transmisi ke tingkat yang lebih aman dan sesuai untuk digunakan oleh konsumen akhir.

Komponen utama seperti inti besi, lilitan, tangki minyak, dan berbagai aksesoris pendukung lainnya berperan penting dalam memastikan transformator bekerja dengan efisien dan aman.

Pemeliharaan yang baik sangat penting untuk memperpanjang umur operasional transformator dan menghindari kerusakan yang tidak diinginkan.

Dengan memahami bagian-bagian transformator distribusi, kita dapat lebih mengerti bagaimana transformator bekerja dan bagaimana menjaga agar peralatan tersebut tetap berfungsi dengan baik dalam sistem distribusi listrik.

Ajif Tutorial

Seorang dari kampung memiliki impian yang tinggi