Mesin ListrikTransformator
Konstruksi Transformator
Trafo terutama terdiri dari sirkuit Magnetik, sirkuit listrik, sirkuit dielektrik, tangki, dan aksesori. Elemen utama transformator adalah gulungan primer dan sekunder dan inti baja.
Inti transformator terbuat dari baja silikon untuk menyediakan jalur magnet terus menerus. Biasanya, inti transformator dilaminasi untuk meminimalkan kerugian arus eddy.
Sirkuit Magnetik
Sirkuit magnetik transformator terdiri dari inti dan kuk. Sirkuit menyediakan jalur ke aliran fluks magnet. Trafo terdiri dari inti baja yang dilaminasi dan dua kumparan. Kedua kumparan diisolasi satu sama lain dan juga dari inti.
Inti transformator dibangun dari laminasi lembaran baja atau baja silikon yang dirakit untuk menyediakan jalur magnet kontinu. Pada kerapatan fluks biasa, bahan baja silikon memiliki rugi-rugi histeresis yang rendah.
Posisi vertikal di mana kumparan dililitkan disebut ekstremitas sedangkan posisi horizontal dikenal sebagai kuk.
Sirkuit Listrik
Konstruksi rangkaian listrik transformator terdiri dari gulungan primer dan sekunder yang biasanya terbuat dari tembaga. Konduktor penampang persegi panjang umumnya digunakan untuk belitan tegangan rendah dan juga untuk belitan tegangan tinggi untuk transformator besar. Konduktor dengan luas penampang melingkar digunakan untuk belitan tegangan tinggi pada trafo kecil.
Menurut konstruksi inti dan cara di mana gulungan primer dan sekunder ditempatkan di sekitarnya, transformator disebut sebagai tipe inti dan tipe cangkang.
Transformator Tipe Inti
Dalam konstruksi tipe inti sederhana dari transformator, laminasi bingkai persegi panjang dibentuk untuk membangun inti transformator. Laminasi dipotong dalam bentuk strip bentuk-L seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Untuk menghindari keengganan yang tinggi pada sambungan di mana laminasi bertabrakan satu sama lain, lapisan alternatif ditempatkan secara berbeda untuk menghilangkan sambungan kontinu.
Gulungan primer dan sekunder disisipkan untuk mengurangi fluks bocor. Setengah dari masing-masing belitan ditempatkan berdampingan atau secara konsentris pada salah satu tungkai inti.
Saat menempatkan belitan ini, isolasi bekas Bakelite disediakan antara inti dan belitan tegangan rendah (LV), antara dua belitan yang berada di antara belitan tegangan rendah (LV) dan tegangan tinggi (HV) dan juga di antara koil dan kuk. Dan juga di antara HV limb dan yoke seperti terlihat pada gambar di bawah ini.
Untuk mengurangi insulasi, belitan tegangan rendah selalu ditempatkan lebih dekat ke inti.
Transformator Tipe Shell
Dalam transformator tipe cangkang, laminasi individu dipotong dalam bentuk strip panjang bentuk E dan I seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Ini memiliki dua sirkuit magnetik, dan inti memiliki tiga anggota badan. Tungkai tengah membawa seluruh fluks sedangkan tungkai samping membawa setengah dari fluks. Oleh karena itu, lebar bagian tengahnya adalah dua kali lipat, dengan lebar tungkai luar.
Fluks bocor dikurangi dengan pembagian belitan yang sebaliknya memiliki reaktansi yang lebih rendah. Gulungan primer dan sekunder ditempatkan di sisi tengah ekstremitas secara berdampingan. Belitan tegangan rendah ditempatkan lebih dekat ke inti dan belitan tegangan tinggi ditempatkan di luar belitan tegangan rendah.
Untuk mengurangi biaya laminasi antara inti dan belitan tegangan rendah, belitan dibentuk dan dililitkan ke bentuk silinder dan kemudian laminasi inti dimasukkan kemudian.
Sirkuit Dielektrik
Sirkuit dielektrik terdiri dari insulasi yang digunakan di berbagai tempat di transformator untuk mengisolasi bagian konduktor. Inti dilaminasi untuk meminimalkan kerugian arus eddy. Laminasi diisolasi satu sama lain dengan lapisan tipis pernis atau lapisan oksida. Ketebalan laminasi bervariasi dari 0,35 mm hingga 0,5 mm untuk frekuensi 50 Hz.
Tank dan Aksesoris
Bagian dan aksesori lain yang berbeda juga dipasang pada transformator untuk pekerjaan yang efisien serta untuk masa pakai yang lebih lama dan layanan transformator yang lebih baik. Mereka adalah sebagai berikut:
Konservator
Konservator adalah tangki berbentuk silinder yang ditempatkan di atas atau di atap tangki utama trafo. Sebuah penutup besar disediakan yang dapat dibuka dari waktu ke waktu untuk perawatan dan pembersihan transformator yang tepat. Ini bertindak sebagai reservoir untuk minyak isolasi transformator.
Ketika trafo terisi penuh dan suhu trafo naik tinggi, terjadi peningkatan volume udara di dalam trafo. Saat level oli naik dan turun secara bersamaan, maka konservatori menyediakan ruang yang cukup untuk oli yang diperluas ini di dalam transformator.
Breather
Seperti halnya di dalam tubuh manusia, terdapat jantung, begitu pula dengan nafas yang berperan sebagai jantung bagi transformator. Ketika suhu trafo naik, minyak isolasi di trafo menjadi panas. Minyak ini mengembang dan berkontraksi.
Ketika minyak memanas dan mengembang, trafo menghirup udara dan dengan demikian minyak menjadi dingin dan tingkat minyak turun dan udara diserap di dalamnya. Proses mengambil udara masuk dan keluar ini disebut pernapasan transformator.
Level oli di dalam chamber meningkat dan menurun ketika Breather mengambil udara masuk dan keluar untuk pendinginan oli. Udara ini membawa uap air, yang mencemari minyak dan dengan demikian kualitas minyak akan memburuk.
Untuk menghilangkan kadar air ini, breather diisi dengan Silica Gel. Fungsi utama dari silika gel adalah untuk memisahkan uap air dari minyak, menjaga kualitas minyak isolasi. Awalnya, warna silika gel adalah biru dan karena menyerap uap air dari minyak, warnanya berubah menjadi merah muda.
Silica gel segar mengering di udara hingga titik embun di bawah -40 derajat Celcius.
Ventilasi Ledakan
Ventilasi ledakan adalah pipa aluminium tipis yang ditempatkan di kedua ujung transformator untuk mencegah transformator dari kerusakan. Ketika suhu meningkat di transformator secara drastis dan tekanan yang berlebihan dibuat di dalam transformator, lubang ledakan membantu melepaskan tekanan.
Radiator
Fungsi utama radiator adalah mendinginkan oli di dalam trafo. Radiator adalah perangkat yang dapat dilepas yang bagian atas dan bawahnya dihubungkan oleh katup ke tangki transformator. Ketika pembersihan dan perawatan trafo dilakukan, katup mencegah pengurasan oli saat radiator terlepas dari trafo.
Ketika trafo dalam kondisi kerja, oli trafo menjadi panas dan bergerak naik di tangki utama dan masuk ke radiator melalui katup atas. Di sana ia didinginkan dan dari katup bawah unit pemancar minyak kembali memasuki tangki transformator dan proses ini berlanjut.
Bushing
Busing di transformator adalah perangkat pengganggu yang memungkinkan konduktor listrik melewatkan energi listrik dengan aman melaluinya. Ini memberikan kekuatan medan listrik ke isolasi konduktor untuk menahan jika sejumlah besar energi listrik melewatinya. Bushing tipe porselen padat digunakan pada transformator yang lebih kecil dan bushing tipe kondensor berisi minyak digunakan pada transformator besar.
Penyebab paling umum dari kegagalan busing yang mengakibatkan kerusakan pada transformator adalah masuknya uap air. Faktor daya dari busing akan selalu dalam kondisi stabil, tetapi jika variasi dilihat pada faktor daya itu berarti terjadi kerusakan pada isolasi.
Ini dapat diidentifikasi dengan tes yang dikenal sebagai tes penerimaan atau tes rutin dan Tes Faktor Daya Doble.