Transformator merupakan salah satu komponen utama dalam sistem tenaga listrik yang berfungsi untuk menaikkan atau menurunkan tegangan listrik. Salah satu komponen kritis dalam transformator adalah bushing trafo, yang berperan sebagai isolator sekaligus media penghantar arus listrik. Dalam proses operasionalnya, bushing trafo memiliki reaktansi yang dapat mempengaruhi performa keseluruhan transformator. Oleh karena itu, pengukuran reaktansi pada bushing trafo menjadi sangat penting untuk memastikan kinerja dan keandalannya.
REAKTANSI PADA TRANSFORMATOR
Reaktansi adalah komponen impedansi dalam suatu rangkaian listrik AC yang muncul akibat adanya induktansi atau kapasitansi. Reaktansi menyebabkan pergeseran fasa antara arus dan tegangan, serta membatasi aliran arus listrik tanpa menyebabkan disipasi daya seperti resistansi.
Reaktansi dalam transformator adalah sifat impedansi yang muncul akibat adanya induktansi dan kapasitansi dalam sistem. Reaktansi ini mempengaruhi performa transformator, terutama dalam hal rugi daya, regulasi tegangan, dan kestabilan operasional. Secara umum, reaktansi dalam transformator dapat dikategorikan menjadi Reaktansi Induktif dan Reaktansi Kapasitif.
- REAKTANSI INDUKTIF
Reaktansi induktif (XLX_LXL) pada transformator terjadi akibat adanya induktansi kebocoran (Lk) dari belitan primer dan sekunder. Induktansi kebocoran muncul karena tidak semua fluks magnetik yang dihasilkan oleh belitan primer dapat menghubungkan belitan sekunder, sehingga menyebabkan adanya medan magnet bocor yang tidak berkontribusi pada transfer daya. Reaktansi induktif dihitung menggunakan persamaan:
X L = 2πfL
Di mana:
X L = reaktansi induktif (ohm)
ω = kecepatan sudut (rad/s)
L = induktansi (H)
f = frekuensi listrik (Hz)
Semakin tinggi induktansi kebocoran, semakin besar reaktansi induktif yang menyebabkan drop tegangan pada transformator, mengurangi efisiensi, dan meningkatkan rugi-rugi daya.
- REAKTANSI KAPASITIF
Reaktansi kapasitif (Xc) pada transformator terjadi akibat adanya kapasitansi antar belitan serta kapasitansi antara belitan dan inti besi atau antara belitan dan bushing trafo. Kapasitansi ini terutama berperan pada transformator dengan tegangan tinggi, di mana medan listrik yang dihasilkan cukup besar. Reaktansi kapasitif dirumuskan sebagai:
Di mana :
Xc : Reaktansi Kapasitif
L : Induktansi
f : Frekuensi
Kapasitansi ini muncul karena jarak antar penghantar dan isolator dalam bushing trafo, serta dapat menyebabkan efek tidak diinginkan seperti arus bocor atau distorsi tegangan.
PENGARUH REAKTANSI PADA KINERJA TRAFO
Baik reaktansi induktif maupun kapasitif memiliki dampak pada kinerja transformator, seperti:
- Drop Tegangan – Reaktansi induktif menyebabkan drop tegangan saat beban meningkat, mengurangi kualitas tegangan output.
- Kerugian Daya – Semakin besar reaktansi, semakin tinggi rugi-rugi daya akibat konversi energi menjadi panas.
- Efek Resonansi – Jika reaktansi induktif dan kapasitif sebanding, dapat terjadi resonansi yang menyebabkan tegangan lebih dan merusak isolasi.
- Distorsi Gelombang – Pada frekuensi tinggi, reaktansi kapasitif dapat menyebabkan gangguan harmonik pada sistem.
REAKTANSI PADA BUSHING TRAFO
Bushing trafo adalah komponen isolasi yang memungkinkan arus listrik melewati dinding transformator tanpa menyebabkan gangguan listrik. Bushing ini memiliki kapasitansi yang dapat mempengaruhi karakteristik reaktansi transformator.
Reaktansi pada bushing trafo bisa berubah seiring waktu akibat faktor-faktor berikut:
- Penuaan bahan isolasi, yang dapat mengubah kapasitansi
- Kelembaban dan kontaminasi, yang mempengaruhi sifat dielektrik
- Kondisi operasi, seperti suhu tinggi dan tegangan lebih
Peningkatan reaktansi kapasitif pada bushing dapat menyebabkan tegangan lebih pada transformator dan berpotensi merusak sistem isolasi.
PENGUKURAN REAKTANSI TRAFO MENGGUNAKAN HIOKI IM3523
Hioki LCR IM3523 adalah alat ukur presisi tinggi yang dirancang untuk mengukur impedansi, kapasitansi, dan reaktansi dalam berbagai komponen elektronik dan listrik, termasuk bushing transformator.
Hioki LCR IM3523 memilki spesifikasi yang mumpuni untuk pengujian reaktansi pada bushing trafo. Hioki LCR IM3523 mempunyai spesifikasi sebagai berikut : Memilki rentang frekuensi 4 Hz hingga 200 kHz, memilki akurasi tinggi hingga ±0,05%, kemampuan pengukuran L,C dan R secara simultan dan bisa digunakan untuk pengukuran mode seri atau paralel.
Pengukuran Reaktansi Pada Transformator dapat dilakukan dengan langkah-langkah berikut :
- Persiapkan Hioki IM3523 dengan kabel probe dan alligator clip
- Pilih mode pengukuran impedansi pada reaktansi.
- Setting instrument pengukuran seperti frekuensi dan panjang kabel probe.
- Hubungkan kabel probe ke bushing trafo.
- Lakukan pengukuran sesuai prosedur standar.
- Catat hasil pengukuran dan lakukan analisa hasil pengukuran.
MANFAAT PENGUKURAN REAKTANSI MENGGUNAKAN HIOKI LCR IM3523
Penggunaan Hioki LCR IM3523 dalam pengukuran reaktansi bushing trafo memiliki berbagai manfaat, di antaranya:
- Akurasi tinggi, memungkinkan deteksi perubahan kecil dalam karakteristik reaktansi
- Rentang frekuensi luas, cocok untuk berbagai jenis bushing trafo
- Kemudahan penggunaan, dengan antarmuka yang intuitif dan hasil yang mudah diinterpretasikan
- Kemampuan diagnostik, untuk mendeteksi potensi kerusakan dini pada bushing
Reaktansi dalam transformator, terutama pada bushing trafo, memainkan peran penting dalam kinerja keseluruhan sistem tenaga listrik. Reaktansi kapasitif dan induktif harus diukur dan dimonitor secara berkala untuk mencegah gangguan operasional dan meningkatkan keandalan transformator.
Hioki LCR IM3523 merupakan solusi yang tepat untuk mengukur reaktansi bushing trafo dengan akurasi tinggi dan kemudahan penggunaan. Dengan pemantauan yang rutin, operator dapat mengidentifikasi potensi masalah sejak dini dan melakukan langkah-langkah perawatan yang diperlukan untuk menjaga transformator tetap dalam kondisi optimal.
Butuh solusi pengukuran reaktansi yang akurat dan andal untuk transformator Anda?
Hioki LCR IM3523 adalah pilihan tepat untuk pengujian reaktansi bushing trafo secara presisi.
Hubungi kami sekarang melalui tombol WhatsApp di pojok kanan bawah untuk konsultasi teknis atau penawaran produk.
Radius Electric adalah distributor resmi Hioki di Indonesia—siap membantu kebutuhan pengujian dan pemantauan sistem tenaga Anda.
Author: Muhamad Nurhuda Din Nulloh
References :
- Bhag S. Guru & Hüseyin R. Hiziroglu, “Electric Machinery and Transformers,” Oxford University Press, 2001.
- Hioki Corporation, “Hioki LCR IM3523 User Manual,” Hioki, 2023.
- IEC 60137:2017, “Insulated Bushings for Alternating Voltages above 1000 V,” International Electrotechnical Commission.
- IEEE Std C57.19.100-2012, “IEEE Guide for Application of Power Apparatus Bushings,” IEEE Standards Association.
- M. J. Heathcote, “The J & P Transformer Book,” Elsevier, 2007.
