Aidi, Dimas Diar (2018) Pengaruh Beban Non-Linier Terhadap Rugi Transformator Satu Fasa Menggunakan Perangkat Lunak Berbasis Metode Elemen Terbatas. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Transformator adalah salah satu peralatan penting dalam system daya. Transformator berfungsi menyalurkan daya dari satu sisi (primer) kesisi lainnya (sekunder) sesuai dengan level tegangan yang dibutuhkan misalnya untuk menyuplai daya dari jaringan rendah kebeban. Jenis beban sangat mempengaruhi kinerja transformator. Pada zaman yang semakin maju ini, banyak bermunculan beban non linier yang menghasilkan harmonisa pada arusnya. Arus yang mengalir pada transformator yang dibebani non linier tidak berbanding lurus dengan penambahan atau penurunan nilai tegangan (nonlinier) atau dapat dikatakan bahwa bentuk gelombang masukan dan keluarannya tidak sama. Rugi ini perlu diketahui oleh perancang atau pemelihara transformator untuk evaluasi kinerja transformator tersebut sebelum dibuat transformator tersebut. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana cara mencari rugi dan pengaruh distribusi medan magnet terhadap rugi terhadap efisiensi menggunakan perangkat lunak berbasis metode elemen terbatas. Perangkat lunak yang digunakan adalah FEMM seri 4.2. Perangkat lunak ini menggunakan prinsip metode elemen terbatas dalam menganalisis suatu benda yang akan dianalisis yaitu menggunakan elemen-elemen hingga yang banyaknya sesuai luas benda tersebut dan digunakan persamaan Maxwell dalam menganalisis permasalahan-permasalahan yang tersedia pada FEMM. Rugi transformator yang dianalisis menggunakan FEMM memiliki prinsip yang sama dengan persamaan rugi yang ada pada buku-buku mengenai mesin listrik dimana arus mengalir pada kumparan akan menghasilkan rugi berbeban sedangkan rugi inti dipengaruhi oleh besar kecilnya kerapatan medan magnet. Oleh karena itu untuk menghasilkan rugi dan medan magnet dibutuhkan masukan berupa arus pada kedua kumparan transformator. Arus yang mengalir pada kumparan primer dan arus yang mengalir pada kumparan sekunder dihitung berdasarkan analisis rangkaian transformator berbeban menggunakan Hukum Ohm dan Hukum Kirchoff. Arus yang diserap oleh beban nonlinier berbeda dengan arus yang diserap beban linier. Beban nonlinier menghasilkan harmonisa pada arusnya sedangkan beban linier tidak. Harmonisa pada arus tersebut menyebabkan adanya arus-arus dengan frekuensi kelipatan dari frekuensi dasar (100 Hz). Arus-arus tersebut dapat dianalisis menggunakan analisis Fourier. Hal inilah mengakibatkan rugi berlebih pada transformator berbeban nonlinier. Selain itu dengan adanya arus-arus tersebut dihasilkan kerapatan medan pada inti beragam pada tiap frekuensi harmonisanya yang mana dapat mempengaruhi efisiensi dari transformator berbeban nonlinier. Oleh karena itu rugi dan kerapatan medan magnet pada inti transformator berbeban nonlinier lebih besar daripada rugi dan kerapatan medan pada inti transformator berbeban linier. Selain itu untuk mendapatkan hasil rugi yang sesuai dengan yang sesungguhnya diperlukan penjelasan mengenai spesifikasi transformator yang lebih rinci mengenai inti dan ukuran-ukuran pada bagian-bagian transformator.
English Abstract
Transformer is one of the important equipment in the power system. The transformer functions to channel power from one side (primary) to the other side (secondary) according to the required voltage level for example to supply power from a low-voltage network. The type of load greatly affects the performance of the transformer. In this increasingly advanced era, many non-linear loads emerge which produce harmonics in the current. The current flowing in a transformer that supply nonlinear load is not directly proportional to the addition or decrease in the value of the voltage (nonlinear) or it can be said that the waveforms of the input and output are not the same. This loss needs to be known by the designer or maintainer of the transformer to evaluate the performance of the transformer before the transformer is made. This study aims to find out how to find losses and the effect of magnetic field distribution on losses on efficiency using limited element method based software. The software used is FEMM 4.2 series. This software uses the principle of a finite element method in analyzing an object to be analyzed, namely using elements up to the number according to the area of the object and using Maxwell's equation in analyzing the problems available on FEMM. The loss of the transformer analyzed using FEMM has the same principle as the loss equation in the books regarding the electric engine where the current flowing in the coil will result in a weighted loss while the core loss is affected by the size of the magnetic field density. Therefore to produce a loss and a magnetic field input is needed in the form of current in both transformer coils. The current flowing in the primary coil and the current flowing in the secondary coil are calculated based on the analysis of the load transformer circuit using Ohm's Law and Kirchoff's Law. The current absorbed by the nonlinear load is different from the current absorbed by the linear load. Nonlinear loads produce harmonics in the current while linear loads do not. Harmonics in these currents cause currents with multiples of the base frequency (100 Hz). These currents can be analyzed using Fourier analysis. This results in excessive loss of the transformer that supply nonlinear load. In addition, with the presence of these currents the resulting core density at the core varies at each harmonic frequency which can affect the efficiency of the transformer that supply nonlinear load. Therefore the loss and density of the magnetic field in the core of transformator that supply nonlinear load is greater than the loss and field density in core of the transformer that supply linear load. In addition, to obtain a loss that is in accordance with the actual explanation of the transformer specifications is needed, which is more detailed about the core and the sizes of the transformer parts
| Item Type: | Thesis (Sarjana) |
|---|---|
| Identification Number: | SKR/FT/2018/1208/051900612 |
| Uncontrolled Keywords: | Beban Non-Linier, RugiTransformator, Perangkat Lunak Berbasis Metode Elemen Terbatas, Medan Magnet. Non-linear Load, Loss of Transformer, Finite Element Method-Based Software, Magnetic Field Distribution |
| Subjects: | 600 Technology (Applied sciences) > 621 Applied physics > 621.3 Electrical, magnetic, optical, communications, computer engineering; electronics, lighting > 621.31 Generations, modification, storage, transmission of electric power > 621.314 Transformers |
| Divisions: | Fakultas Teknik > Teknik Elektro |
| Depositing User: | Budi Wahyono Wahyono |
| Date Deposited: | 12 Jun 2019 03:11 |
| Last Modified: | 16 Mar 2022 04:24 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/162706 |
Preview |
Text
Dimas Diar Aidi.pdf Download (4MB) | Preview |
Actions (login required)
 |
View Item |