Dokumen tersebut membahas tentang pembangkitan dan pengukuran tegangan tinggi bolak-balik. Ia menjelaskan parameter-parameter, ciri-ciri, dan konstruksi transformator uji, serta berbagai cara untuk menghasilkan dan mengukur tegangan tinggi bolak-balik seperti menggunakan rangkaian resonansi, sela bola, pembagi kapasitif, dan transformator tegangan. Dokumen tersebut juga membahas cara mengatur tegangan uji secara

1. PEMBANGKITAN DAN
PENGUKURAN
TEGANGAN TINGGI BOLAK-BALIK
Pembimbing Ir.Makmur Saini. MT

2.  Pendahuluan
 Parameter-parameter tegangan tinggi bolak-balik
 Ciri-ciri trafo uji
 Rangkaian-rangkaian trafo uji
 Konstruksi trafo uji
 Kinerja trafo uji
 Pembangkitan tegangan tinggi dengan rangkaian
resonansi
 Pengukuran tegangan puncak dengan sela bola
 Pengukuran nilai Puncak dengan pembagi tegangan
kapasitif
 Pengukuran nilai efektif dengan meter-Volt
elektrostatik
 Pengukuran dengan trafo tegangan
 Cara mengatur tegangan uji

3. Dalam laboratorium diperlukan tegangan tinggi
bolak-balik untuk percobaan dan
pengujian dengan arus bolak-balik serta untuk
membangkitkan tegangan tinggi searah
dan pulsa.
Trafo uji yang biasa digunakan untuk
keperluan tersebut memiliki daya
yang lebih rendah serta perbandingan belitan
yang jauh lebih besar daripada trafo daya.

4. Hampir semua pengujian dan percobaan
dengan tegangan tinggi bolak-balik
mensyaratkan nilai tegangan yang teliti. Hal
tersebut umumnya hanya akan terpenuhi
jika pengukuran dilakukan pada sisi
tegangan tinggi; untuk itu telah disusun
berbagai cara dalam mengukur tegangan
tinggi bolak-balik.

5. Bentuk u(t) untuk tegangan tinggi bolak-balik
sering menyimpang dari
bentuk sinus. Dalam teknik tegangan tinggi
nilai puncak U dan nilai efektif Uef
Memiliki arti yang sangat penting :

6. Untuk pengujian tegangan tinggi besaran
U / 2 didefinisikan sebagai
tegangan uji (VDE 0433; IEC-Publ. 60-2 1973).
Di sini diandaikan bahwa
penyimpangan bentuk tegangan tinggi dari
bentuk sinus masih dalam batas yang
diijinkan. Untuk sinusoidal murni.
U / 2 = Urms
Pembangkitan tegangan bolak-balik.

7. Ciri Ciri Transformator Uji
• Perbandingan lilitan besar
• Kapasitas kVA kecil
• Satu phasa
(kecuali keperluan khusus perlu 3 Phasa)
• Salah satu ujung lilitan di ketanahkan
• Perencanaan isolasi hanya diperhitungkan sampai
tegangan uji maksimum.
(Tidak diharapkan menerima OverVoltage)
• Konstruksi sedemikian sehingga gradien tegangan
(dV/dt) seragam dan osilasi dapat diabaikan

8. (a) torisolasi pada satu kutub, (b)terisolasi penuh
Rangkaian trafo uji satu tingkat

9. Kaskade trafo uji tiga tingkat

10. Konstruksi Transformator Uji
• Pengoperasian singkat
 tidak ada masalah pendinginan trafo
• Sistem Isolasi Minyak
• Inti umumnya Core Type
• Lilitan berbentuk (50-60 kV
– “Polylayer Polyline Wound Disc Winding”
Lilitan Primer digulung di Inti, sedangkan lilitan sekundernya digulung
di luar lilitan primernya. Distribusi tegangan tidak linier, jadi
ditambahkan perisai statis)

11. Konstruksi Transformator Uji
– Fortesque (100 kV)
Untuk mendapatkan isolasi yang ekonomis dan gradien tegangan yang
seragam maka dililit cara Fortesque. Primer di dekat inti, lilitan
sekunder menjauh membentuk kerucut.
– Fischer
Gulungan primer dililitkan dekat inti, sedangkan gulungan sekunder
dililtkan berturut2 diluarnya sehingg tegang tertinggi yang terjauh dari
inti.

12. Transformator Kaskade
• Alasan : Tegangan Maksimum ekonomis
adalah 1600 kV
• Transformator dipasangkan secara seri.
• Mempunyai 3 Lilitan
– Primer (tegangan rendah)
– Sekunder (tegangan tinggi)
– Tersier (tegangan rendah dengan diatas tegangan
tinggi, untuk supply ke trafo tingkat berikutnya)

13. Transformator Kaskade(Lanj.)
• Untuk 3 tingkat :
– Trafo I : Daya 300%
– Trafo II: Daya 200%
– Trafo III: Daya 100 %

14. Trafo tegangan induktif dapat digunakan untuk
membangkitkan tegangan
tinggi bolak-balik dengan daya beberapa kVA.
Trafo uji dengan daya yang rendah
memiliki konstruksi yang serupa dengan trafo
tegangan untuk tegangan uji yang
sama.

15. Untuk tegangan hingga 100 kV banyak
digunakan isolasi resin epoksi
sedangkan untuk tegangan yang lebih tinggi
digunakan minyak dengan penghalang
isolasi dan balok pemisah.

16. belitan tegangan tinggi
belitan tegangan rendah
inti besi
alas
jepitan tegangan tinggi
isolasi
Penampang melintang dari suatu trafo
uji dengan isolasi resin tuangan

17. nomor 1-5 sama seperti pada gambar 3.3. (a)
desain tangki, (b) selubing isolasi. 6. bushing, 7.
tangki logam, 8.selubung isolasi
Trafo uji berisolasi minyak

18. E1, E2= belitan ekstrasi, H1, H2 belitan
tegangan tinggi; K1, K2 belitan kopling;
F inti besi
Kaskade 2 tingkat dengan inti besi bersama
pada potensial tengah

19. Kinerja trafo uji tidak dapat dengan
sempurna digambarkan dengan
rangkaian ekivalen trafo yang biasa
karena pengaruh kapasitansi sendiri Ci
dari
belitan tegangan tinggi dan kapasitansi
objek uji C, (kebanyakan berupa beban
kapasitif). Pada pihak lain arus
maknetigasi dapat diabaikan selama inti
besi belum jenuh

20. Kinerja trafo uji

21. Tabel Frekuensi Resonansi
Tegangan
Sekunder Pada
Transformator
(kV)
Kapasitas
(kVA)
Frekuensi
Resonansi
(Hertz)
Catatan
500 300 315
255
Sebuah terminal dibumikan
dengan 6 buah isolator gantung
paralel
150 2 340
220
Kedua terminal tidak dibumikan
Sebuah terminal dibumikan
77(P.T.) 0.2 1250
750
Kedua terminal tidak dibumikan
Sebuah terminal dibumikan
40 4 1000 Edua terminal tidak dibumikan

22. Trafo Tesla juga termasuk kedalam rangkaian
resonansi. Rangkaian ini
terdiri atas rangkaian osilasi primer dan
sekunder yang dikopel sccara maknetik.
Peluahan kapasitor primer melalui sela percik
akan membangkitkan osilasi dengan
frekuensi berkisar pada 104 hingga 0 Hz.
Bergantung pada data rangkaian yang
digunakan serta perbandingan belitan
kumparan sekunder dan primer maka dengan
trafo Tesla dapat dibangkitkan tegangan
hingga lebih dari 1 MV.

23. Sela bola untuk mengukur tegangan

25. Pengukuran tegangan puncak dengan
pembagian kapasitif
(a) Rangakain, (b) bentuk umum dari tegangan

26. Meter-Voft elektrostastik
(a) dengan pengukuran elektrode,
(Hueter), (b) dengan pengukuran segmen elektrode (Starke
dan Schroder) 1. segmen elektrode yang dapat bergerak, 2.
sumbu rotasi, 3. cermin, 4. sumber daya, 5 skala

27. (a) trafo tegangan
edukatif, (b) trafo tegangan kapasitif 1. belitan promer, 2.
belitan sekunder, 3. inti besi, C1, C2 kapasitor pembagi, L
indikator resonansi, w trafo penyesuai (penomoran sama
dengan pada a)
RANGKAIAN DASAR TRAFO TEGANGAN

28. Cara Mengatur Tegangan Uji
• Tegangan harus dapat diatur kontinyu dari nol
sampai tegangan nominal
• Pengaturan tegangan dengan cara :
– Digunakan Induction Voltage Regulator (IVR)
– Tahanan atau Reaktor Variabel
– Pembagi Tegangan (Resistor Devider)
– Pembangkit Gelombang Sinus