Transformator daya adalah salah satu peralatan tegangan tinggi yang memegang peranan penting terlebih dalam sistem penyaluran tenaga listrik. Namun apabila transformator bermasalah dan mengalami gangguan tanah, dapat menyebabkan sistem penyaluran daya terganggu sehingga berdampak pada kerugian besar. Karena itu diperlukan Neutral Grounding Resistor (NGR) sebagai bentuk proteksi gangguan tanah.
Sistem pentanahan untuk trafo daya sangat penting diperhatikan, karena menjadi proteksi atau perlindungan pada jaringan kelistrikan. Pasalnya tanpa pentanahan yang baik, dapat membahayakan hewan serta masyarakat di sekitarnya bahkan juga bisa berakibat merusak alat tersebut sendiri. Untuk lebih jelasnya, simak penjelasan lengkapnya di bawah ini.
Apa itu Transformator Daya?
Merupakan peralatan tenaga listrik yang berfungsi untuk menyalurkan atau mentransformasikan tegangan daya atau tenaga listrik dari tegangan rendah ke tinggi dan sebaliknya. Trafo ini termasuk ke dalam jenis khusus karena struktur dasarnya terdiri dari inti besi, kumparan primer, dan sekunder.
Sehingga perangkat ini memanfaatkan induksi elektromagnetik agar bisa mengubah tegangan AC lalu mengirimkan energi listrik. Untuk sistem tenaga, penggunaan dari jenis trafo ini terdiri dari banyak segi terlebih untuk mengubah beragam tegangan sistem tenaga menjadi arus bolak-balik frekuensi tunggal atau fase tunggal.
Saat terjadi perubahan yang tidak konsisten, maka transformasi transformator serta frekuensi tegangan keluaran dapat menimbulkan permasalahan. Merubah frekuensi serta amplitudo tegangan AC bisa menyesuaikan impedansi beban, sehingga dapat mendatangkan dampak tertentu terlebih pada karakteristik frekuensi AC.
Selain itu trafo juga bisa kelebihan arus serta transformasi, sehingga jaringan listrik akan melakukan penstabilan tegangan beban, memastikan arus beban yang diterima tidak terlalu besar, mempertahankan tegangan konstan, hingga memastikan keselamatan peralatan, motor, serta personel.
Apa Fungsi Transformator Daya?
Fungsi dari trafo daya diantaranya mewujudkan transmisi jarak jauh, merubah tegangan, serta mewujudkan transmisi energi listrik. Trafo kerap digunakan untuk merubah tegangan di suatu frekuensi menjadi tegangan di frekuensi lainnya, atau merubah tegangan satu frekuensi menjadi tegangan di frekuensi lainnya dengan cara mengekstrak kelebihan kapasitas dari sistem tenaga.
Pada operasi umumnya, trafo tenaga akan ditanahkan di titik netralnya sesuai keperluan guna sistem proteksi atau pengamanan. Contohnya transformator 150/70 kV yang ditanahkan pada sisi netral 150 kV, atau trafo 70/20 kV yang ditanahkan di sisi netral 20 kV.
Struktur dari transformator terbagi menjadi tiga jenis yakni tetap, semikonduktor, serta tegangan variabel atau listrik. Karakteristik struktural dari transformator tetap adalah belitan sekunder dan primer yang dikemas dalam selongsong porselen tegangan rendah dan tinggi, serta belitan tegangan rendah dan tinggi yang diletakkan di kedua ujung inti besi.
Pengertian Grounding
Guna menghindari permasalahan pada trafo daya seperti gangguan tanah yang bisa berakibat pada kerugian besar, hal yang bisa dilakukan sebagai bentuk proteksi adalah sistem pentanahan. Sistem tersebut merupakan suatu bentuk koordinasi proteksi penting pada jaringan kelistrikan, karena tanpa pentanahan yang baik bisa membahayakan masyarakat sekitarnya bahkan merusak alat tersebut sendiri.
Grounding merupakan jalur instalasi kabel listrik dengan memanfaatkan sistem pertanahan atau ditanam di dalam tanah, guna menghindari atau mengurangi bahaya yang disebabkan oleh konsleting, tegangan tinggi, hingga petir. Namun untuk istalasi listrik rumahan, sistem pengkabelan untuk grounding tidak tersambung secara langsung dengan kabel lainnya.
Fungsi Grounding
Grounding berperan penting dalam sistem instalasi listrik, karena diperlukan baik pada instalasi listrik pabrik, kantor, hingga rumah terlebih untuk instalasi tegangan sangat tinggi. Tujuan dari grounding pun beragam, utamanya adalah memberikan perlindungan atau proteksi terhadap pengguna dari peralatan listrik ketika terjadi beberapa hal seperti :
- Isolasi kurang baik.
- Adanya induksi tegangan listrik.
- Kebocoran arus listrik terlalu besar.
- Melindungi dari tegangan tinggi contohnya petir.
- Melindungi dari listrik statis.
- Sebagai acuan untuk pengukuran tegangan.
Selain itu berikut manfaat dari grounding, diantaranya :
- Sebagai sistem proteksi untuk kinerja peralatan listrik serta elektronik, agar performanya selalu berjalan baik dan lancar.
- Mencegah adanya shock atau tegangan kejut listrik yang membahayakan orang di sekitar daerah tersebut.
- Menyalurkan energi dari sambaran petir ketika menyentuh komponen penangkal petir ke tanah.
- Menjadi sistem perlindungan peralatan listrik serta rangkaian listrik, sehingga tidak rusak saat terjadi tegangan kejut listrik yang berasal dari petir.
- Untuk meningkatkan atau memperbaiki performa dari sistem kelistrikan.
Pengertian Neutral Grounding Resistor (NGR)
NGR adalah sebuah suatu tahanan yang dipasang seri di antara tanah (ground) dengan titik netral sisi sekunder transformator daya, dan menjadi sebuah bentuk proteksi gangguan tanah. Penggunaan dari NGR sendiri bertujuan mengontrol besarnya arus gangguan yang mengalir dari titik netral ke arah tanah. Selain itu NGR tak hanya diperlukan oleh transformator daya, namun umumnya juga dipasang pada generator.
Fungsi Neutral Grounding Resistor
Terdapat beberapa fungsi dari NGR, diantaranya :
- Memperkecil tegangan langkah hingga mencapai nilai aman atau tidak membahayakan operator.
- Memperkecil tegangan yang disebabkan oleh pemutusan seketika agar dapat memperpanjang masa penggunaan switchgear.
- Memperkecil arus gangguan satu fasa ke tanah yang terdapat jaringan tegangan menengah, agar dapat mencegah kerusakan trafo daya ataupun generator.
Jenis-jenis Neutral Grounding Resistor
Terdapat 2 jenis dari NGR, apa saja?
Liquid Neutral Grounding Resistor
Jenis ini terbuat dari larutan air murni yang akan ditampung dalam sebuah bejana. Larutan air murni tersebut nantinya akan ditambahkan dengan NaCl atau garam agar bisa mendapatkan nilai tahanan yang diperlukan. Berikut gambar penjelasannya.
Solid Neutral Grounding Resistor
Selain liquid, ada pula jenis solid yang terbuat dari beragam bahan logam. Bahan logam yang diperlukan yakni cast iron, stainless steel, nichrome, hingga copper nickel yang telah diatur sesuai dengan nilai tahanannya. Berikut gambar penjelasannya.
Sistem Pentanahan Transformator Daya
Berikut beberapa macam sistem pentanahan trafo daya, yaitu :
Tahanan Rendah atau Low Resistance
Yaitu pentanahan titik netral dari sisi sekunder trafo tenaga memanfaatkan tahanan tinggi 40 Ohm untuk Saluran Udara Tegangan Menengah (SUTM) serta 12 Ohm untuk Saluran Kabel Tegangan Menengah (SKTM).
Mengambang atau Floating
Yaitu titik netral dari sisi sekunder trafo tenaga yang tidak ditanahkan.
Tahanan Tinggi atau High Resistance
Yakni pertahanan titik netral dari sisi sekunder trafo tenaga dengan memanfaatkan tahanan tinggi 500 Ohm.
Langsung atau Solid
Yakni pentanahan titik netral dari sisi sekunder trafo tenaga secara langsung sehingga tidak menggunakan tahanan.
Sebagai bentuk proteksi gangguan tanah, neutral grounding resistor sangat penting untuk diketahui. Pentanahan trafo daya dengan tahanan rendah atau tinggi menggunakan komponen ini, umumnya NGR dipasang serial dengan netral sekunder di transformator sebelum akhirnya terhubung ke tanah atau ke ground.
Sementara tujuan dipasangnya komponen ini adalah agar bisa mengontrol besarnya arus gangguan dari sisi netral ke tanah. NGR juga merupakan tahanan yang dipasang di antara titik netral dengan pentanahan, sehingga berfungsi untuk memperkecil arus gangguan. Agar NGR bisa berfungsi sesuai desainnya, harus dipastikan nilai tahanan NGR telah sesuai dengan spesifikasinya serta tidak mengalami kerusakan.
