Pengoperasian Trafo Distribusi 1 Fasa

Jika kita membaca judul artikel ini, mungkin beberapa di antara kita ada yang bertanya-tanya: yang namanya trafo 1 fasa kan biasanya untuk rangkaian elektronika (seperti inverter, audio, ballast, dsb). Kalau trafo distribusi yang besar itu ya 3 fasa dong. Nah, inilah istimewanya system Jaringan PLN 3 fasa 4 kawat ala Jateng – DIY. Disini (Saya di Jogja) selain “ngopeni” trafo 3 fasa, kita juga ngopeni trafo 1 fasa.

Konon katanya saat system kelistrikan dirintis di Indonesia, Jawa Tengah termasuk daerah yang “ndeso”. Jadi alih-alih menggunakan system 3 fasa 3 kawat seperti wilayah lain, khusus untuk Jateng DIY menggunakan system 3 fasa 4 kawat. Dalam system ini ada fitur yang namanya tapping 1 fasa, yaitu Jaringan Tegangan Menengah (JTM) hanya menggunakan 2 konduktor saja (1 fasa + 1 netral). Karena konstruksinya yang sederhana dan jumlah konduktornya lebih sedikit, maka system ini dirasa memiliki Value for Money yang paling cocok untuk diterapkan di Jawa Tengah. Nah, karena JTM-nya hanya 1 fasa, maka Trafo distribusinya pun juga harus 1 fasa.

Sekarang kita lihat name plate salah satu trafo 1 fasa yang dipakai di Jateng - DIY

Tepat di pojok kanan bawah ada table yang berisi informasi mengenai tegangan output, terminal pengukuran, dan links (petunjuk merangkai belitan sekunder). FYI sesuai SPLN trafo 1 fasa memiliki 1 belitan primer dan 2 belitan sekunder yang memiliki 4 terminal, yaitu X1, X2, X3, dan X4. Trafo 1 fasa ini secara umum dapat dioperasikan dengan 2 cara, yaitu secara bank dan secara normal.

A.      Metode Pengoperasian Bank

Jika X1 + X2 dikopel  dan X3 + X4 dikopel, maka sejatinya kedua belitan sekunder tersebut dipararel. Artinya kedua ujung-ujungnya tidak memiliki perbedaan sudut fasa. Proses pengoperasian ini dinamakan pengoperasian bank. Diagram pengoperasian bisa digambarkan sebagai berikut:

Dalam hal ini, maka output trafo dapat digambarkan sebagai berikut:

Fasa 1 (Hijau) terhadap netral (biru)

Fasa 2 (orange) terhadap netral (biru)

 Karena F1 (hijau) dan F2 (orange) memiliki amplitudo yang sama, tidak memiliki perbedaan sudut fasa dan keduanya dipararel, maka output dari trafo adalah penjumlahan dari F1+F2 dan besaran netral setara dengan fasa.

Kelebihan dari operasi bank adalah:

1. Kapasitas trafo bisa dikeluarkan secara maksimal, karena kedua belitan trafo dipararel dan dikeluarkan lewat 1 terminal dan terminal yang lain sebagai netral.
2. Hanya membutuhkan 2 konduktor, sehingga lebih hemat kabel

Sedangkan kekurangan dari pengoperasian ini adalah:

1. Losses membengkak, karena arus netral = arus fasa
2. Karena F1+F2 keluar melalui satu konduktor, maka membutuhkan konduktor dengan KHA yang besar.

B.      Metode Pengoperasian Normal

Jika X2 + X3 dikopel, maka terminal yang dikopel tersebut harus menjadi netral, sedangkan kedua ujungnya yang lain (X1 dan X4) difungsikan sebagai fasa. Karena netral berada di tengah maka trafo tersebut beroperasi layaknya trafo split phase, yaitu kedua belitan memiliki perbedaan sudut fasa 180°. Metode pengoperasian ini di Jawa Tengah dan DIY dikenal dengan system pengoperasian normal. Diagram pengoperasiannya adalah sebagai berikut:

Dalam hal ini, maka output trafo dapat digambarkan sebagai berikut:

 Fasa 1 = Hijau;    Fasa 2 = Orange;      Netral = Biru

Dari grafik tersebut terlihat jelas bahwa fasa 1 dan fasa 2 memiliki perbedaan sudut = 180°, sehingga secara operasi vektor menyebabkan arus yang mengalir di netral = 0 (saling menghilangkan)

Kelebihan dari operasi normal adalah:

1. Losses bisa ditekan (idealnya rugi-rugi karena arus netral = 0)
2. Output terpecah, sehingga tidak perlu kabel dengan KHA besar

Sedangkan kekurangan dari pengoperasian ini adalah:

1. Karena kedua belitan beroperasi secara split phase, maka masing-masing terminal fasa (F1 dan F2) hanya memiliki ½ kapasitas total trafo
2. Membutuhkan 3 konduktor (2 untuk fasa dan 1 untuk netral)