Transformator: Pengertian, Fungsi, Komponen, dan Jenis

Pengertian Transformator

Transformator adalah sebuah perangkat listrik yang memiliki peran dalam mentransformasikan tegangan listrik dari satu level ke tegangan lainnya. 

Dalam dunia teknik, transformator sering digunakan untuk mengubah tegangan listrik dari tinggi ke rendah atau sebaliknya, sesuai dengan kebutuhan sistem listrik yang berbeda-beda. 

Dengan kata lain, transformator merupakan alat yang mengubah sinyal listrik menjadi bentuk yang sesuai dengan kebutuhan perangkat elektronik.

Fungsi Transformator

Fungsi utama transformator adalah untuk mengubah tegangan listrik dari satu level ke level lainnya. Namun, selain itu, transformator juga memiliki beberapa fungsi tambahan yang tidak kalah penting. 

Salah satunya adalah untuk mengisolasi sirkuit listrik, yang mana dapat mencegah terjadinya lonjakan tegangan yang dapat merusak peralatan elektronik. Selain itu, transformator juga digunakan dalam aplikasi daya seperti pengisian baterai dan pembangkit listrik.

Komponen Transformator

Transformator terdiri dari beberapa komponen utama yang bekerja sama untuk mentransformasikan tegangan listrik. 

a. Inti besi

Inti besi berfungsi untuk mempermudah jalan fluksi, magnetik yang munculkan oleh arus listrik yang melalui kumparan. Dibuat dari lempengan-lempengan besi tipis yang berisolasi, untuk mengurangi panas (sebagai rugi-rugi besi).

b. Kumparan Trafo

Kumparan transformator adalah beberapa lilitan kawat berisolasi yang membentuk suatu gulungan atau kumparan. 

Kumparan tersebut terdiri dari kumparan primer dan kumparan sekunder yang diisolasi baik terhadap inti besi maupun antar kumparan dengan isolasi padat seperti pertinak, karton dan lain-lain. Kumparan tersebut sebagai alat transformasi tegangan dan arus.

c. Minyak Trafo

Minyak isolasi pada trafo berfungsi sebagai media isolasi, pendingin dan pelindung belitan dari oksidasi. Minyak isolasi trafo merupakan minyak mineral yang secara umum terbagi menjadi tiga jenis, yaitu parafinik, napthanik, dan aromatic.

d. Bushing

Bushing merupakan sarana penghubung antara belitan dengan jaringan luar. Bushing terdiri dari sebuah konduktor yang diselubungi oleh isolator. Isolator tersebut berfungsi sebagai penyekat antara konduktor bushing dengan body main tank trafo.

e. Tangki Konservator

Pada umumnya bagian-bagian dari trafo yang terendam minyak trafo yang ditempatkan di dalam tangki baja. 

Tangki trafo-trafo distribusi umumnya dilengkapi dengan sirip-sirip pendingin (cooling fin) yang berfungsi untuk memperluas permukaan dinding tangki, sehingga penyaluran panas minyak pada saat konveksi menjadi semakin baik dan efektif untuk menampung pemuaian minyak trafo, tangki dilengkapi dengan konservator.

f. Pendingin Trafo

Untuk menjaga agar suhu trafo tetap stabil saat beroperasi, diperlukan pendinginan yang efektif karena suhu trafo dipengaruhi oleh tegangan jaringan, rugi-rugi pada trafo, dan suhu lingkungan. Jika suhu operasi meningkat, isolasi kertas pada trafo dapat rusak.

g. Tap Changer 

Tap changer adalah mekanisme yang memungkinkan trafo untuk menyesuaikan tegangan outputnya agar tetap stabil, meskipun tegangan inputnya bervariasi. Ini dilakukan dengan mengubah banyaknya belitan pada trafo, sehingga rasio antara belitan primer dan sekunder bisa diubah sesuai kebutuhan sistem.

h. Alat Pernafasan (Dehydrating Breather) 

komponen ini digunakan untuk mencegah kelembaban udara yang mengandung uap air mencemari minyak trafo. Untuk itu, udara yang masuk ke dalam tangki konservator pada saat minyak mendingin harus disaring melalui media penghisap kelembaban, seperti silica gel, agar kelembaban udara dapat diserap dan minyak tetap terjaga kualitasnya.

Jenis-Jenis Transformator

1. Transformator Step-Up dan Step-Down

Transformator step-up adalah jenis transformator yang meningkatkan tegangan arus listrik dari tingkat rendah ke tingkat yang lebih tinggi. 

Sebaliknya, transformator step-down melakukan kebalikan dari transformator step-up, yaitu menurunkan tegangan arus listrik dari tingkat yang lebih tinggi menjadi tingkat yang lebih rendah.

Kedua jenis transformator ini memiliki peran penting dalam distribusi listrik di berbagai sektor, seperti industri, komersial, dan rumah tangga.

2. Transformator Distribusi dan Transformator Daya

Transformator distribusi digunakan untuk mendistribusikan listrik dari gardu distribusi ke pelanggan akhir, seperti rumah-rumah dan bangunan komersial. Transformator ini umumnya memiliki daya yang lebih kecil dan dipasang di tiang listrik atau kotak distribusi yang terletak di dekat area pengguna akhir. 

Sementara itu, transformator daya memiliki kapasitas daya yang lebih besar dan digunakan di gardu induk untuk mentransformasikan tegangan arus listrik dari tingkat tinggi ke tingkat rendah sebelum didistribusikan ke pelanggan.

3. Transformator Kering dan Transformator Minyak

Transformator kering adalah jenis transformator yang menggunakan udara atau bahan isolasi kering lainnya untuk mengisolasi gulungan kumparan dan inti transformator. 

Transformator ini biasanya digunakan di area yang membutuhkan tingkat keamanan yang tinggi terhadap risiko kebakaran, seperti gedung-gedung perkantoran dan industri makanan. Di sisi lain, transformator minyak menggunakan minyak sebagai bahan isolasi untuk mendinginkan transformator dan mengisolasi gulungan kumparan. 

Transformator ini umumnya digunakan di gardu-gardu distribusi dan gardu-gardu induk.

4. Transformator Tiga Fasa dan Transformator Satu Fasa

Transformator tiga fasa adalah jenis transformator yang memiliki tiga kumparan primer dan tiga kumparan sekunder, yang tersusun dalam konfigurasi yang sesuai dengan sistem tiga fasa. 

Transformator ini umumnya digunakan dalam aplikasi industri dan komersial yang membutuhkan daya yang besar dan stabil. 

Di sisi lain, transformator satu fasa memiliki satu kumparan primer dan satu kumparan sekunder, dan umumnya digunakan dalam aplikasi rumah tangga dan komersial kecil yang membutuhkan daya yang lebih rendah.

Baca juga: Mengenal Trafo Potensial atau Trafo Tegangan

Kesimpulan

Transformator adalah perangkat listrik yang penting dalam mentransformasikan tegangan listrik dari satu level ke level lainnya. Dengan berbagai fungsi dan komponen yang dimilikinya, transformator memainkan peran kunci dalam berbagai aplikasi listrik, mulai dari sistem tenaga listrik hingga peralatan elektronik rumah tangga.

Jadi, penting untuk memahami pengertian, fungsi, komponen, dan jenis-jenis transformator agar dapat memilih transformator yang sesuai dengan kebutuhan spesifik dan menjaga kinerja sistem listrik dengan optimal.