Trafo Ct Materi

Prinsip Kerja Trafo Trafo Arus (MV) oleh Mas Bejo · Bejo · September 3, 2014

Trafo Arus tegangan menengah (Medium Voltage Current Transformer) adalah Trafo sebuah trafo yang digunakan untuk mengkonersi arus bolak!balik yang nilainya puluhan hingga ribuan ampere yang mengalir disisi primer, primer, menjadi hanya 1 atau " ampere disisi kumparan sekunder#

$alam kondisi ideal, dengan tidak memperhatikan rugi!rugi yang mun%ul pada kumparan sekunder dan primer, serta rugi!rugi yang mun%ul pada inti&%ore, maka besarnya arus sekunder yang dibangkitkan oleh fluk magnetik akan berbanding linier dengan ratio dari trafo arus tersebut dan memiliki sudut fasa yang sama# Struktur Trafo Arus Tegangan Tegangan Menengah.

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.









Sebuah trafo arus tegangan menengah, akan terdiri dari beberapa bagian utama seperti ditunjukkan pada 'br1, yaitu(

•

Batang penghantar )rimer *)rimary Bus Bar+ dan terminal )rimer *)rimary erminal+# -nti Sekunder*Se%ondary .ore+#

•

/umparan Sekunder *Se%ondary *Se%on dary inding+#

•

Material insulasi *insulation Material+#

•

erminal erminal sekunder *Se%ondary erminal+ dan pelindungnya#

•

-nformasi )rodu%t *ame )late+#

•

Prinsip Kerja Trafo Trafo Arus.

)rinsip kerja sebuah trafo arus dapat digambarkan sebagai berikut(

•

•

•

rafo arus tegangan menengah bekerja berdasarkan prinsip kopling medan magnetik# )ada saat arus bolak!balik mengalir di dalam batang penghantar primer *primary bus bar+, maka akan dibangkitkan medan magnetik disekitar batang penghantar primer tersebut# Medan magnetik tersebut akan memotong inti&%ore# Medan magnetik yang menembus luasan tertentu dari inti&%ore akan membangkitkan fluk magnetik yang mengalir diseluruh inti&%ore# luk magnetik yang menembus kumparan sekunder akan membangkitkan









Formulasi Kesalahan Transformasi Arus.

ika rugi!rugi yang mun%ul pada kumparan sekunder dan kumparan primer dianggap tidak ada, maka perbandingan antara arus primer terhadap arus sekunder akan sama dengan perbandingan antara jumlah kumparan sekunder dibagi dengan jumlah kumparan primer seperti ditunjukkan pada 'br2#

$imana( -p adalah rus )rimer, -s adalah rus Sekunder# s adalah jumlah kumparan Sekunder, p adalah jumlah kumparan primer# )erbandingan dari rus )rimer terhadap arus sekunder disebut juga 5ated ratio# $ari persamaan diatas, maka besarnya besarnya arus sekunder -s yang akan mengalir disisi sekunder adalah jumlah kumparan )rimer p dibagi jumlah kumparan sekunder s dikalikan dengan arus yang mengalir disisi primer -p atau dalam bentuk formulasi menjadi(

$imana( -s adalah arus sekunder, -p adalah arus sekunder p adalah umlah kumparan primer, s adalah jumlah kumparan sekunder# )ada kenyataannya, tidak semua arus primer akan terduplikasi disisi kumparan sekunder# kan dibutuhkan suatu arus eksitasi -e agar proses reproduksi arus sekunder dapat terjadi# $engan demikian, apabila arus eksitasi kita masukan dalam formulasi, besarnya arus sekunder menjadi(









$imana -e adalah arus eksitasi yang dibutuhkan agar proses reproduksi arus sekunder dapat terjadi# /arena rus rus eksitasi tidak tidak dapat diabaikan, maka proses reproduksi arus sekunder akan mengalami kesalahan dan biasa disebut sebagai kesalahan transformasi * transformation error+# Selain daripada itu, akan terjadi juga pergeseran fasa# /esalahan pada fasa biasa disebut sebagai pergeseran fasa# ika disederhanakan, maka skematik diagram dari arus primer, arus eksitasi dan arus sekunder ditunjukan pada garmbar diba6ah ini7

$ari 'br8# terlihat bah6a arus sekunder -s yang mengalir pada burden merupakan perkalian antara ratio dengan arus primer dikurangi dengan arus eksitasi -e yang diserap oleh inti&%ore untuk membangkitkan arus sekunde r# Perhitungan Kesalahan Arus (Current rror! "atio rror).

/esalahan arus atau kesalahan perbandingan adalah kesalahan yang ditimbulkan oleh transformer dalam melakukan pengukuran disebabkan karena adanya kenyataan bah6a aktual perbandingan transformasi adalah tidak sama dengan perbandingan dengan perbandingan transformasi pengenal (Rated Transformation Transformation Ratio). Kesalahan Arus (Current (Current Error) atau Error) atau kesalahan perbandingan (Ratio Error) diekspresikan Error) diekspresikan dalam persen *9+ dan diformulasikan dengan persamaan sebagai berikut(

$imana( /n adalah )erbandingan transformasi pengenal *5ated ransformation ransformation 5atio+#









Ilustrasi sederhana dari penggunaan formulasi diatas adalah sebagai berikut: Sebuah trafo arus dengan ratio 2000&", memiliki tingkat kesalahan transformasi atau ratio error sebesar 0#"9# ika pada trafo tersebut mengalir arus primer sebesar 1: 00, berapakah arus sekunder sebenarnya yang akan mengalir pada sisi kumparan sekunder; )enyelesaian( $iketahui bah6a error ratio adalah 0#"9, rated ratio adalah 2000&" dan arus primer sebenarnya yang mengalir adalah 1:"0# Maka besarnya arus sekunder adalah( *0#" < 1:"0+ = **2000&" < -s+ > 1:"0+ < 100 :?" &100 = 400 < -s > 1:"0 :,?" @ 1:"0 = 400-s -s = 1:"?,?"&400 -s = 4,A::4# $engan demikian, besarnya arus sekunder yang mengalir adalah 4,A::4 ketika mengalir arus di sisi primer sebesar 1:"0# Refferensi: http://trafoinstrumen.files.ordpress.!om

Mengenal Karakteristik Saturasi #ari Trafo Arus (MV) oleh Mas Bejo · Bejo · September 4, 2014









Satu Satu bagi bagian an terp terpen enti ting ng dala dalam m pemba pembahas hasan an tent tentan ang g traf trafo o arus arus adal adalah ah meng mengena enaii karakteristik saturasi dari suatu trafo arus# rafo arus tegangan menengah pada umumnya digunakan untuk dua tujuan utama, yaitu untuk pegukuran *metering+ dan untuk perlindungan atau proteksi# rafo arus untuk tujuan pengukuran diran%ang untuk bekerja pada kondisi normal dimana arus primer sebenarnya atau aktual arus primer yang mengalir pada belitan primer berada pada kisaran arus primer pengenalnya *5ated )rimary .urrent+# rafo arus untuk tujuan proteksi diran%ang untuk bekerja pada kondisi tidak normal dimana arus primer sebenarnya atau aktual arus primer yang mengalir pada belitan primer jauh lebih besar dari arus primer pengenalnya *5ated )rimary .urrent+# Karakteristik Trafo Arus $ntuk Pengukuran (Metering).

Sebuah trafo arus yang ditujukan untuk pengukuran arus harus memiliki karakteristik dasar sebagai berikut( 1# rafo rafo arus untuk untuk pengukuran pengukuran atau meterin metering g harus memiliki memiliki tingkat tingkat ketelit ketelitian ian yang tinggi pada kondisi kerja normal# ang dimaksud kerja normal adalah kondisi dima dimana na arus arus yang yang meng mengal alir ir di sisi sisi prim primer er bera berada da pada pada kisa kisara ran n arus arus prim primer er pengenalnya *5ated )rimary .urrent+, sehingga keluaran dari trafo arus tersebut disekitar nilai arus sekunder pengenalnya, misalnya 1 atau "# 2# rafo afo arus arus unt untuk peng penguk ukur uran an atau atau meter eteriing haru haruss mampu ampu membe emberrikan ikan perlindungan yang baik kepada peralatan yang dihubungkan dengannya ketika terjad terjadii kegagal kegagalan an atau atau kesala kesalahan han sistem sistem## rafo rafo arus arus untuk untuk pengukur pengukuran an harus harus memi memili liki ki tingk tingkat at keje kejenu nuhan han yang yang renda rendah# h# ing ingka katt keje kejenuh nuhan an untuk untuk traf trafo o pengukuran biasanya direpresentasikan dalam bentuk a%tor Safety, biasa











Sebuah trafo arus yang ditujukan untuk penggunaan sistem perlindungan atau proteksi, maka karaketeristik yang dibutuhkan adalah sebagai berikut( 1# rafo rafo rus rus untuk untuk proteksi proteksi harus harus mampu dile6at dile6atii oleh arus prime primerr yang nilainya nilainya puluhan kali lipat dari arus primer pengenalnya *5ated )rimary .urrent+ tanpa mengal mengalami ami kesala kesalahan han trans transfor formas masii atau atau reprod reproduks uksii arus arus disisi disisi sekunde sekunderr yang yang sangat besar# )roses transformasi arus untuk proteksi tidak memerlukan tingkat ketelitian yang tinggi# rafo arus untuk proteksi di ran%ang untuk bekerja pada saat kondisi tidak normal terjadi atau terjadinya gangguan *disturban%e+# 2# rafo rafo arus untuk untuk proteksi proteksi harus harus memiliki memiliki tingkat tingkat kejenuhan kejenuhan yang yang tinggi# tinggi# $engan tingginya tingkat kejenuhan yang dimiliki, maka trafo arus proteksi akan mampu mereproduksi arus disisi sekunder dengan baik ketika terjadi lonjakan arus primer ketika terjadi gangguan# ingkat kejenuhan dari trafo arus kelas proteksi biasa dikenal dengan istilah C *%%ura%y Cimit a%tor+# rafo arus untuk proteksi harus memiliki nilai C yang sama atau lebih besar dari nilai C )engenal# Kur&a Magnetisasi Magnetis asi dari Trafo Arus.

'br1 diba6ah ini adalah perbandingan dari kura magnetisasi trafo arus kelas metering dengan kura magnetisasi untuk proteksi&perlindungan# p roteksi&perlindungan#









Kur&a Saturasi #ari Trafo Arus $ntuk Pengukuran (Measuring!Metering CT).

)ada gbr1 terlihat bah6a trafo arus untuk metering harus memiliki titik saturasi yang rendah# /enaikan intensitas medan magnetik D mengakibatkan kenaikan yang sangat signifikan pada kenaikan kerapatan medan magneti% B# Selanjutnya, kenaikan kerapatan medan magnetik B sangat ke%il 6alaupun intensitas medan magneti% terus dinaikan# /ondisi dimana kerapatan medan magneti% tidak banyak berubah ketika intensitas medan magnetik ditingkatkan disebut kondisi saturasi atau jenuh# )enjelasan lebih terin%i mengenai -nstrument Se%urity a%tor *-S+ dapat dilihat pada bagian mengenal istilah dalam rafo rus Seri 2# Kur&a Saturasi #ari Trafo Arus $ntuk Proteksi atau Perlindungan (Prote%tion CT).

)ada gambar diatas terlihat bah6a untuk trafo arus penggunaan proteksi, harus memiliki titik saturasi yang jauh lebih tinggi dibandingkan dengan trafo arus untuk pengukuran# rafo rafo rus rus untuk untuk protek proteksi si diran% diran%ang ang sedemi sedemikian kian rupa rupa sehing sehingga ga tegang tegangan an kerapa kerapatan tan medan magneti B *Magnetid ield $ensity+ akan mulai jenuh ketika intesitas medan magnetiknya *magneti% ield intensity, D+ jauh lebih besar dari kelas metering# itik jenuh untuk kelas proteksi direpresentasikan dengan istilah C *%%ura%y Cimit a%tor+, a%tor+, yaitu perbandingan perbandingan antara batas akurasi akurasi arus primer pengenal terhadap arus primer pengenal# 5efferensi( http(&&trafoinstrumen#6ordpress#%om









Sebagaimana dibahas pada materi sebelumnya *)rinsip /erja rafo rus+, rafo rus egangan Menengah akan mentransformasikan arus primer yang bernilai ratusan hingga ribuan ampere, menjadi arus sekunder yang bernilai jauh lebih ke%il dan bisa ditangani oleh peralatan ukur konensional# )ada umumnya, atas pertimbangan ekonomis, nilai keluaran arus sekunder suatu trafo arus dibatasi pada nilai!nilai tertentu, misalnya 1, 2 atau "# Gntuk keperluan khusus dan spesifik, adalah sangat dimungkinkan dibuat sebuah trafo arus yang arus sekundernya sekunde rnya diluar nilai tersebut diatas# $alam $alam kondisi kondisi ideal, ideal, proses proses transf transform ormasi asi dari dari arus arus primer primer yang yang besar besar menjad menjadii arus arus sekunder yang ke%il merupakan perbandingan atau rasio dari arus primer pengenal dan arus sekunder pengenal# Sebagai %ontoh, jika kita mempunyai trafo arus dengan rasio 1000&", maka artinya jika trafo tersebut dialiri arus primer sebesar 1000, maka akan mengalir arus sekunder sebesar "# )ada kenyataannya, proses transformasi dari arus primer menjadi arus sekunder, selalu di ikuti dengan rugi!rugi atau loss di setiap bagian trafo arus# 5ugi!rugi yang mun%ul pada trafo trafo arus arus bisa bisa berupa berupa rugi rugi pada kumpara kumparan n prime primer!s r!sekun ekunder der maupun maupun rugi!r rugi!rugi ugi yang yang mun%ul mun%ul pada pada sisi sisi inti&% inti&%ore ore## kiba kibatt adanya adanya rugi!r rugi!rugi ugi terseb tersebut, ut, maka maka besarny besarnyaa arus arus sekunde sekunderr sebena sebenarny rnya&a a&aktua ktuall menjad menjadii berbeda berbeda dengan dengan nilai nilai arus arus sekund sekunder er pengena pengenal# l#









1# raf rafo o arus arus yang yang digu digunak nakan an untu untuk k keper keperlu luan an pengu pengukur kuran& an&me meas asur urem ement ent,, haru haruss memi memili liki ki tingk tingkat at kesal kesalah ahan an rati ratio o *err *error or rati ratio+ o+ dan dan perg perges eser eran an fasa fasa *phas *phasee displa%ement+ yang lebih ke%il dari table 1# 2# ila ilaii yang yang ditu ditunj njuk ukan an tabl tablee 1 ters tersebu ebutt haru haruss pada pada kondi kondisi si dima dimana na traf trafo o arus arus tersebut terbebani oleh burden&load sebesar 2"9 dan 1009 dari beban pengenal *5ated Burden+# Standar -H.80044!1 membagi kelas metering&pengukuran menjadi beberapa kelas, yaitu kelas 0#1, 0#2, 0#", 1, 3 dan kelas khusus atau spe%ial, yaitu 0#2S dan 0#"S#

•

/elas 0#1 >I biasa digunakan untuk keperluan laboratory yang membutuhkan tingkat ketelitian yang tinggi# /elas 0#2 dan 0#" >I biasa digunakan untuk keperluan meter pelanggan#

•

/elas 1 dan 3 >I biasa digunakan untuk keperluan industry# industry#

•









•

•

•

•

abel abel diatas diatas berlak berlaku u untuk untuk jangka jangkauan uan beban beban dari dari 2"9 beban beban pengena pengenall *rated *rated burden+ hingga 1009 beban pengenal *rated burden+# /elas /elas meteri metering ng biasan biasanya ya diikut diikutii juga juga dengan dengan parame parameter ter S *Safet *Safety y a%tor+ a%tor+## )arame )arameter ter ini erat erat kaitan kaitannya nya dengan dengan fungsi fungsi trafo trafo penguku pengukuran ran untuk untuk mampu mampu melindungi peralatan ukur yang terhubung dengannya pada saat terjadi arus lebih# Cebih jelasnya, bisa diba%a kembali pada materi Mengenal /arakteristik Saturasi dari rafo rus egangan Menengah# .ontoh penulisan spesifikasi untuk trafo arus jenis metering( "00&", 0#2S" 20F )enjelasan spesifikasi diatas dan %ontoh perhitungan kesalahan rasio bisa di lihat pada materi )enjelasan Spesifikasi /elas Metering dan )erhitungan kesalahannya#

Kelas Proteksi (Prote%tion Class).

rafo arus kelas proteksi adalah trafo arus yang digunakan untuk keperluan proteksi# /esalahan rasio *ratio error+ dari kelas akurasi lebih besar daripada kelas metering# Dal ini disebabkan karena pada kelas proteksi, yang diperlukan adalah kemampuan dari trafo untuk mentransformasi sebesar mungkin arus yang masuk ke sisi primer menjadi arus sekunder# rafo arus untuk kelas proteksi diran%ang untuk tetap mampu bekerja dengan baik pada saat terjadi kegagalan sistem sistem *sistem *sistem fault+# rafo arus untuk proteksi harus mampu mentranformasi arus primer yang sangat besar pada saat terjadinya kesalahan sistem dan merubahnya menjadi arus sekunder tanpa mengalami saturasi# Kelas akurasi untuk trafo arus jenis proteksi.

/elas akurasi untuk proteksi diran%ang berdasarkan persentasi kesalahan komposit yang diijinkan diijinkan pada batas akurasi arus primer pengenal dan diikuti diikuti oleh huruf ) *yang berarti berarti Jprote%tionK+# Berdasarkan standar -H.80044!1, /elas akurasi untuk proteksi ada dua,











•

•

•

Gntuk trafo arus jenis proteksi, pada saat arus primer pengenal mengalir pada sisi primer, maka kesalahan ratio *error ratio+ adalah lebih ke%il dari L 19 untuk kelas ") dan kesalahan rasio *error ratio+ harus lebih ke%il dari L "9 un tuk kelas 10)# Gntuk trafo arus jenis proteksi, pada saat arus primer pengenal mengalir pada sisi primer, maka pergeseran fasa *phase displa%ement+ adalah lebih ke%il dari L 80 menit untuk kelas ")# " )# )ergeseran fasa untuk kelas 10) 1 0) tidak didefinisikan# )ada saat arus primer yang mengalir pada kumparan primer sebesar batas akurasi arus primer pengenal *5ated %%ura%y Cimit )rimary .urrent+, maka besarnya kesalahan komposit adalah "9 untuk kelas ") dan 109 untuk kelas 10)#

.ontoh penulisan spesifikasi untuk trafo arus jenis proteksi( **!A/ P-* 0*VA 0*VA )enjelasan spesifikasi diatas dan %ontoh perhitungan kesalahan rasio bisa di lihat pada materi )enjelasan Spesifikasi /elas proteksi dan )erhitungan kesalahannya# Refferensi : http://trafoinstrumen.ordpress.!om

Spesifikasi Trafo Arus Kelas Pengukuran









**!A/ *.0FS 0*VA

Maka penjelasan dari spesifikasi tersebut adalah( 1# "00&" menyatakan menyatakan rasio rasio pengenal pengenal *rated *rated ratio+ ratio+ dari trafo trafo arus# arus# "00 menyatakan menyatakan arus primer pengenal *5ated )rimary .urrent+ dan " menyatakan arus sekunder pengenal *5ated Se%ondary .urrent+# $alam kondisi ideal, jika pada sisi kumpar kumparan an primer primer mengal mengalir ir arus arus sebesa sebesarr "00, "00, maka maka arus arus sebesa sebesarr " akan mengalir pada kumparan sekunder# 2# 0#2 0#2 meny menyat atak akan an bata batasa san n kesa kesala laha han n tert tertin ingg ggii yang yang dise diseba babk bkan an oleh oleh pros proses es transforma transformasi si sebuah trafo arus ketika ketika arus primer yang mengalir mengalir pada kumparan primer besarnya adalah 1009 hingga 1209 dari d ari arus primer pengenalnya, pengenaln ya, dalam hal ini adalah "00# 3# ika ika arus arus yang menga mengali lirr pada pada kumpa kumpara ran n prim primer er sebe sebesa sarr 209 dari dari arus arus prim primer er pengenalnya, maka kesalahan trasnformasi yang diijinkan harus lebih ke%il dari 0#3"9 sebagaimana ditunjukan pada tabel kesalahan rasio sebuah trafo arus untuk pengukuran# 4# S" adalah adalah besarnya besarnya perbandi perbandingan ngan antara antara arus primer primer saat terjadin terjadinya ya saturasi saturasi dengan arus primer pengenalnya# S" berarti arus saturasinya adalah " kali arus pengenal, yaitu " < "00 = 2"00# "# 20F 20F adala adalah h beban beban pengena pengenall *rated *rated burden+# burden+# )aramete )arameterr ini menjela menjelaska skan n beban beban









ungsi rafo rus ungsi dari trafo arus adalah( •

•

•

Mengkonersi besaran arus pada sistem tenaga listrik dari besaran primer menjadi besaran sekunder untuk keperluan pengukuran sistem metering dan proteksi Mengisolasi rangkaian sekunder terhadap rangkaian primer, sebagai pengamanan terhadap manusia atau operator yang melakukan pengukuran# Standarisasi besaran sekunder, untuk arus nominal 1 mp dan " mp

Se%ara fungsi trafo arus dibedakan menjadi dua yaitu(









/ura kejenuhan . untuk )engukuran dan )roteksi •

rafo arus untuk pengukuran diran%ang supaya lebih %epat jenuh dibandingkan trafo arus proteksi sehingga konstruksinya mempunyai luas penampang inti yang lebih ke%il #

Cuas )enampang -nti rafo rus









)engukuran 5asio rafo rus rus Berikut ini adalah beberapa metode pengukuran rasio trafo arus yang sering digunakan di dunia kelistrikan -. Metode Tegangan )engukuran ratio bertujuan untuk membandingkan nilai ratio hasil pengukuran dengan nilai pada nameplate# )ada sisi sekunder diinjeksikan tegangan yang sesuai, diba6ah tegangan saturasi *knee oltage+ dan pada sisi primer diukur tegangan menggunakan











)engukuran 5atio rafo rus rus dengan Metode rus 5asio dari . adalah sama dengan rasio dari . referensi yang dikalikan rasio antara arus arus sisi sisi sekun sekunde derr . refe refere rens nsii denga dengan n arus arus sisi sisi seku sekunde nderr . yang yang diuj diuji, i, seper seperti ti persamaan (

Trafo Ct Materi

Recommend Documents