mengisolasi instrumen pengukuran

Trafo Instrumen
Generator Step
Up Transformer
Substation
Step-Down
Transformer
• Transformator (trafo) instrumen berguna
untuk pengukuran besaran AC di stasiun
(pusat) pembangkit, stasiun trafo, serta
saluran transmisi energi, bersama dengan
instrumen pengukuran AC (voltmeter,
amperemeter, wattmeter, VARmeter dan
sebagainya).
• Trafo instrumen diklasifikasikan menurut
penggunaannya yakni:
– Trafo arus (CT, current transformer) dan
– Trafo potensial/ tegangan (PT, potential
transformer).
Contoh: Substasiun (Gardu Induk, GI) Tegangan 69 kV
• Trafo instrumen melakukan dua fungsi
penting:
– memberbesar rentang pengukuran bagi
instrumen pengukuran AC, sebagaimana
resistans
paralel
atau
pengali
yang
memperluas
rentang
pengukuran
pada
meteran DC;
– kedua, mengisolasi instrumen pengukuran
yang digunakan dari rangkaian saluran daya
tegangan tinggi.
Urgensi Pengisolasian Instrumen
• Sistem energi biasanya beroperasi dlm arus dan
tegangan orde kilo/ ratusan kilo Ampere/ Volt.
 Faktor kepraktisan pengisolasian tegangan;
 Faktor ekonomis;
 Faktor keselamatan manusia;
• Instrumen pengukuran yang bekerja dengan
arus yang relatif kecil, dapat dipastikan berbiaya
yang lebih rendah dibanding dengan yang
bekerja dengan arus yang besar..
Gambar/ Foto CT
600V
2000A
12-40KV
2500A
36-550KV
4000A
5-25KV
4000A
Gambar/ Foto PT
Dua divais yang akan menggunakan output
trafo instrumen:
• Instrumen (ammeter, voltmeter dll.);
• Relai proteksi (relai arus-lebih, relai jarak dll.)
Ruang Kontrol Sistem Energi
Relai-relai Proteksi
Koneksi CT dg Relai Proteksi
Trafo Potensial
• PT digunakan untuk mentransformasikan
tegangan tinggi saluran daya ke tegangan
rendah yang sesuai dengan kebutuhan
voltmeter AC atau koil tegangan wattmeter
AC dan relai proteksi.
• Nilai tegangan pada sisi sekunder trafo
tegangan, baiasanya 120 V. Sementara
tegangan
sisi
primernya,
biasanya
terstandarisasi yang mencakup: 2400 V,
4160 V, 13,8 kV, 44 kV, 66 kV dan 220 kV.
• PT didesain untuk mampu “memikul” beban
(burden) tertentu pada sisi sekundernya.
Kapasitas burden yang berbeda, tersedia
untuk trafo yang berbeda;
• Kapasitas yang umum adalah 200 VA pada
frekuensi 60 Hz. Untuk tegangan 2400/120
V.
Trafo Arus
• Trafo arus kadangkala mempunyai rangkaian
primer dan selalu mempunyai rangkaian
sekunder.
• Jika ada rangkaian primernya,
mempunyai sejumlah kecil lilitan.
maka
ia
• Dalam banyak kasus, belitan primer hanya
terdiri dari satu lilitan atau konduktor tunggal
yang terhubung seri dengan beban sistem, yakni
yang akan diukur arusnya.
• Belitan sekunder mempunyai jumlah lilitan yang
besar dan terhubung ke meteran atau relai
proteksi (protection relay).
• Sering kali belitan sekunder CT hanya berupa
konduktor tunggal yang melalui inti trafo.
• CT demikian disebut bar-type CT.
• Belitan sekunder CT biasanya didesain untuk
mengirimkan arus sebesar 5 A.
• Suatu CT bar-type dengan rasio 800/5-A berarti:
saat ia membawa arus 800 A di belitan
primernya, maka akan ada arus sebesar 5 A
pada belitan sekundernya dan ia mempunyai
160 jumlah lilitan pada belitan sekundernya.
• Belitan primer CT dihubungkan langsung ke
rangkaian beban sistem.
• Ketika belitan sekunder terbuka (opencircuit),
tegangan yang dibangkitkan pada belitan
sekunder bisa jadi sangat tinggi (karena rasio
step-up) dan dapat dengan mudah menembus
(mem-breakdown)
isolator
antara
belitan
sekunder.
• Belitan sekunder CT “harus” karena itu selalu
dihubung-singkat
(short-circuit),
atau
dihubungkan ke meteran atau relai proteksi.
• Jadi suatu CT, jangan pernah dibiarkan
dalam kondisi belitan sekunder terbuka, di
saat belitan primernya membawa arus; ia
harus selalu ditutup melalui meteran arus,
koil
relai,
koil
wattmeter,
atau
dihubungsingkat langsung.
• Kelalaian kita dalam hal tersebut bisa
menyebabkan “bahaya” serius kepada
peralatan
atau
orang
yang
mengoperasikannya.
Polaritas CT
• Pasangan tanda/titik polaritas pada CT
menandakan bahwa arus atau tegangan pada
kedua titik tersebut selalu berfase sama pada
setiap waktu.
• Perhatian akan polaritas CT sangat dibutuhkan
bila dua CT digunakan secara bersama
misalnya dalam sistem proteksi diferensial (akan
kita temui dalam mata kuliah sistem proteksi,
misalnya) atau saat CT digunakan berpasangan
dengan PT pada sistem pengukuran daya.
• The relative polarities of CT primary and
secondary terminals are identified either by
painted polarity marks or by the symbols
“H1” and “H2” for the primary terminals and
“X1” and “X2” for the secondary terminals.
• The convention is that, when primary
current enters the H1 terminal, secondary
current leaves the X1 terminal, as shown by
the arrows in Fig. (Left).
• Or, when current enters the H2 terminal, it
leaves the X2 terminal.
• When paint is used, the terminals
corresponding to H1 and X1 are identified.
Standard practice is to show connection
diagrams merely by squares, as in Fig.
(Right)
Standar IEEE Rasio CT
Rasio Arus
Rasio Arus
Rasio Arus
50:5
300:5
800:5
100:5
400:5
900:5
150:5
450:5
1000:5
200:5
500:5
1200:5
250:5
500:5
600:5