Trafo Instrumen

Generator Step Up Transformer

Substation Step-Down Transformer

Trafo instrumen diklasifikasikan menurut penggunaannya yakni: 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, maka ia mempunyai sejumlah kecil lilitan. 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 50:5 300:5 800:5 100:5 400:5 900:5 150:5 450:5 1000:5 200:5 500:5 1200:5 250:5 600:5