Download - 141516769 Trafo Ukur Instrument Transformer
-
7/25/2019 141516769 Trafo Ukur Instrument Transformer
1/30
BAB VI.TRAFO UKUR
(INSTRUMENT TRANSFORMER)
-
7/25/2019 141516769 Trafo Ukur Instrument Transformer
2/30
Transformator (Trafo)
Trafo adalah peralatan listrik untuk mentransformasikandaya listrik (menaikkan/ menurunkan tegangan atau
arus listrik) dengan frekuensi tetap.
Prinsip kerja trafo adalah berdasarkan induksi mutual
antara 2 buah rangkaian (induktif) yang terhubungsecara magnetik, sesuai dengan hukum Farraday, yaitu :
dengan : = tegangan induksi
= mutual indutansi
= perubahan arus terhadap waktu
-
7/25/2019 141516769 Trafo Ukur Instrument Transformer
3/30
Trafo ideal :
maka
-
7/25/2019 141516769 Trafo Ukur Instrument Transformer
4/30
dengan : = tegangan sisi primer dan tegangan sisi sekunder,
= emf disisi primer dan emf disisi sekunder
= jumlah belitan primer dan sekunder= perbandingan transformasi
= mutual fluks
Bila :N2 > N1 atau V2 > V1 atau k > 1
step-up transformer
N2 < N1 atau V2 < V1 atau k < 1
step-down transformer
-
7/25/2019 141516769 Trafo Ukur Instrument Transformer
5/30
Trafo Ukur (Instrument Transformer)
Pada alat ukur besaran DC, untuk memperbesar batas ukurnyadapat digunakan tahanan seri atau tahanan shunt. Penggunaan
tahanan seri atau tahanan shunt untuk memperbesar batas ukur
besaran AC mempunyai banyak kelemahan, sehingga
digunakan trafo ukur (instrument transformer).
Penggunaan trafo ukur ini disamping untuk pengukuran juga
untuk keperluan sistem proteksi dan sistem kontrol.
Jenis trafo ukur :
Trafo Arus atau Current Transformer (CT).
Trafo Tegangan atau Potential Transformer (PT) atau
Voltage Transformer (VT)
-
7/25/2019 141516769 Trafo Ukur Instrument Transformer
6/30
Fungsi Trafo Ukur (Instrument Transformer ) :
1. Mengubah arus atau tegangan besar/ tinggi, menjadi
arus atau tegangan yang lebih rendah sehingga mudah
digunakan untuk dilakukan pengukuran dan keperluan
proteksi.
2. Sebagai isolasi rangkaian pengukuran/ rangkaian
proteksi dari jaringan daya atau tegangan tinggi
sistem.
3. Mempermudah pemeliharaan alat ukur dan menekan
biaya dengan standarisasi CT & PT.
-
7/25/2019 141516769 Trafo Ukur Instrument Transformer
7/30
Beberapa istilah :
Nominal Transformation Ratio (kn)
Actual Transformation Ratio (k)
Burden adalah rating beban pada terminal sekunder trafoukur yang dinyatakan dalam VA ataupada ratedtegangan sekunder, dimana kesalahan pengukuran yangmungkin timbul masih dalam batas-batas ketelitiannya.
-
7/25/2019 141516769 Trafo Ukur Instrument Transformer
8/30
Trafo Arus (Current Transformer/ CT)
Pada trafo arus (ideal), berlaku :
Persamaan ini memberikan transformasi arus dalamkesebandingan antara jumlah belitan primer dengan
belitan sekunder.
Sebuah trafo arus idealnya adalah trafo yang yang sisi
sekundernya dihubung singkat, dimana teganganterminal sekundernya adalah nol dan arus
magnetisasinya diabaikan.
-
7/25/2019 141516769 Trafo Ukur Instrument Transformer
9/30
Rangkaian ekivalen
-
7/25/2019 141516769 Trafo Ukur Instrument Transformer
10/30
Konstruksi CT
-
7/25/2019 141516769 Trafo Ukur Instrument Transformer
11/30
Trafo arus dengan 2 aruspengenalprimer
Rangkaianparalel : 1000 / 5 A dan rangkaian seri : 500 / 5 Aatau : 1000 / 1 A 500 / 1 A
-
7/25/2019 141516769 Trafo Ukur Instrument Transformer
12/30
SekunderCT di tap dengan rasio 500 -1000 / 5 A
Primer dan Sekunder CT di tap dengan Rasio 500 - 1000 - 2000 / 5
A
-
7/25/2019 141516769 Trafo Ukur Instrument Transformer
13/30
Multi ratio :
-
7/25/2019 141516769 Trafo Ukur Instrument Transformer
14/30
Trafo Arus Dengan Rasio lebih dari 1 (Satu).
Contoh : Rasio 1000/ 1 - 1 - 1 - 1 A
Primer P1 - P2
Sekunder ke 1 1S1 - 1S2 untuk relai arus lebih &
pengukuran (dgn ACT)
Sekunder ke 2 2S1 - 2S2 untuk relai differensial
& REF
Sekunder ke 3 3S1 - 3S2 untuk check zone buspro
Sekunder ke 4 4S1 - 4S2 untuk zone protection buspro
Masing-masing rasio mempunyai klas, kapasitas sama
atau berbeda sesuai kebutuhan.
-
7/25/2019 141516769 Trafo Ukur Instrument Transformer
15/30
Rating CT
Rating Beban
Rating dari beban dimana akurasi masih bisa dicapai,
dinyatakan dalam VA (2.5 , 5 , 7.5 , 10 , 15 , 30 VA)
Rating Arus Kontinyu
Nilai arus yang diijinkan mengalir secara kontinu di
sisi primer dengan sekunder dibebani nominal tanpa
menimbulkan kenaikan temperatur yang melampaui
batas yang dispesifikasi. Standar arus lebih kontinyudi dalamIEC 185-1987 adalah 120%, 150%, 200 %.
-
7/25/2019 141516769 Trafo Ukur Instrument Transformer
16/30
Rating Arus Sesaat.
Nilai rms arus primer yang dapat ditahan oleh trafo arus
selama 1detik pada kondisi sekunder dihubung singkat,
tanpa menimbulkan kerusakan (Ithermal)
Rating Arus Sekunder
Umumnya bernilai 1 , 2 atau 5 Amp
Rating Arus Dinamik(Idyn)
Nilai maksimum arus primer yang dapat ditahan
oleh trafo arus tanpa menimbulkan kerusakan listrik/
mekanik pada kondisi sekunder dihubung singkat. Nilai Idyn pada IEC 185-1987 umumnya 2.5 kali
Ithermal
-
7/25/2019 141516769 Trafo Ukur Instrument Transformer
17/30
Kesalahan CT
Kesalahan rasio CTKesalahan besaran arus karena perbedaan rasioname
plate dengan rasio sebenarnya dan dinyatakan dalam
% = 100 ( Kn Is - Ip ) / Ip
Kesalahan phasa
Akibat pergeseran phasa antara arus sisi primer
dengan arus sisi sekunder
Komposit Error
c = 100/ Ip 100/T (K n isip)2 dt
is dan ip merupakan nilai arus sesaat sisi
sekunder dan sisi primer.
-
7/25/2019 141516769 Trafo Ukur Instrument Transformer
18/30
Kelas CT
Menyatakanprosentase (%) kesalahanpengukurantransformatoraruspada rating arus ataupada
rating limit akurasinya
Kelas CT untukAlat Ukur
-
7/25/2019 141516769 Trafo Ukur Instrument Transformer
19/30
Accuracy Limit Factor (ALF)
Disebut juga faktor kejenuhan inti. Perbandingan dari I
alir primer : I rated Nilai dimana akurasi CT masih bisa
dicapai.
Contoh :
Transformator arus 200/1 A dengan ALF 5, maka I alir
primer batas akurasi < 5 x 200 A = 1000 A
-
7/25/2019 141516769 Trafo Ukur Instrument Transformer
20/30
Kelas CT Proteksi (Kelas P)
contoh : 15VA 10 P 2015 VA menyatakan rated beban CT
10 P = kelas proteksi , kesalahan 10 % pada
rated batas akurasi.
20 = accuracy limit factor, batas akurasi CTsampai dengan 20 kali arus rated
-
7/25/2019 141516769 Trafo Ukur Instrument Transformer
21/30
-
7/25/2019 141516769 Trafo Ukur Instrument Transformer
22/30
Trafo Tegangan atauPotential Transformer (PT)
Fungsi Trafo Tegangan.
1. Memperkecil besaran tegangan pada sistem tenaga
listrik menjadi besaran tegangan untuk sistempengukuran.
2. Mengisolasi rangkaian sekunder terhadap
rangkaian primer.
3. Memungkinkan standar arus pengenal pada sisisekunder
-
7/25/2019 141516769 Trafo Ukur Instrument Transformer
23/30
Rangkaian ekivalen PT
Im = arus eksitasi/magnetisasi
Ie = arus karena rugi besi
-
7/25/2019 141516769 Trafo Ukur Instrument Transformer
24/30
Prinsip Kerja PT
dengan : = perbandingan transformasi
= jumlah belitan primer= jumlah belitan sekunder
= tegangan primer
= tegangan sekunder
-
7/25/2019 141516769 Trafo Ukur Instrument Transformer
25/30
Kelas PTuntuk Alat Ukur
Kelas PTuntuk Proteksi
-
7/25/2019 141516769 Trafo Ukur Instrument Transformer
26/30
Klasifikasi PT
PT dibedakan menurut kontruksinya :
1. PT Induktifyang terdiri dari belitan primer dan
belitan sekunder, dan belitan primer akan
menginduksikannya ke belitan sekunder melalui inti
besi (core)
2. PT Kapasitif (Capasitor Voltage
Transformer/CVT), terdiri dari rangkaian kapasitor
seri dengan belitan primer. Kapasitor berfungsi
mengurangi tegangan tinggi ke tegangan menengah
yang dipergunakan untuk menginduksikan tegangan
dari belitan primer ke belitan sekunder.
-
7/25/2019 141516769 Trafo Ukur Instrument Transformer
27/30
PT jenis kapasitor (CVT)
Pembagi tegangan berupa capasitor.
Tegangan out put dipengaruhi oleh pembebanan pada tap
sekunder. Dapat dikompensasi oleh reaktor L yang
dihubung seri dengan tapping output.
Untukadjusment rasio maka dipakai transformator.
Untuktuning dapat dilakukan pengaturan nilaiL
-
7/25/2019 141516769 Trafo Ukur Instrument Transformer
28/30
-
7/25/2019 141516769 Trafo Ukur Instrument Transformer
29/30
-
7/25/2019 141516769 Trafo Ukur Instrument Transformer
30/30