Tugas II

SISTEM PROTEKSI II

MAGNETIZING INRUSH CURRENT

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS HASANUDDIN

2013

MAGNETIZING INRUSH CURRENT

Transformator sangat memegang peranan penting dalam penyaluran energi

listrik mulai dari trafo daya pada pembangkit, gardu induk dan juga trafo

distribusi yang biasanya adalah pasangan luar yang ada pada tiang.

Pada saat energize pada transformator mengakibatkan perubahan fluks

seketika pada inti transformator. Perubahan fluks seketika pada inti

transformator akan mengakibatkan timbulnya arus magnetisasi yang dikenal

dengan istilah arus inrush.

Arus inrush dengan nilai puncak beberapa kali arus normal timbul pada

saat energisasi transformator. Arus ini dapat menyebabkan berbagai gangguan

pada sistem tenaga listrik. Oleh karena itu, untuk menjaga kualitas sistem

tenaga listrik, metode untuk meminimalisasi arus ini sangat diperlukan. Salah

satu cara untuk mengurangi arus inrush adalah dengan menggunakan metode

Sequential Phase Energization. Dalam metode ini, faktor faktor seperti delay,

waktu switching antara tiap fasa transformator dan nilai tahanan netral

diperhitungkan agar didapatkan hasil yang optimal.

1. Arus Serbu Magnetisasi (Magnetizing Inrush Current) Pada Trafo

Jika trafo daya dihubungkan kesuatu sumber tenaga (jaringan) maka pada

sisi primernya akan terjadi proses transient yaitu menaiknya arus yang

dinamakan arus serbu magnetisasi (Magnetising Inrush Current) yang

besarnya dapat mencapai 8 sampai 30 kali dari arus beban penuh yang terjadi

dalam waktu relatif cepat dan penurunannya perlahan. Peristiwa ini dapat

membawa pengaruh terhadap kerja suatu relay kendatipun pada daerah

pengamanan tidak terjadi kesalahan. Magnitude dari arus magnetizing inrush

adalah fungsi dari fluks permanen yang ditangkap inti trafo.

Ada beberapa langkah dari memastikan kekebalan dari beroperasi oleh

sentakan magnetizing. Pertama, relay mungkin diberi sebuah setting yang

lebih tinggi dari nilai maksimum magnetizing inrush. Kedua waktu setting

mungkin dibuat cukup panjang untuk arus magnetizing turun pada nilai

ibawah arus operate sebelum relay bekerja.

2. Metode untuk Mencegah Beroperasi pada Arus Inrush

Arus magnetizing inrush berisi harmonic yang berat tetapi arus selama

kondisi gangguan internal adalah sinusoidal. Keuntungan diambil dari fakta

ini dalam merancang relay. Itu telah ditunjuk terlebih dulu bahwa untuk

kecepatan tinggi dan arus operasi  primer rendah harmonic berisi arus difilter

dan digunakan untuk restraint (penahan). Berikut adalah beberapa dari

metode.

a. Pembatalan Harmonik Lengkap.

Pada metode ini harmonic ketiga dan kelipatannya tidak muncul

pada CT karena komponen ini bersirkulasi dalambelitan delta dari trafo

dan delta yang terhubung CT pada sisi bintang dari trafo. Komponen dc

dan harmonic yang rata/datar dapat dikeluarkan ke rangkaian operating

dari relay penyearah jembatan dan digunakan untuk restrain (penahan).

Harmonic ke 5 dan ke 7 adalah kecil magnitudonya jadi dapat diabaikan.

b. Penahan Harmonik (harmonic restraint).

ini adalah metode yang sangat popular dari membuat relay

differensial tahan terhadap arus magnetizing inrush. Koil restraint

(penahan) dienergize oleh sebuah d.c sebanding dengan arus belitan bias

begitu juga d.c dikarenakan harmonic. Penahan harmonic diperoleh dari

rangkaian XC, XL yang hanya mengizinkan arus dari frekuensi dasar untuk

masuk ke rangkaian operating. D.C dan harmonic yang lebih tinggi

(kebanyakan yang kedua) dialihkan masuk ke penyearah jembatan yang

member masukan koil restraining (penahan). Relay diatur sehingga relay

tidak beroperasi ketika arus harmonic (restraining) melebihi 15% dari arus

dasar (operating). Keduanya baik d.c maupun harmonic yang lebih tinggi

adalah magnitude yang besar selama magnetizing inrush. Keistimewaan

penahan harmonic dapat menghasilkan kegagalan dari relay untuk

beroperasi pada sebuah gangguan internal jika pertimbangan harmonic

terjadi. Harmonic-harmonik ini mungkin ada dalam arus gangguan akibat

sebuah busur, atau trafo arus (CT) dapat saturasi/jenuh dan menghasilkan

harmonic. Juga, jika sebuah gangguan bertahan pada saat itu sebuah trafo

dienergize, harmonic dalam arus magnetizing dapat mencegah itu dari

tripping. Untuk tujuan ini itu adalah biasa untuk menyediakan sebuah

relay overcurrent instantaneous dalam rangkaian differensial yang diset

diatas arus maximum inrush tetapi akan mengoperasikan lebih sedikit satu

cycle dari gangguan internal. Pada cara ini tripping yang cepat ini

dipercaya untuk semua gangguan internal.