MINGGU XI Three-phase transformers

Three Phase Connection Parallel operation of Power transformer

Vector Groups and Diagrams Vector groups and parallel operation

TRANSFORMATOR 3 PHASA

9.1 Hubungan 3 phasa

Transformator fasa-tunggal dapat dihubungkan untuk membentuk tiga fase

transformator bank. Biasanya, tiga nominal identik transformer (P, Q, dan R) yang digunakan

dan terhubung secara simetris (khusus kasus akan dibahas nanti). Bagian primer dihubungkan

delta ( ) atau di way (Y), begitu pula

sekunder. Kombinasi – kombinasi yang mungkin terjadi adalah: - - , Y – Y - dan Y -

Y. Namanya berasal dari tampilan diagram yang kita gunakan - lihat gambar di bawah.

Hubungan A - - Y atau Y - memperkenalkan sebuah pergeseran fase 30o, dan perubahan

pada rasio tegangan seperti yang akan dibahas secara rinci. Untuk itu, Kita akan

mengasumsikan bahwa individu transformer yang ideal terdapat dalam bagian berikut.

Hubungan Delta - Delta

Terminal koneksi yang ditunjukkan pada Gambar 1, sedangkan Gambar 2 membantu

kita memahami hubungan fasa. VAB dan V12 adalah tegangan primer dan sekunder yang

merupakan salah satu dari tiga transformer (P). Kedua tegangan tersebut berada dalam satu

fase yang sama dan besar rasio belita transformator yang berbeda. Hal yang sama juga

berlaku bagi dua transformator lainnya. Arus IP dan IS (arus primer dan arus skunder

transformator) berada dalam satu fase yang sama dan besar rasio belitannya berbanding

terbalik satu sama lain.

Gambar 9.1

Gambar 9.2

Ada dua set arus dalam sambungan delta yaitu garis arus IL yang mengalir masuk dan keluar

dari

sumber dan arus yang mengalir dalam gulungan (di dalam delta). Inilah yang disebut disebut

dengan arus fasa atau arus delta I∆. Besar garis arus adalah dari arus delta dan bergeser

dengan sudut fase 30°.

Ingat : arus beban untuk 3 phasa adalah :

Contoh perhitungan :

Transformator A ∆-∆ di sebuah pabrik mengalami tegangan jatuh dari 138 kV menjadi 4.160

V. Dimana tarikan dayanya 21 MW dengan lagging 86%.

a) Daya yang ditarik oleh pabrik adalah: P / PF = 21/0.86 = 24,4 MVA

b) Daya sumber trafo (S) adalah: 24,4 MVA (TFB dianggap lossless)

c) Arus dalam garis HV adalah : S / ( X VLL) = 24,4 MVA / ( X 138 KV) = 102

A

d) Arus dalam garis LV adalah : S / ( X VLL) = 24,4 MVA / ( X 4.160 KV) =

3384 A

e) Arus dalam gulungan setiap TF (I_HV dan I_LV) adalah: I_HV = 102 / = 58,9 A,

I_LV = 3384 / = 1954 A

f) Beban yang dibawa oleh masing-masing TF adalah : 24,4 MVA/ 3 = 8,13 MVA atau

menggunakan 4.160V X 1954 atau 138 KV X 58,9

Hubungan Delta - Y

Letak tegangan primer dalam rangkaian ini adalah sama seperti dalam kasus

sebelumnya (delta). Tegangan sekunder dalam rangkaian Y terhubung ke Common di titik

netral N dan dua set tegangan, line-to-line (VLL) dan line-to-netral (VLN). Dalam kasus ini,

tegangan primer transformator P adalah tegangan VLL, dan tegangan sekundernya adalah

VLN. Ketika kita mengatur tegangan sumber dari transformator, berarti kita membandingkan

tegangan VLL, besar VLL adalah VLN transformator dengan pergeseran arus phasa 30 °.

VLL = _∟30oVLN

Gambar 9. 3 Hubungan Delta – Y

Gambar 9.4 Tegangan phasor dan skema ∆ - Y

Karena tegangan sekunder dan tegangan primer setiap transformator berada dalam

fase yang sama, maka fasa tegangan output sumber harus mendahului tegangan input sebesar

30 °. Hal ini dapat dilihat dalam diagram fasor pada gambar 9.4 dengan membandingkan E12

dengan EAB

Contoh perhitungan : 3.1 Suatu transformator step up mempunyai tegangan fasa 40

MVA dan 13,2 kV / 80 kV dihubungkan ke Y dan menghubungkan sebuah transmisi 13,2 kV

ke beban 90 MVA. Hitung:

a) tegangan Beban: Untuk satu TF, VP adalah 13,2 kV, VS adalah 80 kV (yang

merupakan tegangan LN) untuk beban atau sumber, Vbeban (L-L) = VLN = X

80KV = 138KV

b) arus lilitan dalam TF adalah : Untuk satu TF (IS) = 90 MVA / 3 = 30 MVA

I Primer ∆ = S / Vwdg = S / VL-L = 30 M / 13,2 k = 2272 A

I skunder Y = S / Vwdg = S / VL-N = 30 M / 80 k = 375 A

c) besar arus (LV dan HV): ILV = X IP = X 2272 = 3932 A (dari delta ke line)

dan IHV = 375 A (tanpa pengaturan Y)

Hubungan Y - Delta

Kebalikan dari hubungan delta – Y. Dengan VLL < 3 VLN dan tegangan output

harus lagging dari tegangan input sebesar 30o.

Hubungan Y - Y

Seperti pada hubungan delta-delta, VLL = VLN dan tegangan output sephasa dengan

tegangan input. Satu-satunya ganggguan yang mungkin terjadi adalah titik netral yang

menyebabkan tegangan VLN menjadi tidak seimbang (mengalami pergeseran sudut phasa).

Ini disebabkan oleh beban yang tidak seimbang (perbedaan arus beban dari masing-masing

ketiga fasa).

Hubungan Kawat Y

Ada dua solusi. Menggunakan sebuah system 4 kawat (lihat Gambar. 12.6) dan

menggabungkan titik netral seolah-olah memaksa tegangan VLN menjadi stabil atau

Primer Skunder

Gambar 9.5 Hubungan Kawat Y

Penambahan Ketgita Kawat Y

Gambar 9.6 Primer Skunder

Penambahan ketiga kawat Y yang dihubungkan dengan delta (lihat gambar 9.6) yaitu

memaksa penambahan tegangan menjadi nol.

Menghitung transformator tiga phasa (dengan 6 buah asumsi)

a) Mengasumsikan baik lilitan primer maupun lilitan sekunder dihubungkan dengan

hubungan Y (walaupun rangkaian tersebut tidak dalam bentuk hubungan Y).

b) Menganggap transformator satu phasa ini sebagai hubungan Y-Y.

c) Membuat tegangan primer menjadi tegangan input pada VLN.

d) Membuat tegangan sekunder menjadi tegangan output pada VLN.

e) Mengasumsikan nilai daya nominal power menjadi sepertiga daya awal.

f) Mengasumsikan beban transformator menjadi sepertiga beban awal.

Contoh : Rangkaian 3 phasa memiliki parameter 1300 MVA, 24,5 kV / 345 kV, 60 Hz,

XL = 11,5%. Rangkaian ini dihubungakan dengan sebuah generator 24,5 kV ke sebuah

transmisi 345 kV. Tentukan rangkaian ekivalen dan terminal tegangan generator saat

trafo memberikan tegangan sebesar 810 kV menjadi 370 MVA dengan factor daya

lagging 90%.

Kita menggunakan metode unit per unit dan mengerjakan sisi rangkaian HV menggunakan

enam asumsi.

a) Vbase = 345 / = 199,2 kV, Sbase = 1300 / 3 = 433,3 MVA, ZT = 0 + j 0,115 pu

b) Sbeban = 810 / 3 = 270 MVA, Sload (PU) = Sload / Sbase = 270 / 433,3 = 0,6231 pu

c) Vbeban = 370 / = 213,6 kV, Vload (PU) = Vload / Vbase = 213,6 / 199,2 =

1,0723 pu

d) I (PU) = Sload (PU) / Vload (PU) = 0,6231 / 1,0723 = 0,5811 pu _ = cos-1 0,90 =

25,84 °

e) Vgen = Vload + I × ZT = 1,0723∟0o + (0,5811∟-25,84o) × (0,115∟90o) = 1,0723

+ j 0 + (0,0668∟ 64,16o) = 1,1014 + j 0,0601 = 1,103 pu∟3,12 °

f) Vgen = Vgen (PU) × 1,103 × Vbase = 24,5 kV = 27,02 kV (jawabannya adalah LL di

sisi LV)

Pada saat Anda mulai membuat hubungan antara terminal tegangan input

transformator dan

tegangan output konduktor, hati-hatilah melihat petunjuk yang diberikan pada papan nama

atau pada sambungan diagram. Periksa semua jumper pada lokasi yang tepat dan cocok.

Kencangkan semua kabel

dengan baut setelah 30 hari pertama service. Sebelum bekerja pada sambungan pastikan

semua tindakan keselamatan sudah terpasang. Sebagaimana mestinya, Anda harus mengatur

kabel penghubung input/ output untuk memastikan bahwa tidak ada gangguan mekanik pada

trafo Bushings dan koneksi. Karena gangguan dapat menyebabkan busing rusak atau

hubungan terputus.

Trafo biasanya dirancang dan dibuat untuk menyediakan sumber tegangan listrik baik

menggunakan kabel tembaga ataupun kabel aluminium. Sebuah plat pengaman atau senyawa

yang mencegah oksidasi pada permukaan terminal aluminium biasanya diterapkan di pabrik.

Anda tidak boleh menghilangkan lapisan ini dari tap dan sambungan terminal. Juga, ketika

aluminium konduktor digunakan, karena senyawa tersebut memberikan perlindungan pada

terminal sebagaimana ditentukan oleh pabrik.

Satu harus mengikuti instruksi yang disediakan oleh pabrik trafo. Spesifikasi torsi

kadang-kadang terdaftar pada perangkat keras. Setelah menerapkan torsi yang tepat, Anda

harus menunggu satu menit atau lebih dan kemudian kencangkan kembali semua baut torsi

tertentu.

Anda harus menggunakan parameter yang tersedia, baik ukuran, UL-daftar mekanik

atau tipe kompresi lug. Terminasi ini harus melekat pada kabel-kabel seperti yang ditentukan

oleh terminasi tersebut atau kabel yang telah ditetapkan oleh pabrik. Karena terminasi sudah

tersedia dari distributor listrik. Jangan instal washer antara terminal lugs dan terminasi bar

bus karena hal ini akan menambah impedansi dan akan menyebabkan pemanasan serta

kemungkinan kegagalan koneksi.

Beberapa produsen trafo merekomendasikan bahwa ukuran kabel didasarkan pada

tingkat ampaciti dari 125% dari ketetapan. Ketika mengkonsultasikan dengan teknisi tentang

topik ini, kami telah menyimpulkan kalau mereka merekomendasikan kabel yang telah

menjadi acuan untuk trafo. Anda bias memilih, apakah kabel dengan ukuran regular atau

kabel yang harganya mahal dengan jaminan keamanan yang besar. Apa pun pilihannya, nilai

insulasi kabel harus sesuai dengan aturan instalasi. Kabel yang anda install harus dijaga

sejauh mungkin dari kumparan dan plat atas.

9.2 Daya Operasi Paralel Transformator

Kebutuhan untuk pengoperasian untuk dua transformator atau lebih secara paralel

sering terjadi karena:

a) Adanya beban, yang melebihi capasitas transformator yang ada

b) Kurangnya ruang kosong (ketinggian) untuk satu transformator besar

c) Pengukuran keamanan (probabilitas dari dua buah transformator yang rusak pada

waktu yang sama

sangat kurang)

d) Pengambilan ukuran standar trafo melalui sebuah instalasi

Kondisi yang dibutuhkan untuk operasi parallel

Polaritas atau urutan fasa adalah sama. Semua unit yang diparalelkan harus dipasok

dari jaringan yang sama. Konfigurasi rangkaian (bintang, delta, bintang zigzag) dari beberapa

transformer memiliki perubahan phasa yang sama (sudut perpindahan) antara tegangan

primer dan sekunder. Impendansi pada rangkaian hubung singkat adalah sama atau berbeda

kurang dari 10%. Perbedaan tegangan antara fase yang terkait tidak boleh melebihi 0,4%.

Trafo paralel harus sama tegangan. Jika tegangan tidak sama, maka perbedaan tegangan akan

menghasilkan sebuah tegangan net, yang akan menyebabkan arus mengalir pada rangkaian

tertutup antara dua buah transformator.

Teori ideal untuk transformator parallel adalah :

a) Memiliki nilai rasio tegangan yang identik.

b) Memiliki persentase impendansi yang sama.

c) Memiliki rasio reaktansi yang sama.

d) Memiliki polaritas sama.

e) Memiliki perubahan sudut phasa yang sama.

f) Memiliki fasa rotasi yang sama.

Transformator satu phasa

Untuk transformator fase tunggal, hanya ada empat ketentuan yang berlaku, karena

tidak ada rotasi fasa atau perubahan sudut pada tegangan trafo.

Jika perubahan rasio tidak sama, maka arus yang beredar akan mengalir bahkan tanpa

beban. Jika persentase impendansi atau perubahan resistansi dari reaktansi berbeda, maka

tidak akan ada arus yang beredar pada saat tanpa beban, tetapi pembagian beban antara

transformer bila diterapkan akan tidak lagi proporsional dengan nilai KVA.

Transformator Tiga Phasa

Kondisi yang sama berlaku untuk transformator tiga fase kecuali dalam kasus timbul

pertanyaan mengenai rotasi fase dan pergeseran sudut fase harus dipertimbangkan.

Pergeseran Sudut Phasa (Pengelompokan Vektor)

Hubungan trafo Y-delta atau Y-zigzag menghasilkan pergeseran sudut 30 ° antara

titik tegangan primer dan tegangan sekunder. Transformers dengan koneksi ini tidak dapat

diparalelkan dengan transformer lain karena tidak memiliki pergeseran seperti hubungan Y-

Y, delta-delta, zigzag-delta, atau zigzag-zigzag

Rotasi Phasa

Rotasi phasa artinya tegangan pada masing-masing terminal mencapai nilai

maksimum. Dalam rangkaian paralel, Tegangan maksimu pada masing-masing terminal

terjadi karena adanya simultan yang dipasangkan.

Daya Transformer Paralel

Dalam praktiknya, rangkaian paralel dapat dicapai meskipun kondisi transformator

yang sebenarnya menyimpang oleh persentase kecil dari yang teoritis. Rangkaian paralel

dianggap tercapai jika persentase impedansi dari dua lilitan transformator adalah masing-

masing 7,5%. Untuk transformator multi-winding dan auto-transformer, biasanya batas

umum yang berlaku adalah 10%.

Daya normal transformator menggambarkan perbedaan resistansi terhadap reaktansi

yang pada umumnya cukup kecil sehingga persyaratan penting dalam rangkaian parallel

diabaikan. Ketika transformator dihubungkan secara parallel maka impedansi masing-masing

trafo akan berbeda, reaktor atau transformer auto mempunyai ketetapan rasio yang harus

digunakan. Jika reaktor tersebut disusun seri dengan transformator, maka impedansinya akan

rendah. Maka dari itu trafo harus memiliki nilai impedansi efektif agar bias menghasilkan

total persentase impedansi efektif ditambah dengan nilai persentase impedansi reactor dari

trafo kedua. Ketika sebuah transformator auto digunakan, arus relatif transformator diberikan

oleh masing-masing trafo yang ditentukan oleh rasio dari dua bagian auto-transformator.

Penambahan tegangan transformator auto yaitu penambahan tegangan jatuh transformator

dengan impedansinya dan pengurangan tegangan dari tegangan jatuh transformator dengan

impedansinya. Transformator auto yang digunakan dalam daya parallel transformator adalah

dirancang secara khusus untuk setiap instalasi. Diagram wiring menggambarkan suatu auto

transformator yang selalu terhubung lengkap.

Secara umum, transformer dibuat untuk kebutuhan spesifik pabrik sama seperti yang

ditunjukkan oleh plat nama yang dapat dioperasikan secara paralel. Transformator yang

dihubungkan secara parallel ketika terjadi tegangan rendah relatif memerlukan perawatan

yang sesuai dengan menghubungkan bar atau konduktor yang mempunyai impedansi sama.

Jika tidak, maka arus tidak akan terbagi rata.

Pembagian Beban

Daya total (kVA) yang tersedia ketika dua atau lebih transformer mempunyai nilai

KVA sama terhubung secara paralel, jumlahnya sama pada masing-masing rangkaian,

tergantung pada persentase impedansi yang semuanya sama dan rasio tegangan yang identik.

Nilai KVA Transformers akan membagi beban dengan praktis (tetapi tidak begitu

teperinci) sebanding dengan nilai masing-masingnya., tergantung pada rasio identik dan

persentase impedansi (pada masing-masing nilai KVAnya) yang identik atau mendekati. Pada

kasus ini, totalnya lebih dari 90% dari jumlah nilai yang ada. Nilai inilah yang dianjurkan

untuk sebiuah transformator dengan perbedaannya tidak lebih dari 2 : 1, yang tidak harus

dioperasikan secara permanen dalam rangkaian parallel.

9.3 Diagram vector

9.4 Pengelompokan Vektor dan Operasi Paralel

NilaicPengelompokan vector dapat dilihat pada rangkaian winding dan masing-

masing posisi phasa. Tergantung pada huruf besar atau kecil ditambah dengan nama kode.

Huruf kapital mengacu pada input wiring, dan huruf kecil untuk output wiring.

Tegangan upper ditandai dengan angka 1 di depannya, tegangan under ditandai oleh

angka 2 di depannya, tanpa memperhatikan input atau output. Sebaliknya A 1 di belakang,

menandai awal wiring, dan 2 di belakang merupakan akhir. Tabs ditandai 3 dan 4 di

belakang. Angka kolerasi yang bertulliskan UVW membedakan 3 fase. Titik netral (bintang

titik) selalu ditandai N. Kelompok vector bersama ditandai dengan tangan kiri untuk masukan

dan tangan kanan untuk keluaran. Kecuali jika diminta, transformer tiga phasa adalah

disampaikan dalam sambungan bintang-bintang secara istimewa. Yd5 / Yd11 digunakan

karena penampang widding yang berlawanan. Tranformator dengan vector group yang sama

dapat dioperasikan secara parallel dengan terminal A, B dan C pada sisi primer dan terminal

a, b dan c pada sisi skunder transformator melalui masing-masing bus bar. Bagaimanapun

transformator vector group dalam rangkaian parallel dengan masing-masing group (kode 6)

dengan pengaturan winding yang cocok.

Operasi Paralel Melalui Tap Changer

Transformers terhubung secara paralel melalui nilai identik akan memiliki beberapa

perbedaan impedansi beban yang tidak seimbang dan begitu juga dengan sirkulasi arus

melalui lilitan. Untuk mengurangi beban yang dibagi ke LT, maka digunakan CT untuk

tegangan tersebut secara otomatis. Sebaliknya beban trafo berubah, sehingga nilai trafo sama

dengan beban.

BAB 10

10.1 Proteksi Transformator

Transformator daya yang paling mahal yaitu elemen tunggal sistem transmisi HV.

Transformer mewakili porsi terbesar investasi modal dalam transmisi dan distribusi sub

stasiun. Selain itu, daya trafo memiliki dampak ekonomi yang cukup besar pada sebuah

operasi jaringan listrik.

Oleh karena itu, tujuan Power Engineers untuk meningkatkan keandalan operasi

transformator, bermanfaat dalam pelayanan kehidupan dan mengurangi biaya pemeliharaan

transformator. Transformer mengalami berbagai jenis rangkaian arus pendek, panas dan

gangguan transien mekanik terjadi selama operasi switching dan kesalahan, sehingga

membutuhkan isolasi selama kondisi tersebut untuk menghindari kegagalan isolasi dan

abnormal pemanasan dari lilitan.

10.1 Jenis-Jenis Proteksi

Proteksi relay / peralatan yang digunakan tergantung pada ukuran, kepentingan dan

konstruksi (tekan changer jenis) dari trafo.

a) Sekering HRC

b) Proteksi arus lebih

c) waktu lagging relay arus lebih

d) Proteksi pentanahan

e) Proteksi arde

f) Buchholz relay (Gas dioperasikan perlindungan)

g) Diferensial perlindungan

h) Over-flux perlindungan

i) Over-voltage perlindungan

j) Tegangan di bawah perlindungan

k) Surge perlindungan (tanduk kesenjangan dan kilat arrestors)

l) Frekuensi di bawah proteksi

Pada umumnya kesalahan yang terjadi di trafo daya adalah fase ke bumi, Fase ke

fase, antara gilirannya yang wiring, wiring terlalu panas karena overcurrents. Penyebab lain

kegagalan transformator adalah karena pemasanan inti, minyak isolasi, tidak pantas atau tidak

memadai sistem pendingin (peredaran minyak), karena perpindahan getaran mekanis pada

wiring, system proteksi minyak yang rendah (diferensial) tidak bisa beroperasi untuk

kesalahan yang terjadi di luar zona perlindungan perlindungan. Overload pada relay trafo

disediakan sebagai cadangan untuk kesalahan di luar zona dilindungi trafo. Rincian pemiliha

relay dan skema perlindungan trafo adalah sebagai berikut :

a) KVA ratin

b) Rasio tegangan

c) jenis koneksi (bintang-delta, dll)

d) Kering (resin berpakaian) atau Minyak diisi

e) konservator digunakan atau tidak

f) persentase Impedance

g) Tekan changer tipe

h) Sistem pending

i) Jenis Pembumian netral (padat atau melalui resistor)

j) Connected beban

Sistem pelindung untuk distribusi transformer:

Transformer kecil (di bawah 500 KVA): sekering HV untuk fasa netral dan fase-fault

fasa.

Waktu lagging relay kadang-kadang digunakan untuk overloads. Di atas 500 KVA

atau transformer penting

a) Kelebihan arus relay

b) Arde sesaat relay Untuk upto 5 MVA transformer rating

c) Perlindungan kelebihan arus

d) Pembatasan arde relay Buchholz relay proteksi Over-flux

Untuk transformer diatas 5 MVA rating

a) Perlindungan arus lebih

b) Pembatasan arde relay

c) Buchholz relay

d) Over-flux perlindungan

e) Perlindungan diferensial

f) Tekanan mendadak relay

g) alarm suhu wiring

Tipe kesalahan Perlindungan peralatan yang

digunakan

Overloads (suhu) Relay suhu overload, Temperature

alarm relay

Arus berlebih Relay arus lebih dengan lagging

waktu

Proteksi back up Relay arus lebih dengan waktu

graded

Fuse HRC (trafo kecil)

Lonjatan tegangan tinggi (penerangan dan saklar) Penerangan arrester, rod gap

Berat kesalahan internal (phasa ke ground dan

phasa ke bumi)

Kerja alarm relay buchholz

Kegagalan insipient (rangkaian hubung singkat,

insulasi breakdown winding, insulasi breakdown

minyak)

Kerja alarm relay buchholz, tekanan

relay dan tegangan tabung relatif

Kesalahan ground Masalah relay ke bumi , Proteksi

differensial

Saturasi kawat magnet Relay overflux dan Relay

overvoltage

10.2 Perlindungan Suhu Lebih

Untuk daya transformator liquid-innersed, suhu winding hot-spot adalah faktor

terpenting dalam usia transformator. Suhu insulasi minyaknya tergantung pada suhu winding,

dan digunakan untuk menunjukkan kondisi operasi trafo. Batas kegagalan tempratur ini

mencapai suhu kapilaritas dari insulasinya dan bahan-bahan inti dapat menyebabkan

kegagalan prematur transformator.

Fungsi Perlindungan Termal

Fungsi perlindungan thermal (suhu) dapat dibahas dalam beberapa kelompok.

Kelompok pertama adalah "Mekanik", dalam bentuk sensor dan relay yang berfungsi untuk

mendeteksi suhu lebih, dan mengurangi pengaruh mitigating melalui alarm dan tripping.

Jenis ini meliputi fungsi perlindungan langsung sensor suhu, termal internal relay, tekanan

relay, dan relay deteksi gas. Ini adalah penting untuk mencatat bahwa sensor suhu bekerja

hampir secara eksklusif di atas suhu minyak. Salah satu bagian penting proteksi jenis ini

adalah sistem pendingin trafo, sebagai pendinginan tetap kipas angin dan pompa yang

dihidupkan oleh sensor suhu. Beberapa transformer juga menggunakan monitor suhu topoil

yang mencakup kontak langsung yang dapat digunakan untuk alarm dan tripping pada suhu

minyak.

Kelompok kedua adalah arus lebih berdasarkan proteksi beban lebih, yang diberikan

oleh sekering atau relay arus lebih. Perangkat ini beroperasi ketika arus melebihi nilai yang

tidak dapat diterima pada transformator. Overload ini akan menyebabkan kenaikan suhu

minyak, sehingga fungsi overload terbatas terhadap proteksi termal oleh trafo de-energizing.

Fungsi suhu beban lebih yang tersedia pada proteksi modern relay numerik

transformator tergantung pada implementasi relay, menggunakan beberapa kombinasi

pengukuran arus, suhu ambien, dan suhu minyak trafo untuk mendeteksi keberadaan suhu

lebih pada transformator. Fungsi ini dapat menghidupkan alarm ketika terjadi suhu berlebih,

sehingga melepaskan beban dari trafo, atau trafo menjadi off-line.

Table 10.2

LIMIT STANDAR TEMPERATUR

Kenaikan suhu rata-rata winding 65o C di atas ambient

Kenaikan suhu hot-spot 80o C di atas ambient

Kenaikan suhu cair 65oC di atas ambient

Batas suhu maksimum 110oC Mutlak

Tabel 10.2: Standar limit temperatur, kenaikan transformator 65oC, Suhu ambient 30

ºC

Jenis-jenis pengaturan minyak temperatur adalah :

60o C – Kipas angin hidup

95o C – Alarm

120o C – Trip

Gambar 10.1

Pengukura Suhu Ambient

Pengoperasian suhu TRANSFORMER didasarkan pada kenaikan suhu lingkungan.

Model suhu minyak trafo biasanya memerlukan pengukuran suhu langsung untuk

menentukan keadaan trafo. Sebagai contoh, seperti yang sebelumnya ditetapkan, temperatur

minyak hot-spot tergantung pada suhu lingkungan secara langsung. Jadi keuntungan utama

mengukur suhu ambient adalah meningkatkan akurasi suhu minyak berdasarkan perhitungan,

dan perhitungan suhu hot-spot. Pengukuran suhu ambient dengan cara menghubungkan probe

suhu ke relay. Secara tradisional probe suhu menggunakan output tranduser, tetapi dalam

beberapa dapat menggunakan koneksi RTD (Resistor Suhu Detektor).

Pengukuran Suhu Top-Oil

Suhu Top-Oil mudah diukur. Kecocokan sensor suhu Top-Oil diinstal sebagai bagian

dari sistem pendingin trafo. Sensor suhu yang sebenarnya biasanya merupakan RTD yang

dipasang pada pemanas thermowell dalam satu fase dari transformator. Sensor suhu Top-Oil

juga mudah untuk menginstal, seperti sensor mount ke tangki eksternal yang tersedia.

Pengukuran langsung suhu Top-Oil dapat meningkatkan akurasi suhu berdasarkan fungsi

proteksinya, dan meningkatkan perhitungan akurasi suhu Top-Oil.

Penggunaan pengukuran suhu Top-Oil memerperlukan sebuah sensor suhu pada

transformator, dengan menghubungkan alatnya ke relay proteksi transformator. Dengan

instalasi trafo yang lebih baru, maka suhu topoil mungkin saja sebuah output dari kontrol

pendinginan transformator. Pengukuran suhu Top-Oil hanya dapat dilakukan pada satu titik

yang mengasumsikan beberapa homogenitas di antara suhu Top-Oil di dalam tangki trafo.

Sehingga ini memungkin untuk menggunakan beberapa sensor untuk pengukuran suhu Top-

Oil per phasa, oleh karena itu suhu per phasa transformator dapat terlindungi. Namun, Suhu

Top-Oil akan identik terhadap ketiga phasa kecuali terjadi ketidak seimbangan beban secara

signifikan.

Pengukuran Temperatur Hot-Spot

Tujuan utama dari proteksi suhu transformator adalah melindungi trafo dari dampak

suhu Hot-Spot pada isulasi trafo. Oleh karena itu, penggunaan pengukuran suhu Hot-Spot

adalah memberikan informasi yang paling akurat suatu proteksi transformator terhadap

kondisi temperatur berlebihan, dan hanya memungkinkan untuk tujuan perlindungan saja.

Kerugian terbesar metode ini adalah terdapat pada sensor suhu Hotspot. Praktisnya, sensor

harus diinstal selama pembuatan transformator, sehingga sensor harus dipasang secara fisik

dalam lilitan trafo pada suatu titik yang dihitung oleh transformer desainer untuk ditetapkan

daerah hot-spot. Sensor suhu harus terisolasi dari listrik trafo tank dan lilitan, Biasanya snsor

suhu Hot-Spot terbuat dari sensor suhu serat optik. Sensor ini dipasang untuk mengukur suhu

hot-spot, untuk daya memperbesar transformer.

Indikator Suhu Winding dan Oil

Indikator suhu Oil umumnya mempunyai dua jenis tipe, pertama dengan

menggunakan regret stem dan jenis lainnya dengan menggunakan tabung kapiler. Keduanya

dilengkapi dengan elemen penginderaan temperatur di ujung batang atau kapiler tabung.

Indikator temperatur winding terdapat pada tabung kapiler dengan elemen sensing

(bohlam) pada akhir tabung. Sensing elemen diapit oleh logam bola lampu, yang dipasang di

saku yang disediakan di tangki atas di daerah minyak terpanas.

Sebelum memasang bohlam rasakanlah dulu suhu yang ada di dalam saku, trafo

minyak atau konduksi heating harus diisi ke dalam saku. Satuan kopling pada bola lampu

harus dipasang erat di saku sehingga air tidak menembu saku.

Tabung kapiler harus dihubungkan dan dipasangkan seperti yang telah disediakan

sehingga mengurangi risiko bengkok atau dipotong. Tali plastik yang disediakan dengan

masing-masing instrument untuk memperbaiki tabung. Panjang surplus tabung tidak boleh

dipotong karena tekanan sistem yang seimbang akan dihancurkan. Mungkin tabung dibuat

menjadi loop lebih dari 150 mm diameter dan diikat ke tangki pada posisi yang sesuai. Harus

sangat hati-hati merasakan bohlam pas di saku karena kemungkinan tabung kapiler dapat

membentuk tikungan tajam dan merusak instrumen. Instrumen yang dikalibrasi dan dalam

keadaan apa pun, penunjuk indikator harus dipindahkan dengan tangan atau membungkuk,

karena akan mengalami kerusakan permanen. Jika instrumen tidak memberikan indikasi

temperatur yang benar sebagai akibat dari penanganan yang tidak tepat atau penyebab lainnya

akan dikalibrasikan seperti yang diberikan dalam instrument pamflet.

Suhu Indikator winding (dengan pemanas saku yang terpisah). Sensing suhu lampu

ada pada akhir kapiler harus dilengkapi saku pemanas di perumahan dipasang pada penutup

tangki. Dua terminal disediakan dalam perumahan yang terhubung ke kumparan pemanas

saku dalam perumahan (di luar tangki) dan untuk saat ini terminal sekunder trafo dari dalam

tangki. (Biasanya ini tersambung sebelum pengiriman transformator). Perumahan terisi udara

dan Instrumen disimpan di kotak.