Transformator InstrumenNurlinaTransformator merupakan suatu alat magnetoelektrik yang sederhana, andal, dan efisien uuntuk mengubah tegangan arus bolak-balik dari satu tingkat ke tingkat yang lain. Pada umumnya transformator terdiri atas sebuah inti, yang terbuat dari besi berlapis, dan dua buah kumparan, yaitu kumparan primer, dan kumparan sekunder Susunan dari pasangan kumparan primer dan kumparan sekunder yang diliitkan pada teras besi lunak dimaksudkan agar dapat menghasilkan fluks magnetic yang dilingkungi menjadi sebanyak-banyaknya , sedangkan teras besi lunak yang dibuat berlapis-lapis yang dilekatkan satu sama lain dengan bahan isolasi untuk menguarangi arus pusar yang dapt menimbulkan panas. Rasio perubahan akan bergantung dari rasio jumlah lilitan pada kedua kumparan itu.Untuk pemasangan alat-alat ukur dan alat-alat proteksi/pengaman pada instalasi tegangan ekstra tinggi, menengah dan rendah diperlukan transformator-transformator pengukuran. Transformator pengukuran yaitu:

- Transformator arus (current transformer)- Transformator tegangan (potential transformer)- Gabungan transformator arus dan tegangan (combined current and poterntial

transformer).Transformator arus berfungsi untuk menurunkan arus besar/tinggi pada tegangan ekstra tinggi/tegangan tinggi/menengah/rendah menjadi arus kecil pada tegangan rendah yang biasanya disebut arus sekunder.Sedangkan transformator tegangan berfungsi untuk menurunkan tegangan ekstra tinggi/tegangan tinggi/menengah menjadi tegangan rendah untuk besaran ukur sesuai denggan alat-alat ukur atau alat-alat pengaman. Pada transformator tegangan, impedansinya kecil sehingga hanya tergantung kepada beban. Transformator yang berfungsi untuk menaikkan tegangan disebut step up transformer, sedangkan yang berfungsi untuk menurunkan tegangan disebut step down transformer.Penggunaan transformator yang sangat sederhana dan andal itu merupakan salah satu sebab penting bahwa arus bolak-balik sangat banyak dipergunakan untuk pembangkitan dan penyaluran tenaga listrik di Indonesia terutama tegangan transmisi yang tertingginya yaitu pada saat inti adalah 500 kV, atau kilovolt, yaitu sama dengan 500.000 volt. Instrumen transformator tegangan digunakan voltmeter, kumparan tegangan dari wattmeter, kumparan tegangan dari relay, dan yang lain, dari saluran tegangan tinggi. Untuk semua kegunaan tersebut adalah penting bahwa tegangan primer bisa diketahui secara akurat dari tegangan primer, dan tentunya tegangan primer dan tegangan sekunder dalam phasa. Disana tidak terdapat perbedaan yang perlu dalam teori dasarnya diantara sebuah transformator tegangan yang digunakan untuk pelayanan meter dan transformator daya yang regular.Standar tegangan sekunder untuk transformator tegangan adlaah pada tiap 115 atau 120 volt, bergantung pada keadaan yang banyak dari bagian tegangan tinggi. Contoh, kombinasi telah diketahui yaitu: 4600/115, 4800/120, 115.000/115. Disana telah terdapat usaha untuk mengurangi jumlah terbaik dari standar tegangan yang digunakan pada system daya yang beragam dan untuk mengkonsentarasikan pada beberapa nilai yang berlebih. Pada dasar ini, untuk hal 4600 harus digantikan oleh 4800. Pada daftar yang berlebihn sekitar 120 volt adalah standar sekunder untuk tegangan primer naik dari 24.00 dan 115 volt diambil berdasarkan nilainya.

Transformator Instrument

Transformator instrument berfungsi untuk mencatu instrument ukur (meter) dan relai serta alat-alat serupa lainnya. Transformator ini terdapat dua jenis yaitu transformator arus (CT) dan transformator tegangan (PT).

Transformator instrument yang berazaskan induksi terdiri dari inti (core) dan kumparan (winding). Inti berfungsi sebagai jalannya fluxi magnit sedangkan kumparan berfungsi mentransformasikan arus dan tegangan. Kumparan primer dan sekunder dapat lebih dari satu kumparan.

N1 / N2 = V1/ V2 = I2 /I1

Dimana :N1 : Jumlah lilitan primerN2 : Jumlah lilitan sekunderV1 : Tegangan primerV2 : Tegangan sekunderI1 : Arus primerI2 : Arus sekunder

Yang termasuk dalam trafo-trafo pengukuran adalah: Trafo arus (CT) Trafo tegangan (PT/CVT)

Gabungan trafo arus dan trafo tegangan (combined current transformer and potential transformer)

Fungsi trafo pengukuran (CT/PT/CVT) adalah:

Mengkonversi besaran arus atau tegangan pada sistem tenaga listrik dari besaran primer menjadi besaran sekunder untuk keperluan sistem metering dan proteksi.

Mengisolasi rangkaian sekunder terhadap rangkaian primer.

Standarisasi besaran sekunder, untuk arus 1 A, 2 A dan 5 A, tegangan 100, 100/√3, 110/√3 dan 110 volt

a. Transformator Arus (CT)Berdasarkan penggunaan, trafo arus dikelompokkan menjadi dua kelompok dasar, yaitu; trafo arus metering dan trafo arus proteksi.

Trafo Arus Metering

Trafo arus pengukuran untuk metering memiliki ketelitian tinggi pada daerah kerja (daerah pengenalnya) antara 5% - 120% arus nominalnya, tergantung dari kelas dan tingkat kejenuhan.

Trafo Arus Proteksi

Trafo arus proteksi memiliki ketelitian tinggi sampai arus yang besar yaitu pada saat terjadi gangguan, dimana arus yang mengalir mencapai beberapa kali dari arus pengenalnya dan trafo arus proteksi mempunyai tingkat kejenuhan cukup tinggi.

b. Transformator tegangan (PT)Trafo tegangan dibagi menjadi 2 (dua) jenis, trafo tegangan magnetik (magnetic voltage transformer/VT) atau yang sering disebut trafo tegangan induktif, dan trafo tegangan kapasitif (capacitor voltage transformer/CVT). Pada dasarnya, prinsip kerja trafo tegangan sama dengan prinsip kerja pada trafo arus. Pada trafo tegangan perbandingan transformasi tegangan dari besaran primer menjadi besaran sekunder ditentukan oleh jumlah lilitan primer dan sekunder. Diagram fasor arus dan tegangan untuk trafo arus juga berlaku untuk trafo tegangan.Menurut prinsip kerjanya, trafo tegangan diklasifikasikan menjadi 2 (dua) kelompok, yaitu:

Trafo Tegangan Induktif (inductive voltage transformer atau electromagnetic voltage transformer)

Trafo tegangan induktif adalah trafo tegangan yang terdiri dari belitan primer dan belitan sekunder dengan prinsip kerja tegangan masukan (input) pada belitan primer akan menginduksikan tegangan ke belitan sekunder melalui inti.

Trafo Tegangan Kapasitor (capasitor voltage transformer)

Trafo tegangan kapasitif terdiri dari rangkaian kapasitor yang berfungsi sebagai pembagi tegangan dari tegangan tinggi ke tegangan menengah pada primer, selanjutnya diinduksikan ke belitan sekunder.