Trafo Tegangan Untuk Proteksi

TRAFO TEGANGAN

Oleh

Ir. J. Soekarto SKT,D-EZD1-GIPT,PT1.PPT,210401

1

1. PENDAHULUAN Fungsi - Mentransformasikan dari tegangan tinggi ke tegangan rendah - Isolasi antara sisi tegangan yg diukur dengan alat ukurnya. - Memembakukan alat ukurnya

Pengenal Contoh : (150.000/V3)/(100/V3) V , (20.000/V3)/(100/V3) V, 20.000/100 V SKT,D-EZD1-GIPT,PT1.PPT,210401

2

Jenis Konstruksi Trafo Tegangan. - Trafo tegangan dengan inti besi seperti transformator biasa umumnya untuk tegangan rendah s/d tegangan tinggi. - Trafo tegangan dengan kapasitor, di sadap pada tegangan menengah, kemudian diturunkan dengan transformator ke tegangan rendah, umumnya digunakan pada tegangan tinggi dan tegangan ekstra tinggi (Capasitive Voltage Transformer (CVT), Cupling Capacitor Potensial Divice (CCPD) )

SKT,D-EZD1-GIPT,PT1.PPT,210401

3

CVT (CCPD)

PT dengan inti SKT,D-EZD1-GIPT,PT1.PPT,210401

4

Jenis-jenis trafo tegangan. a. Dipasang antara fase dan fase b. Dipasang antara fase dan tanah c. Trafo tegangan dengan 3 lilitan, lilitan ke tiga untuk relai gangguan bumi.

a. 20 kV/ 100 V

20 100 b. kV / V 3 3 SKT,D-EZD1-GIPT,PT1.PPT,210401

20 100 100 c. kV / V/ V 3 3 3 5

Pemasangan

3φ , 3 KAWAT

3φ , 4 KAWAT / 3φ , 3 KAWAT SKT,D-EZD1-GIPT,PT1.PPT,210401

6

Penandaan Primer : P1 dan P2 Sekunder : Pertama 1S1 - 1S2 untuk pengukuran dan proteksi Kedua 2S1 - 2S2 untuk proteksi pengaman gangguan tanah Masing-masing sekender dapat mempunyai klas ataupun beban (burden) sama atau berbeda.

FREKWENSI. Frekwensi pada PT berpengaruh terhadap arus eksitasi Bila PT dgn pengenal 60 Hz digunakan pada sistem 50 Hz maka arus eksitasinya akan naik

SKT,D-EZD1-GIPT,PT1.PPT,210401

7

2. BEBAN (BURDEN). Burden ialah beban sekunder dari trafo tegangan, dalam hal ini sangat terkait dengan klas ketelitian.

V

W

kWh

f

Beban

Contoh : 30 VA klas 0,2 untuk 50 VA klas 0,5 50 VA klas 0,5 untuk 100 VA klas 1.0

SKT,D-EZD1-GIPT,PT1.PPT,210401

8

Kapasitas termal. Kapasitas termal merupakan kapasitas PT berfungsi sebagai transformator biasa, sebagai contoh PT diatas dapat berkapasitas 500 VA tanpa melihat kesalahannya. Semakin besar bebannya maka ketelitiannya semakin turun lihat contoh pada PT ABB untuk 12 kV.

SKT,D-EZD1-GIPT,PT1.PPT,210401

9

3. KETELITIAN. Pada P.T. dikenal 2 macam kesalahan yaitu a. Kesalahan perbandingan ε K PT Vs − Vp ε= x100% Vp KPT : perbandingan transformasi nominal b. Kesalahan sudut δ Pergeseran sudut sisi sekunder kurang atau lebih dari 180 δ1 = negatif δ1 = positif SKT,D-EZD1-GIPT,PT1.PPT,210401

10

Penggunaan PT dibedakan untuk pengukuran dan proteksi a. Untuk pengukuran teliti pada daerah kerja dari tegangan 80 % sampai 120 % dari tegangan pengenal dgn beban 25 s/d 100 % berden pengenalnya pd f.k = 0,8 tertinggal. Batas kesalahan seperti Tabel 1 b. Untuk sistem proteksi relatif ketelitiannya lebih rendah, tetapi untuk daerah kerja dari 5 % sampai ( 120/150/ 190 %) tegangan pengenalnya dgn burden 25 s/d 100 % berden pengenalnya pada f.k. = 0,8 tertinggal. Batas kesalahannya seperti Tabel 2 Dan pada 2 % tegangan pengenalnyaapun kesalahannya 2 kali Tabel 2.

SKT,D-EZD1-GIPT,PT1.PPT,210401

11

Trafo tegangan untuk pengukuran. Standar klas ketelitian PT untuk pengukuran ialah : 0,1 - 0,2 - 0,5 - 1,0 - 3,0 Untuk tegangan dari 80 % sampai 120 % tegangan pengenal dengan beban 25 sampai 100 % beban pengenalnya pada faktor daya 0,8 tertinggal Batas kesalahannya seperti Tabel 1

SKT,D-EZD1-GIPT,PT1.PPT,210401

12

Tabel 1 Batas kesahan transformasi dan pergeseran sudut PT untuk pengukuran Klas

% kesalahan rasio tegangan +/-

Pergeseran sudut +/- (menit)

0,1 0,2 0,5 1,0 3,0

0,1 0,2 0,5 1,0 3,0

5 10 20 40 -

SKT,D-EZD1-GIPT,PT1.PPT,210401

13

Trafo tegangan untuk proteksi. Tabel II Batas kesahan transformasi tegangan dan pergeseran sudut Klas

% kesalahan rasio tegangan +

Pergeseran sudut + (menit)

3P

3

120

6P

6

240

SKT,D-EZD1-GIPT,PT1.PPT,210401

14

Contoh : Single pole insulated voltage transformer Rated burden and accuracy classes Type

KRES 12 A1

KRES 12 A2 KRES 12 A3

Primary voltage Terminal marking Winding Secondary Voltage Terminal marking Accuracy class Rated burden Max. VA

Output limit of secodary when U = 1.2 x Un (cont) U = 1.2 x Un 8h

3000/V3 - 12000/V3

3000/V3 - 24000/V3

A-N.U-X Measuring winding Earth fault Winding 100/V3 , 110/V3 100/3 , 110/3 a-n,u-x da - dn, e - n 0.2 0.5 1.0 3 3P 30 50 200 50 100 100 200 100 150 250 240 200 250 250

A-N.U-X Measuring winding Earth fault Winding 100 , 110 100/3 , 110/3 a-n,u-x da - dn, e - n 0.2 0.5 1.0 3 3P 25 50 200 50 90 250 200 75 90 250 200 100 250 300

660 VA 450 VA

670 VA 6A

6A

ABB : Voltage Transformer For Indoor Use 12, 24 kV SKT,D-EZD1-GIPT,PT1.PPT,210401

15

Typical error Charakteristic curve for standard transformer KRES 12 A1 + 0,2

0,8 Un

0 - 0,2 1,2 Un - 0,5 1,9 Un

- 1.0 0

25

50

75

100 VA

ABB : Voltage Transformer For Indoor Used 12 kV, 24 kV SKT,D-EZD1-GIPT,PT1.PPT,210401

16

4. FAKTOR PEMBUMIAN Faktor pembumian memberikan ketentuan terhadap kenaikan tegangan pada sistem saat terjadi gangguan hubung pendek 1 fase ke bumi untuk tegangan yang sehat. Besarnya tegangan pada fasa yang sehat tergantung dari sistem pembumiannya. Faktor pembumian dapat dilihat pada tabel 4

SKT,D-EZD1-GIPT,PT1.PPT,210401

17

Kondisi ekstrem yaitu : a. Pada sistem yg tidak dibumikan pada saat gangguan 1 fase ke bumi, fase yang sehat terhadap tanah akan naik menjadi tegangan antar fase. b. Pada sistem yg dibumikan langsung fase yg sehat praktis tidak naik. Untuk sistem dengan pembumian lainnya tegangan fase yg sehat antara dibumikakan langsung dan tidak dibumikan. Lamanya terjadinya kemencengan tergantung sistem proteksinya.

SKT,D-EZD1-GIPT,PT1.PPT,210401

18

Gangguan fase R ke bumi IFG

R S T

VN

VR

VS

VT

Tegangan ke bumi : VR ke bumi = 0 VS , VT ke bumi = VL VN ke bumi = Vf Arus gangguan ke bumi IfG = 0 SKT,D-EZD1-GIPT,PT1.PPT,210401

VR

VN VT

VS 19

Gangguan fase R ke bumi IfG

R S VT T

VN

VR

VS

IFG

VR VS

VT

Tegangan ke bumi : VR ke bumi = 0 VS , VT ke bumi = Vf VN ke bumi = 0 Arus gangguan ke bumi IfG sangat besar tergantung impedans sumber dan impedans jaringan/letak atau gangguan. SKT,D-EZD1-GIPT,PT1.PPT,210401

20

Tabel 4 Nilai Standar Faktor Tegangan ke Bumi Faktor Waktu Tegangan Pengenal Pengenal

Metoda penyambungan belitan primer kondisi pembumian sistem Antar fase pada setiap jaringan Antar titik bintang transformator dan bumi pada tiap jaringan

1,2

Kontinyu

1,2 1,5

Kontinyu Antara fase dan bumi pada sistem pembumian efektif 30 detik

1,2 1,9

Kontinyu Antara fase dan bumi pada sistem pembumian netral non efektif dengan pemutusan gangguan tanah otomatis. 30 detik

1,2 1,9

Kontinyu 8 jam

Antara fase dan bumi pada sistem pembumian netral mengambang tanpa pemutusan gangguan tanah otomatis, atau sistem pembumian dgn kumparan Peterson tanpa pemutusan gangguan tanah otomatis

Catatan : Pengurangan waktu pengenal diizinkan dgn persetujuan antara fabrikan dan pemakai

SKT,D-EZD1-GIPT,PT1.PPT,210401

21

Pembumian generator. Pembumian generator umumnya menggunakan resistans tinggi atau tidak dibumikan. Ditinjau dari kenaikan tegangan pada fase yang sehat saat terjadi gangguan 1 fase ke bumi sama dgn sistem mengambang

R

SKT,D-EZD1-GIPT,PT1.PPT,210401

22

5. PENANDAAN POLARITAS Penandaan polaritas a. PT standar : Primer K - L dan Sekunder k - l b. Keperluan umum : Primer P1 - P2 dan S1 - S2 PT dengan 1 sekunder dan 1S1 - 1S2 dan 2S1 - 2S2 untuk 2 sekunder Cara menentukan polaritas PT P1 3 - 4,5 V

S1 S2

G P2

SKT,D-EZD1-GIPT,PT1.PPT,210401

23

6. HAL YG PERLU DIPERHATIKAN a. Salah satu sisi sekunder harus di bumikan Tujuan kalau terjadi tembus antara tegangan tinggi dan sisi sekunder tegangan sisi sekunder ataupun tegangan peralatan tidak naik (dipegang oleh tegangan bumi, 0) b. Rangkaian sekunder harus dipasang sekering atau MCB sedekat mungkin dengan terminal sekunder. c. Rangkaian sekender harus terbuka bila tidak digunakan.

SKT,D-EZD1-GIPT,PT1.PPT,210401

24