Pelatihan O&M Relai Proteksi Gardu Induk : · PDF file11 PT. PLN (Persero) P3B Pelatihan O&M...

11

PT. PLN (Persero) P3B Pelatihan O&M Relai Proteksi Gardu Induk : NO.P3B/OMPROT/01/TDSR

: September 2005 No. Dokumen Berlaku Efektif

Halaman : Pendahuluan - Edisi 03

1.3. Current Transformer (CT)

Untuk pemasangan alat-alat ukur dan alat -alat proteksi / pengaman pada

instalasi tegangan tinggi, menengah dan rendah diperlukan trafo pengukuran.

Fungsi CT :

§ Memperkecil besaran arus pada sistem tenaga listrik menjadi besaran

arus untuk sistem pengukuran.

§ Mengisolasi rangkaian sekunder terhadap rangkaian primer

§ Standarisasi rating arus untuk peralatan sisi sekunder

Berdasarkan rumus :

I1 N1 = I2 N2

CT dalam sistem tenaga listrik digunakan untuk keperluan pengukuran dan

proteksi.

Perbedaan mendasar pada kedua pemakaian diatas adalah pada kurva

magnetisasinya.

I1

I2

N1

N2

I1 N2 1 = = I2 N1 a N1 dimana a = N2 I1 > I2 sehingga N1 < N2

N1 = jumlah lilitan Primer

N2 = jumlah lilitan sekunder

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

http://www.pdffactory.com

12




Gambar 1.3.

Kurva kejenuhan untuk pengukuran dan proteksi

Untuk pengukuran, memiliki kejenuhan sampai dengan 120 % arus rating

tergantung dari kelasnya, hal ini untuk mengamankan meter pada saat

gangguan

Untuk proteksi, memiliki kejenuhan cukup tinggi sampai beberapa kali arus

rating.

Hubungan antara belitan primer dan sekunder membagi jenis CT menjadi tipe

bar (batang) dan tipe wound (lingkaran) seperti pada gambar 1.3.a dan 1.3.b.

Contoh kontruksi lengkap seperti pada gambar 1.3.c dan1.3.d

Gambar 1.3.a. Bar primary Gambar 1.3.b. Wound primary

H

B

proteksi

pengukuran



13




1.3.1. CT dengan 2 Pengenal Primer

a. Primer Seri atau paralel

Contoh : 500 – 1000 / 5 A

Rangkaian paralel 1000 / 5A, seri 500 / 5A

Gambar 1.3.1.a. Rangkaian Primer paralel

Gambar 1.3.1.b.Rangkaian Primer seri

Gambar 1.3.c. Conventional Dead Tank CT

Gambar 1.3.d. Inverted CT

S1 S2

P2

S1 S2

P1

P1 P2



14




b. Sekunder di Tap

Gambar 1.3.1.c. Sekunder CT di tap dengan rasio 500 – 1000/5A

c. Primer Seri atau Paralel dan sekunder di Tap

1.3.2. Ratio CT dengan Multi Ratio

Contoh : 100 – 200 – 300 – 400 – 500 – 1000 / 5A

Gambar 1.3.2. Sekunder CT di tap dengan multi rasio

P1 P2

S1

S2

S3

P1 P2

S1 S3 S2

P1 P2

S1 S3 S2

S1 S2 S3

P1 P2

S4 S5 S6 S7



15




1.3.3. CT Dengan Inti Lebih dari 1 (satu)

Digunakan untuk keperluan yang berbeda seperti untuk kebutuhan

pengukuran dan proteksi. Contoh :

§ CT dengan 2 inti 500 / 5 – 5 A

Penandaan primer P1- P2

Penandaan sekunder inti ke 1 ⇒ 1S1 – 1S2 adalah untuk pengukuran

Penandaan sekunder inti ke 2 ⇒ 2S1 – 2S2 adalah untuk proteksi

§ CT dengan 2 inti 500 / 1 – 1 – 1 – 1A

Penandaan primer P1 – P2

Penandaan sekunder inti ke 1 ⇒ 1S1 – 1S2 untuk pengukuran

Penandaan sekunder inti ke 2 ⇒ 2S1 – 2S2 untuk rele arus lebih

Penandaan sekunder inti ke 3 ⇒ 3S1 - 3S2 untuk rele jarak

Penandaan sekunder inti ke 4 ⇒ 4S1 – 4S2 untuk diffrensial

1.3.4. Rating CT

§ Rating beban

Rating dari beban dimana akurasi masih bisa dicapai yang dinyatakan

dalam VA.

Umumnya bernilai 2.5 , 5 , 7.5 , 10 , 15 , 30 VA

§ Rating Arus Kontinue

Biasanya pada batas arus primer

§ Rating Arus Sesaat

Biasanya dalam batas waktu 0.5 , 1 , 2 atau 3 detik

§ Rating Arus Dinamik

Perbandingan I peak : I rated

dimana Ipeak adalah arus maksimum CT yang diijinkan tanpa

menimbulkan kerusakan.



16




1.3.5. Akurasi CT

a. Kesalahan rasio CT

Kesalahan besaran arus karena perbedaan rasio name plate dengan

rasio sebenarnya dinyatakan dalam :

% = 100 ( Kn Is – Ip ) / Ip.

dimana Kn = rating rasio transformer

Ip = arus primer aktual

Is = arus sekunder actual

b. Kesalahan fasa

Akibat pergeseran fasa antara arus sisi primer dengan arus sisi

sekunder :

§ bernilai positip ( + ) jika Is mendahului Ip

§ bernilai negatip ( - ) jika Is tertinggal dari Ip

c. Komposit error

Komposit error merupakan nilai rms dari kesalahan trafo dan

ditunjukkan oleh persamaan berikut :

1.3.6. Kelas CT

Menyatakan prosentase kesalahan pengukuran CT pada rating atau pada

rating akurasi limit.

a. Accuracy Limit Factor ( ALF )

Disebut juga faktor kejenuhan inti

Perbandingan dari I primer : I rated

Nilai dimana akurasi CT masih bisa dicapai

Contoh :

CT (CT) 200 / 1 A dengan accuracy limit faktor (ALF) = 5

Maka batas akurasi < 5 x 200 A = 1000 A

T ∫ 0

(Kn is – ip)² dt Εc = 100 / Ip √ 100/T



17




b. Kelas untuk CT Pengukuran

Tabel 1.3.6.a. Kesalahan rasio dan pergeseran fasa CT pengukuran

± % kesalahan rasio pd %

beban

Pergeseran fasa dalam menit pada %

beban

Klas

20<%< 100 100<%<In<120 20<%In<100 100<%In<120

0.1 0.2 0.1 8 5

0.2 0.35 0.2 15 10

0.5 0.75 0.5 45 30

1 1.5 1 90 60

c. Kelas untuk CT Proteksi

Klas. P

Dinyatakan dalam bentuk seperti contoh berikut

15 VA ,10 P, 20

dimana :

15 VA = Rating beban CT sebesar 15 VA

10 P = Klas proteksi, kesalahan 10 % pada rating batas akurasi

20 = accuracy limit faktor, batas akurasi CT sampai dengan 20 kali arus

rating

Tabel 1.3.6.b. Kesalahan rasio dan pergeseran fasa CT proteksi

Klas

% kesalahan rasio pada

100 % In.

Pergeseran fasa pada

% In (menit).

Kesalahan

Komposit error

5P ± 1% ± 60 5

10P ± 3% 10



18




d. Kelas TPX, TPY dan TPZ

CT dimana performance transientnya signifikan.

Trafo arus yang mempunyai sirkit tanpa dan dengan celah udara serta

mempunyai tipikal konstanta waktu sekunder yang pada umumnya

digunakan pada sistem 500 kV khususnya jawa bali sebagai berikut :

e. Kelas TPX ( non gapped core CT)

Tanpa celah udara Konstanta waktu lebih lama dari 5 detik. CT ini

mempunyai akurasi yang tinggi, arus magnetisasi yang sangat rendah,

presisi pada transformasi AC dan DC komponen.

Cocok untuk semua jenis proteksi. Mempunyai faktor remanansi KR ≈ 0.8

CT ini mempunyai core yang besar karena itu berat dan mahal.

Dapat dikombinasikan dengan TPY.

User harus menspesifikasikan harga minimum dari V knee dan harga rms

maksimum dari arus eksitasi

Klass TPX ini pada umumnya digunakan pada sistem 500 kV untuk Proteksi :

Busbar, CCP, REF,

f. Kelas TPY (anti remanence gapped core)

Dengan celah udara kecil (pada inti ), dengan konstanta waktu 0.2 s/d 10

detik. CT ini hampir sama dengan tipe TPX tetapi transformasi DC

komponen tidak seakurat TPX.

Hal ini berarti kesalahan transient lebih besar pada konstanta waktu yang

kecil. Mempunyai faktor remanansi KR < 0.1.

CT ini mempunyai core yang besar dan mahal.

Cocok untuk semua jenis proteksi. Toleransi konstanta waktu sekunder ± 20

% jika Ts < 2 detik dan CT digunakan untuk Line Protection ( LP).



19




g. Kelas TPZ (linear core)

Dengan konstanta waktu 60 milidetik +/- 10 %

Arus magnetisasi 5.3 % dari arus sekunder pada keadaan steady state.

Faktor remanensi KR ≈ 0

Ukuran core 1/3 dari tipe TPX dan TPZ untuk keperluan yang sama, hanya

dapat dikombinasikan dengan tipeTPZ saja.

1.3.7. Pengecekan Kejenuhan Inti

Diketahui If max = 7266 A rasio Ct 1000 / 5 A dan klas 7.5 VA 10P20 Rct = 0.26 ohm Rr = 0.02 ohm Rl = 0.15 ohm Periksa apakah V knee memenuhi kebutuhan untuk rele arus lebih dan rele hubung tanah. Jawab Untuk rele arus lebih tegangan pada sisi sekunder CT Vs = If ( Rct + Rr + Rl ) = 7226 x 5 / 1000 ( 0.26 + 0.02 + 0.15 ) = 15.54 volt V knee CT dapat sebagai berikut Vk = VA/In x ALF + Rct x In x ALF = 7.5 / 5 x 20 + 0.26 x 5 x 20 = 56 volt Vk > Vs dengan demikian CT masih memenuhi kebutuhan



Pelatihan O&M Relai Proteksi Gardu Induk : · PDF file11 PT. PLN (Persero) P3B Pelatihan O&M...

Documents

Transcript of Pelatihan O&M Relai Proteksi Gardu Induk : · PDF file11 PT. PLN (Persero) P3B Pelatihan O&M...