Proteksi Transformator
1. PENDAHULUAN. Fungsi transformator ialah memindahkan energi dari satu tegangan ke tegangan yg lain secara magnetik Transformator (trafo) dapat merupakan fase tunggal ataupun fase tiga. Arus penguatan trafo dari 0,1 % - 0,6 % untuk trfo daya, dan 0,5 s/d 2,5 % untuk trafo distribusi, sehingga kapasitas trafo sisi primer praktis sama dengan sisi sekunder. Pendinginan trafo - ONAN : Oil natural air natural - ONAF : Oil natural air force - OFAF : Oil force air force
2. JENIS & SIFAT GANGGUAN Jenis Gangguan Gangguan diluar daerah pengamanan yang berpengaruh pada trasformator Gangguan hubung singkat pada jaringan, dan kemungkinan kegagalan relai Beban lebih Surja petir atau surja hubung
1
Gangguan di dalam daerah pengamanan Gangguan pada lilitan trafo Hubung singkat antar fase Hubung singkat antar fase dan badan (bumi) Hubung singkat antar belitan Tegangan lebih (penguatan lebih, overexcitation) Suhu lebih Gangguan pada inti Gangguan pada sadapan (tap changer) Gangguan pada bushing Kebocoran minyak, atau minyak terkontaminasi (umumnya dengan uap air)
Sifat Gangguan (a) Gangguan serius yg dapat dideteksi oleh arus atau tegangan, karena arusnya besar atau tegangannya tidak seimbang (b) Gangguan insiepient Gangguan ini kecil dan tidak dapat dideteksi oleh relai arus atau tegangan tetapi potensial dan gangguan ini menimbulkan gas..
2
3. POLA PROTEKSI TRAFO Trafo Distribusi T.M
T.R Sekring
Sekring
LBS Trafo distribusi T.M = Tegangan menengah
MCCB = Molded Case Circuit Breaker
T.R = Tegangan rendah LBS = Load Break Switch
Trafo Distribusi T.M
T.R MCCB
Sekring LBS Trafo distribusi T.M = Tegangan menengah
MCCB = Molded Case Circuit Breaker
T.R = Tegangan rendah LBS = Load Break Switch
3
Trafo Distribusi CSP ( Completly Self Protected)
CSP Sekring
T.M
T.R LVCB
T.C
L
T.C = Tap Conector
LVCB : Pemutus sirkit tegangan rendah untuk mengamankan beban lebih dan hubung singkat Sekring = Untuk mengamankan jaringan jika CSP rusak T.C = Untuk membuka sambungan dgn tongkat skt,d-ezd2rytrafo,rytrf1.ppt,240701
7
Trafo Distribusi
B
T.M
T.R MCCB
T
CB F 51 F 51 = Relai arus lebih
Trafo distribusi B = Relai Bucholz
T = Relai suhu
4
Trafo Tenaga
B
T.T
T.M CB
T
CB F 51
Trafo Tenaga
F 51
F 51 = Relai arus lebih
B = Relai Bucholz
T T = Tegangan Tinggi
T = Relai suhu
Trafo Tenaga
T.T
B
I1
I2
T.M CB
T
CB F 51
F 51 F 87
ACT
ACT
F 87 = Relai diferensial
5
4. RELAI BUCHHOLZ. Gangguan di dalam Trasformator minyak, apakah hubung singkat, percikan busur api, atau pemanasan setempat yang menguraikan minyak trafo atau isolasi menjadi gas akan diamankan dengan relai Buchholz. Prinsipnya ialah gas yang timbul akan naik keatas kemudian bergerak ke konservator dan ditangkap oleh relai Buchholz. Bila gangguannya kecil gas yang muncul sedikit demi sedikit dan mengumpul di relai, dan pelampung akan turun dan kemudian mengerjakan relai, dan memberikan sinyal tanda. Bila gangguannya besar gas yang muncul banyak dan kuat relai segera bekerja dan mengetrip PMT
4. RELAI BUCHHOLZ.
Conservator
R. Bucholz Bushing
F Alarem V Trip
TRAFO TENAGA
6
Relai Buchholz funsinya mendeteksi gas yg timbul didalam transformator karena adanya percikan bunga api atau pemanasan setempat di dalam transformator. Tingkat 1 : mendeteksi gangguan inciepient Sinyal Tingkat 2 : gangguan hubung singkat Trip
Analisa gas yg terkumpul di dalam relai Buchholz H2 dan C 2H2 menunjukkan adanya busur api pada minyak antara bagian-bagian konstruksi H2, C2H2 dan CH4 menunjukkan adanya busur api sehingga isolasi phenol terurai, misalnya terjadi gangguan pada sadapan. H2 , C2H4 dan C2H2 menunjukkan adanya pemanasan pada sambungan inti. H2, C2H , CO 2 dan C3H4 menunjukkan adanya pemanasan setempat pada lilitan inti.
7
5. RELAI SUHU LILITAN
Mempunyai beberapa kontak untuk mengatur kipas, sinyal alarem dan trip
6. RELAI TEKANAN MEMDADAK. Transformator yg tidak menggunakan konservator, tidak dapat dipasang relai Buchholz, dalam hal ini dipasang relai tekanan mendadak.
Oil Oil
(a)
Tipikal seting relai ini untuk bekerja dgn kecepatan kenaikan tekanan 5g / cm / detik dan minimum beda tekanan 20 g/cm
8
7. PENGAMAN DGN SEKRING & MCCB. Trafo distribusi T.M
T.R MCCB
Sekring LBS Trafo distribusi
Trafo distribusi dari tegangan menengah ke tegangan rendah tanpa pemutus sirkit di TM tetapi menggunakan LBS, sekring seperti gambar diatas dan MCCB di TR.
Penentuan seting MCCB Penetuan seting overload relai pada MCCB didasarkan pada kemampuan pembebanan dari transformatornya. Penentuan seting seketikanya didasarkan dengan arus hubung singkat yang terjadi di rel tegangan rendah. Penentuan elemen sekring Sekring di TM pada dasarnya untuk mengamankan bila terjadi hubung singkat di dalam trafo distribusinya. Dengan demikian didasarkan besarnya arus hubung singkat yang mungkin terjadi, dalam hal ini diambil besarnya arus hubung singkat di rel TR
9
PENYAMBUNGAN TRAFO DAYA Bilangan jam (vektor grup) trafo daya . Vektor grup trafo daya menentukan pergeseran sudut arus primer dan arus sekundernya, hal ini sangat menetukan sambungan relai diferensial. Vektor tegangan dan arah arus pada trafo daya atau trafo arus. Dasar menetukan sambungan trafo didasarkan vektur grup trafo - Sambungan Yy - Sambungan Yd
Vektor tegangan dan arah arus pada trafo daya atau trafo arus.
10
Dasar penyambungan trafo Yy0
Dasar penyambungan trafo Yd1
11
Macam-macam vektor grup transformator.
CARA PENYAMBUNGA RELAI DIFERENSIAL Contoh. Relai diferensial Yd1 (penyesuai sudut fase pada CT utama) Tahap 1 : Tentukan sambungan trafo daya didasarkan vektor grup. Tentukan arus sisi primer maupun sisi sekender
12
Tahap 2 : - CT disisi delta (d) pada trafo dayanya disambung bintang. - Penyesuai fase di CT primer - Tentukan arus sisi sekender didasarkan arus primer, disamping itu arah arusnya.
Tahap 3 : Sambung relai diferensial dan arus sekender CT yg seharunya pada sisi bintang Y didasarkan arus pada sisi delta
13
Tahap 4 : Sambung arus sekender CT pada sisi Y didasaarkan arus yg ditentukan pada tahap ke 3.
Cara penyambungan relai diferensial Yd1 (penyesuai sudut fase pada ACT) Tahap 1 : - Tentukan sambungan trafo daya didasarkan vektor grup. - Tentukan arus sisi primer maupun sisi sekunder Tahap 2 : - CT disisi delta (d) dan bintang (Y) pada trafo dayanya disambung bintang , penyesuai fase di ACT sehingga sambungannya yd. ACT sisi primer disambung y dan sisi sekunder disambung d - Tentukan arus sisi sekunder didasarkan arus primer, disamping itu arah arusnya.
14
Tahap 3 : - Sambung relai diferensial dan arus sekunder CT yg seharusnya pada sisi bintang Y didasarkan arus pada sisi delta Tahap4 : - Sambung arus sekunder ACT pada sisi d didasarkan arus yg ditentukan pada tahap ke 3.
Sambungan relai diferensial
15
Cara penyambungan relai diferensial Yy0 Penyesuai sudut fase pada CT utama, dalam hal ini sambungan CT di primer maupun sekunder ialah sambungan delta (d) Pada dasarnya salah satu sisi CT disambung delta, dalam hal ini bebas. Kemudian sambungan CT sisi lainnya mengikuti sambungan CT sisi lainnya.
Sambungan relai diferensial Yy0
Bila arah arus hendak diubah berlawanan, tanda dibalik
16
