trafo arus CT

Forewords

i have a practicum about protective of power system, so i searched the theory in the google, so i found something, and i will be a copycat because i dont have anything to write. so lets begin..

Theory

Current Transformer CT class Ratio Error Phase Angle Error in Current Transformer

http://www.electrical4u.com/current-transformer-ct-class-ratio-error-phase-angle-error-in-current-transformer/

Transformer instrumentasi berarti transformator arus dan tegangan yang digunakan dalam sistem tenaga listrik untuk menurunkan arus dan tegangan sistem untuk tujuan pengukuran dan proteksi. Sebenarnya relay dan meter-an digunakan dalam proteksi dan pengukuran tidak dirancang untuk arus dan tegangan yang besar, sehingga arus dan tegangan yang besar tidak dapat dihubungkan langsung pada relay dan meter-an. Transformator arus CT menurunkan besar arus sistem hingga 1 atau 5 ampere sama halnya dengan transformator tegangan VT menurunkan tegangan sistem hingga 110 v. Hal ini sesuai dengan kebutuhan listrik relay dan meter-an yang didesain dalam 1 ampere, 5 ampere dan 110 v.

Sebuah transformator CT merupakan sebuah transformator instrumentasi yang arus sekundernya proporsional/sebanding dengan arus primernya dan perbedaan fasanya idealnya mendekati nol derajat.

CT Accuracy Class or Current Transformer Class

Sebuah transformator CT tidak jauh beda dengan transformator tenaga pada umumnya, namun ada beberapa perbedaan dalam konstruksi dan prinsip operasi. Untuk pengukuran dan tujuan indikasi, rasio akurasi antara arus primer dan sekunder dalam jangkauan kerja normalnya menjadi hal yang penting penting. Biasanya akurasi transformer arus dibutuhkan sampai 125% dari arus rated; karena sistem hanya memperbolehkan arus pada sistem dibawah arus rated 125%. Inti transformator CT dirancang untuk bersaturasi pada batas ini untuk mencegah pembebanan listrik yang tidak perlu sehingga alat pengukuran yang terhubung pada bagian sekunder transformator terlindungi dari arus lebih, karena arus pada bagian sekunder tidak melebihi batas yang telah ditentukan walaupun arus primer naik secara signifikan melebihi arus ratingnya. Sehingga akurasi dalam jangkauan kerja menjadi kriteria utama untuk transformator CT untuk pengukuran. Nilai akurasi pengukuran ini dijelaskam dalam kelas akurasi CT/ kelas transformator arus/ Kelas CT.

Tapi dalam hal proteksi, transformator CT mungkin tidak memiliki level akurasi sebagus untuk pengukuran. Inti transformator CT proteksi dirancang untuk ditidak bersaturasi untuk arus yang jangkauannyo besar. Jika inti bersaturasi pada arus primer yang rendah, induksi oleh arus primer tidak akan terjadi pada bagian sekunder sehingga relay dan sistem proteksi lainnya tidak akan berfungsi.

Misalkan kamu memiliki transformator CT dengan rasio arus 400/1 A dan inti proteksi dikondisikan pada 500 A. Jika arus primer dari transformator CT menjadi 1000 A, arus sekunder manjadi 1,25 A, karena sudah bersaturasi, arus sekunder tidak akan bertambah. Jika arus aktuasi relay yang terhubung ke sekunder transformator CT adalah 1,5 A, maka relay tidak akan bekerja walaupun sudah terjadi kegagalan rangkaian/jaringan sebesar 1000 A.

Theory of Current Transformer or CT

Sebuah transformator CT berfungsi sama halnya dengan prinsip kerja dasar dari transformator daya seperti yang telah dibahas sebelumnya, tapi ada beberapa perbedaan. Jika sebuah transformator daya atau transformator lainnya, arus primer bervariasi tergantung terhadap beban atau arus sekunder. Dalam transformator CT, arus primer adalah arus dari sistem dan arus primer ini atau arus sistem ini bertransformasi ke bagian sekunder transformator CT, karenanya arus sekunder atau arus burden tergantung dari arus primer dari arus transformator.

Apa kamu bingung? OK ijinkan kami lebih menjelasknannya padamu,  Dalam sebuah transformator daya, jika beban diputuskan dari jaringan. akan ada hanya arus yang memagnetkan “magnetize”  dibagian primer. Bagian primer transformator daya mengambil arus dari sumber sebanding/proporsional dengan beban yang terhubung dengan bagian sekunder. Tapi dalam kasus transformator CT, bagian primer terhubung seri dengan saluran daya. Jadi arus yang melalui bagian primer tak lain adalah arus yang mengalir disaluran daya. Akibatnya, bagian arus primer transformator CT tidak tergantung dari beban atau burden yang terhubung pada bagian sekunder atau tidaknya, atau besar nilai impedance dari burden tersebut. Umumnya transformator CT memiliki sedikit lilitan dibagian primernya dimana terdapat banyak sekali lilitan dibagian sekunder.

Jika Np adalah jumlah lilitan dibagian primer CT dan Ip adalah arus yang melalui bagian primer.

AT pada bagian primer = NpIpAT

Jika jumlah lilitan dibagian sekunder dan arus sekunder pada arus transformator adalah Ns dan Is maka AT pada bagian sekunder AT sama dengan NsIs AT.

Dalam transformator CT yang ideal, nilai AT pada bagian primer tepat sama nilanya dengan besar “magnitude” AT pada bagian sekunder.

Jadi disimpulkan bahwa jika sebuah transformator memiliki lilitan satu di bagian primer, maka memiliki 400 lilitan dibagian sekundernya, jika terdapat 400 A arus dibagian primer maka bagian sekundernya akan memiliki 1 A dan rasio lilitan transformator adalah 400/1 A.

Error in Current Transformer or CT

Kesalahan yang terjadi pada bagian yang berkaitan pada transformator, dapat dipelajari dari diagram fasa dari sebuah transformator CT,

current-transformer

Is – Arus sekunder

Es – Emf induksi sekunder

Ip – Arus primer

Ep – Emf induksi primer

KT – Rasio lilitan = Jumlah lilitan sekunder/ jumlah lilitan primer

I0 – Arus eksitasi

Im – Komponen yang termagnetisasi dari arus Io

Iw – Core loss component of I0. Rugi inti dari komponen oleh arus Io

Φm – Fluks utama

Jika kita ambil fluks sebagai referensi kita. EMF,Es, dan Ep tertinggal “lag” dengan fluks dengan beda 90 derajat. Besar Es dan Ep yang lewat sebanding/ proporsonal dengan lilitan sekunder dan primer. Arus eksitasi Io terdiri dari dua komponen Im dan Iw. Arus sekunder Io tertinggal dibelakan Emf induksi sekunder Es dengan sudut Φ s . Arus sekunder sekarang ditransfer ke bagian primer dengan membalikkan “reversing” Is dan dilipatgandakan “multiplied” sebesar rasio lilitan K1. Total nilai arus yang mengalir melalui primer Ip adalah jumlah vektor K1, Is dan Io.

The Current Error or Ratio Error in Current Transformer or CT

Dari diagram terlihat jelas bahwa arus primer Ip tidak sama besar nilainya dengan perkalian arus sekunder dan rasio sekunder, KtIs. Perbedaan ini dikarenakan pada arus primer didistribusikan oleh arus inti eksitasi. Kesalahan “error” pada arus transformator ini yang disebut kesalahan “error” transformator CT atau kadang-kadang disebut rasio kesalahan “error” transformator arus.

Phase Error or Phase Angle Error in Current Transformer

 

Untuk transformator CT yang ideal, vektor sudut antara primer dan sekunder yang terbalik “reversed” adalah nol. Tapi untuk transformator CT yang sebenarnya akan selalu ada perbedaan fasa antara dua karena faktanya arus primer menyuplai komponen yang arusnya keluar. Sudut antara dua fasa diatas disebut dengan kesalahan sudut fasa pada transformator arus atau CT.

Cause of Error in Current Transformer

Tidak semua arus primer tertransformasi di transformer CT.  Setidaknya ada sebagian dari arus primer terpakai untuk eksitasi inti dan sebagian lagi yang tertransformasi sebesar dengan rasio lilitan, sehingga ada kesalahan “error” pada transformator arus.

How to Reduce Error in Current Transformer

Tentu diinginkan untuk mengurangi kesalahan “error” demi performansi terbaik. Untuk mencapai kesalahan seminim mungkin, kita bisa mengikuti hal ini,

  1. Gunakan inti yang memiliki permeabilitas yang tinggi dan rugi histeresis material yang rendah.
  2. Menjaga rated burden hingga nilainya mendekati nilai burden yang sebenarnya.
  3. Memastikan panjang fluks minimum dan menambahkan cross-sectional pada intinya, meminimkan ruas-ruas pada inti.
  4. Menurunkan impedansi internal sekundernya

Afterwords

sumber yang lebih lengkap

Seri Belajar Trafo Arus

 

And i failed in that practicum, so i doubt i will translate or post anything about protection of power system, i am hesitant person anyway ;(

 

 

 

 

Advertisements

2 thoughts on “trafo arus CT

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s