Trafo Arus Jenuh
Transcript of Trafo Arus Jenuh
TRAFO ARUS PENYULANG JENUH
Pribadi K 1
PENYULANG 20 KV PLN (JAWA) DIPASOK DARI :
150kV
20kV
SUMBERDI SISTEM
150kV
TRAFOTENAGAKAP = ?
ALAT PENGUKURAN / PROTEKSI
PENYULANG 1
PENYULANG 2
PENYULANG n
ARUS BEBAN PENYULANG TIDAK BISA LANGSUNG DISAMBUNGKE ALAT PENGUKURAN ATAU PROTEKSI
HARUS MELALUI TRAFO ARUS ! !
TRAFO ARUS PENYULANG JENUH
Pribadi K 2
TRAFO ARUS : MENTRANSFER ARUS SISI INSTALASIPRIMER KE SISI INSTALASI SEKUNDER,DISESUAIKAN DENGAN KEPERLUAN :
1. PENGUKURAN2. PROTEKSI
TRANSFER MELALUI KOPLING MAGNETIK
RATIO ARUS TERTENTU
KAPASITAS TERTENTU
TINGKAT KEJENUHAN TERTENTU
KETELITIAN TRANFORMASI
TRAFO ARUS PENYULANG JENUH
Pribadi K 3
RATIO TRAFO ARUS :DISESUAIKAN DENGAN ARUS BEBAN YANG MENGALIR DI SISI INSTALASIPRIMER :
NILAI RATING PRIMER TRAFO ARUSARUS BEBAN
0,8MAKSUD : - ARUS BEBAN MAKS BERADA
PADA ERROR TERENDAH
- ARUS BEBAN OVER BERADAPADA NOMINAL RATING
SEHINGGA RATIO TRAFO ARUS
(50, 75, 100, 150, 200, 250, 300, 400, 600 ) : 5 (1)
TRAFO ARUS PENYULANG JENUH
Pribadi K 4
KETELITIAN TRAFO ARUS :
1. HARUS PUNYA KETELITIAN TINGGI PADA DAERAH ARUS PENGUKURANBEBAN NOMINAL
2. HARUS JENUH PADA ARUS GANG-GUAN YANG BESAR, UNTUK KEA –MANAN ALAT UKUR
PENGUKURAN
1. HARUS PUNYA KETELITIAN / ERROR KECIL PADA DAERAH ARUS GANG-GUAN HUBUNG SINGKAT BESAR
2. TIDAK JENUH PADA ARUS GANG-GUAN YANG BESAR, UNTUK KEAN-DALAN ALAT PROTEKSI
PROTEKSI
TRAFO ARUS PENYULANG JENUH
Pribadi K 5
TRANSFER ARUS MELALUI KOPLING MAGNETIK:
I p i s
ARUS PRIMER BANGKITKAN DIBESI INTI MENGALIR DALAM RANGKAIAN MAGNET DI BESI INTI
ALIRAN YANG BERUBAH-UBAHDI BESI INTI MEMOTONG BELITANSEKUNDER INDUKSI GAYA GE-RAK LISTRIK (GGL)
BAGAIMANA BILA ADA DALAM BESI INTI TAPI TIDAK BERUBAH ?
I p i sPENAMPANG INTI ADALAH BATAS JUMLAH GARIS YANG MENGALIRDI DALAM BESI INTI
TRAFO ARUS PENYULANG JENUH
Pribadi K 6
KAPASITAS TRAFO ARUS :KARENA TERBATASNYA LUAS PENAMPANG INTI TERBATAS PULA JUMLAH GARIS TERBATAS PULA BESARNYA GGL
Z i
E S V BZ Beban
I S
TRAFO ARUS MEMPERTAHANKAN RATIO IP / ISTERBATAS PADA IMPEDANSI BEBAN DI SISISEKUNDER KARENA ES TERBATAS BESARNYA
Z i = IMPEDANSI DALAM CT
( Z Beban + Z i ) = IMP. BEBAN CT
IMP. BEBAN CT KECIL
ES KECILIMP. BEBAN CT BESAR
ES BESARKARENA ES TERBATAS BESARNYA,MAKA IMP. BEBAN CT TERBATAS
VA CT = ES x IS
I P
TRAFO ARUS PENYULANG JENUH
Pribadi K 7
KEJENUHAN TRAFO ARUS :
I p i s
BELITAN PRIMER BELITAN SEKUNDERBESI INTI
ARUS PRIMER BANGKITKAN DIBESI INTI
MAKIN BESAR ARUS PRIMER MAKIN PADAT YANG MENGALIRDI BESI INTI
PADA NILAI ARUS PRIMER TERTENTU BESI INTI TIDAKCUKUP LAGI MENAMPUNG YANG HARUS DIALIRKAN
AKIBATNYA ES TIDAK NAIK MAMPU LAGI
ERROR RATIO MULAI NAIK, BAHKAN OUTPUT SEKUNDER CTBISA MENJADI COLLAPSE
KURVA ES TERHADAP ARUS EKSITASIDAPAT DIGAMBARKAN BERIKUT INI
TRAFO ARUS PENYULANG JENUH
Pribadi K 8
KEJENUHAN TRAFO ARUS :
Iexct
ES
Kurva CT untuk pengukuran
Kurva CT untuk proteksi KEJENUHAN CT PROTEKSI> DARI KEJENUHAN CTUNTUK PENGUKURAN
ADA MANFAAT DARIBEDA KEJENUHAN INI
“CT PENGUKURAN” JENUH PADA ARUS GANGGUAN YANG BESARDIPERLUKAN KARENA OUTPUT ARUS DI SEKUNDER COLLAPSE, SEHINGGA ALAT PENGUKURAN TIDAK SAMPAI DIALIRI ARUS BESAR“CT PROTEKSI” DIHARAPKAN TIDAK JENUH PADA ARUS GANGGUANYANG BESAR, KARENA OUTPUT ARUS DI SEKUNDER DIPERLUKAN AGAR RELAI PROTEKSI BEKERJA DENGAN PASTI
BAGAIMANA KALAU ARUS GANGGUAN TERLALU BESAR SAMPAI MELAMPAUI BATAS KEJENUHAN CT PROTEKSI ?
Knee point
TRAFO ARUS PENYULANG JENUH
Pribadi K 9
KEJENUHAN TRAFO ARUS :“CT PENGUKURAN” JENUH PADA ARUS PRIMER SEBESAR 2 x InTETAPI PADA ARUS DIBAWAH SAMPAI DENGAN In, KETELITIANNYATINGGI ( HANYA PADA NILAI ARUS BEBAN SAJA )
“CT PROTEKSI” JENUH PADA ARUS PRIMER BESAR YANGSECARA UMUM PERNYATAAN KEJENUHANNYA SEPERTI CONTOH :
KLAS 5 P 10 : MEMBERI ARTI ERROR ARUSSEKUNDER SUDAH SAMPAI 5% PADA ARUSPRIMER SEBESAR 10 x InKLAS CT YANG BANYAK DIPEROLEH DIPASARAN5 P 10 , 5 P 20 , 10 P 10 , 10 P 20
BAGAIMANA BENTUK GELOMBANG ARUS SEKUNDER CTSEWAKTU DIALIRI ARUS PRIMER YANG BESAR MELAMPAUIBATAS KEJENUHANNYA ?
TRAFO ARUS PENYULANG JENUH
Pribadi K 10
KEJENUHAN TRAFO ARUS :
10mS
BOLEH DIKATAKAN PERALATAN LISTRIK MENGUKUR NILAIRMS BESARAN BOLAK BALIK SESUAI FREKWENSI SPEC.
UNTUK FREKWENSI 50 HZ
PENGUKURAN RMS GELOMBANG SINUSFREKWENSI 50 HZ ADALAH NILAI ARUSRATA2 SELAMA PERIODA ½ GELOM-BANG SINUS ITU ( PERIODA 10 Ms )
ATAU LUAS SEGI EMPAT YANG TER-BENTUK DARI NILAI ARUS RATA2 DANWAKTU 10 mS
SAMA DENGAN LUASYANG DIBENTUK OLEH ½ GELOMBANGSINUS UNTUK PERIODA 10mS JUGA
NILAI/ LEVEL INI YANG DISEBUT RMS
BAGAIMANA KALAU GELOMBANG SINUS ITU CACAT ?
NILAI RMS NYA MENGECIL
KEJENUHAN TRAFO ARUS :
ARUS PRIMER
ARUS SEKUNDER
BATAS JENUH INTI +
BATAS JENUH INTI -
RATIO CT NORMAL
ARUS PRIMER
BATAS JENUH INTI +
BATAS JENUH INTI -
RATIO CT ERROR
ARUS RMS SEKUNDER C.TPROPORTIONAL O.CKERJA NORMAL
ARUS RMS SEKUNDER CTTIDAK PROPORTIONALO.C BISA TIDAK KERJA
TRAFO ARUS PENYULANG JENUH
Pribadi K 11
ARUS SEKUNDER
t
t
t
t
TRAFO ARUS PENYULANG JENUH
Pribadi K 12
KEJENUHAN TRAFO ARUS :KAPAN KEJENUHAN TRAFO ARUS PENYULANG TERJADI ?
TRAFO ARUS - RATIO : (50, 75, 100, S/D , 300 ) : 5- KLAS CT 5 P 10 , 5 P 20
10 P 10 , 10 P 20- BEBAN SEKUNDER CT AGAK TINGGI
DAN PENYULANG 20 KV DIPASOK DARI SISTEM 150 KV ( JAWA )MELALUI TRAFO TENAGA 60 MVA, DENGAN SINGLE LINE SBB:
DARI
150kV 20kV
SUMBERDI SISTEM
150kV
TRAFOTENAGA
KAP = 60 MVAALAT PENGUKURAN / PROTEKSI
PENYULANG 1
30%7590 A
UNTUK MENILAI UNJUK KERJA CTPERLU PENGUKURAN CT SBB :
TRAFO ARUS PENYULANG JENUH
Pribadi K 13
PENGUKURAN KEJENUHAN TRAFO ARUS :SEBAGAI CONTOH :
Lengkung Kemaknitan CT
0,00
0,01
0,10
1,00
10,00
100,00
0,001 0,010 0,100 1,000 10,000
Iexc
Vexc
Iexc Real
Vexc Modif Iexc
0,00 0,001 0,00
5,25 0,020 5,23
5,50 0,021 5,50
6,05 0,023 6,50
6,66 0,024 7,30
7,32 0,026 8,30
8,05 0,028 9,20
8,86 0,029 9,86
9,74 0,032 10,72
10,72 0,034 11,72
11,79 0,036 12,97
12,97 0,038 13,70
14,27 0,041 15,40
15,69 0,041 15,80
Iexc Real
Vexc Modif Iexc
17,26 0,047 18,30
18,99 0,051 19,90
20,89 0,057 20,89
22,97 0,066 22,97
25,27 0,097 26,57
27,80 0,304 29,40
30,58 0,794 31,58
33,64 1,415 32,64
37,00 2,386 33,00
3,000 34,00
3,600 34,60
5,000 35,10
8,000 35,40
10,000 37,00
ab
S (Slope) = b/a
TRAFO ARUS PENYULANG JENUH
Pribadi K 14
PENGUKURAN KEJENUHAN TRAFO ARUS :PENGUKURAN TAHANAN DALAM CT, TAHANANDAN REAKTANSI BEBAN SEKUNDER CT : RW = 0,20 RB = 0,96
XB = 0,62 DARI DATA CT INI, MASUKKAN KE TOOL PEMERIKSA GELOMBANG ARUS DI SEKUNDER CT :
masukan
Slope kejenuhan ( S ) S = 15,1 ---
Teg, rms pada Ie=10 A Vs = 37 Volt rms
Rasio I-prim / I-sek. N = 80 ---
Resistansi belitan sek. Rw = 0,200
Resistansi beban sek. Rb = 0,960
Reaktansi beban sek. Xb = 0,620
Rasio X / R system XthdR = 3,15 ---
Offset Arus sisi Primer Off = 1,00 -1<Off< 1
pu Remanensi (thd Vs) rem = 0,50 ---
Arus gang, simetris Primer Ip = 7590 Amp-rms
S, VS : DIAMBIL DARI LENGKUNGKEMAKNITAN
RW : DARI PENGUKURANRB : DARI PENGUKURAN
XB : DARI PENGUKURANX/R SISTEM : DARI PERHITUNGAN
HUBUNG SINGKATOffset : DARI KEMUNGKINAN
GANGGUAN TERJADISAAT GELOMBANGTEGANGAN = 0,PEAKATAU NILAI TERTENTU
REM : REMANENSI INTI CT
IP : DARI PERHITUNGANARUS GANGGUAN
DENGAN TOOL INI, AKAN DAPAT DIKETAHUIBENTUK CACAT ATAU MASIH BAIK GEL. ARUSSEKUNDER CT ITU, DEMIKIAN NILAI RMS NYA
TRAFO ARUS PENYULANG JENUH
Pribadi K 15
SEKUNDER TRAFO ARUS JENUH :Kurva Arus berwarna biru tebal adalah Kurva Arus ideal dari sekunder CT (sesuai ratio)
Kurva Arus berwarna merah tebal adalah Kurva Arus real dari sekunder CT karena kejenuhan inti
Kurva Arus berwarna biru tipis adalah Kurva Arus ideal nilai rms dari sekunder CT (sesuai ratio)
Kurva Arus berwarna merah tipis adalah Kurva Arus real nilai rms dari sekunder CT karena kejenuhan inti
Kurva arus sekunder CT ideal & jenuh
-200
-100
0
100
200
-0,01 0 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09 0,1
detik
Am
p
DARI NILAI RMS ARUS SEKUNDER CT YANG LEBIH KECIL DARI YANGSEMESTINYA MAKA ARUS INILAH YANG MENGGAGALKAN ATAUMELAMBATKAN KERJA RELAI O.C DI PENYULANGATAU BAHKAN OUTPUT SEKUNDER CT MENJADI COLLAPSEBILA ARUS GANGGUAN YANG MENGALIR DI PRIMER CT TERLALUBESAR, SEHINGGA RELAI O.C SAMA SEKALI TIDAK BEKERJA
TRAFO ARUS PENYULANG JENUH
Pribadi K 16
SEKUNDER TRAFO ARUS JENUH :PERBANDINGAN CT UNTUK PENGUKURAN DAN CT UNTUK PROTEKSI DI PENYULANG (20 KV)
NILAI RMS ARUS SEKUNDER CT YANG LEBIH KECIL PADA KONDISIINTI JENUH MENYELAMATKAN ALAT UKUR DARI ARUS YANGTERLALU BESAR YANG MERUSAKKAN
CT UNTUK PENGUKURAN
NILAI RMS ARUS SEKUNDER CT YANG LEBIH KECIL PADA KONDISIINTI JENUH MENGGAGALKAN / MENGGESER KERJA PROTEKSI
CT UNTUK PENGUKURAN
KHUSUS KEJENUHAN CT PROTEKSI PENYULANG TERJADI AKIBAT :1. ARUS GANGGUAN HUBUNG SINGKAT TERLALU BESAR
RELATIF TERHADAP RATING PRIMER TRAFO ARUS. 2. ARUS GANGGUAN HUBUNG SINGKAT YANG BESAR DI -
HASILKAN DARI SOURCE YANG BESAR. 3. DENGAN LEVEL HUBUNG SINGKAT 150 KV YANG TERUS
MEMBESAR DAN BERPEDOMAN PEMBANGUNAN INSTALASIYANG EKONOMIS DIDEPAN, BUS 20 KV DI PASOK DARITRAFO TENAGA 150 / 20 DENGAN KAPASITAS BESAR.
TRAFO ARUS PENYULANG JENUH
Pribadi K 17
SEKUNDER TRAFO ARUS JENUH :DARI BUTIR 3 DIATAS, TERDAPAT MASALAH DALAM OPERASI DISTRIBUSI :
PEMBANGUNAN INSTALASI YANG EKONOMIS DIDEPAN, (TRAFO TENAGA BESAR, JUMLAH PENYULANG BANYAK)TERNYATA MEMBERIKAN KERUGIAN BESAR DI DALAMOPERASI DISTRIBUSI :
1. TIDAK TERJAMINYA SELEKTIFITAS KERJA RELAI PROTEKSIANTARA PENYULANG DAN INCOMING AKIBAT CT JENUHSEWAKTU DIALIRI ARUS GANGGUAN YANG BESAR.
2. SULIT MENDAPATKAN JAMINAN MUTU TEGANGAN, TER -UTAMA KEDIP TEGANGAN DI PENYULANG YANG SEHATSEWAKTU GANGGUAN H.S DI PENYULANG LAIN.CATATAN : MASALAH INI DI ILUSTRASIKAN PADA CONTOH DI HALAMAN
SELANJUTNYA
3. PERBAIKAN TERHADAP KEGAGALAN RELAI O.C DEGANMEMPERBESAR RATING PRIMER C.T AKAN BERLAWANANDENGAN KEPERLUAN PROGRAM LOSSES DISTRIBUSI,TERMASUK MASALAH SPACE UNTUK CT DIDALAM KUBIKEL.
TRAFO ARUS PENYULANG JENUH
Pribadi K 18
PENYULANG 20 KV PLN (JAWA) DIPASOK DARI :
150kV
20kV
SUMBERDI SISTEM
150kV YANGTERUS
MEMBESAR
TRAFOTENAGA60 MVA
ALAT PENGUKURAN / PROTEKSI
PENYULANG 1
PENYULANG 2
PENYULANG n
SELAIN BISA MEMBUAT RELAI O.C PENYULANG GAGAL BEKERJA GANGGUAN HUBUNG SINGKAT DI PENYULANG 1, AKAN MEMBERI DAMPAK KEDIP TEGANGAN DI PENYULANG LAIN YANG SEKIAN BANYAKNYA TERSAMBUNG DI BUS 20 KV YANG SAMA
LALU HARUS BAGAIMANA ! ?
1 BUAH TRAFO150 / 20 KV BESAR
KALAU TRAFO DIPERBESAR LAGI BREAKING CAPACITY PMT HARUS JUGA DIPERBESAR MAHAL
TRAFO ARUS PENYULANG JENUH
Pribadi K 19
150kV
BUS 120kV
SUMBERDI SISTEM
150kV YANGTERUS
MEMBESAR
TRAFOTENAGA
@ 30 MVAALAT PENGUKURAN / PROTEKSI
PENYULANG 1 - 1
PENYULANG n - 1
PENYULANG 1-2
PENYULANG 20 KV PLN (JAWA) DIPASOK DARI :
PENYULANG n- 2BUS 220kV
DENGAN JUMLAH PENYULANG YANG ADA DI SUATU G.I, GANGGUANPADA PENYULANG 1-1 : 1. ARUS GANGGUAN KECIL CT TIDAK JENUH.
2. KEDIP TEGANGAN TIDAK TERLALU DIRASAKAN OLEHPENYULANG YANG DIPASOK TRAFO LAIN.
2 BUAH TRAFO150 / 20 KV KECIL
PETA TEGANGAN SISTEM DISTRIBUSI SEWAKTU GANGGUAN HUBUNG SINGKAT
TRAFO ARUS PENYULANG JENUH
Pribadi K 20
21
3
4-1
4-2
150 kV 20 kV
20 kV
kVolt Sudut
84,4 -0,6
84,4 -120,6
84,4 119,4
0,0 108,7
kVolt Sudut
11,3 -76,9
11,3 -100,7
11,3 -92,8
0,0 -90,0
Amper Sudut
0,0 -45,6
0,0 -165,6
0,0 74,4
0,0 3,1
Amper Sudut
3244,6 -67,7
3244,6 172,3
3244,6 52,3
0,0 0,0
Amper Sudut
3244,6 -67,7
3244,6 172,3
3244,6 52,3
0,0 -90,0
Amper Sudut
0,0 -122,4
0,0 -143,9
0,0 96,1
0,0 -135,0
kVolt Sudut
7,5 -147,1
7,5 -156,2
7,5 -175,1
0,0 -159,8
Amper Sudut
432,6 -67,7
432,6 172,3
432,6 52,3
0,0 -132,3
PERHATIKAN TEGANGAN BUS 20 KV, BUS 3 SEDANG KEDIP SAAT GANG- GUAN PENYULANG DI 4-2
PERHATIKAN PULA ARUS GANGGU- AN PENYULANG DI 4-2 CT PENYU- LANG TIDAK JENUH
TEGANGAN BUS 20 KV, BUS 2 MASIH BISA DIKATAKAN UTUH SAAT GANG- GUAN PENYULANG DI 4-2
TRAFO ARUS PENYULANG JENUH
Pribadi K 21
CARA LAIN TURUNKAN LEVEL HUBUNG SINGKAT DI SISTEM DISTRIBUSI 20 KV
150kV
20kV
SUMBERDI SISTEM
150kV YANGTERUS
MEMBESAR
TRAFOTENAGA30 MVA
ALAT PENGUKURAN / PROTEKSI
PENYULANG 1
PENYULANG 2
PENYULANG n
INTERBUS TRAFO
100~300 MVA
66 kV
1. TRAFO INTER BUS 150 KV KE 66 KV MENJADI PEMBATAS ARUS GANGGUAN DIPENYULANG 20 KV KOORDINASI OCR PENYULANG – INCOMING SELEKTIF
DENGAN TRAFOINTER BUS
2. KONSUMEN BESAR YANG DIPASOK MELALUI 66 KV, PEMASOK BISA MEMBERIJAMINAN KEDIP LEBIH CEPAT DIBANDINGKAN MELALUI PENYULANG 20 KV
PENYULANG KONSUMEN BESAR 66 KV
PENYULANG TRANSFER ANTAR AREA DENGAN 66 KV
TRAFO ARUS PENYULANG JENUH
Pribadi K 22
CARA LAIN TURUNKAN LEVEL HUBUNG SINGKAT DI SISTEM DISTRIBUSI 20 KV
3. TRANSFER ANTAR AREA MELALUI 66 KV AKAN BISA MEMBERI BATASANTANGGUNG JAWAB PERHITUNGAN LOSSES YANG JELAS DIBANDINGKANTRANSFER MELALUI PENYULANG 20 KV
4. PASOKAN KE SUATU AREA KOTA BISA DENGAN JARINGAN LOOP 66 KV,JARINGAN LOOP INI DISUNTIK DAYA LISTRIK DARI SISTEM 150 KV MELALUIINTERBUS TRAFO 150 / 66 KV DENGAN DAYA ANTARA 100 ~ 300 MVA SESUAIKEBUTUHAN BEBAN AREA KOTA TERSEBUT
150 KV66 KV
66 KV
66 KV
20 KV
20 KV20 KV
20 KV
20 KV
IBT IBT
TRAFOTENAGA
TRAFOTENAGA
TRAFO ARUS PENYULANG JENUH
Pribadi K 23
CARA LAIN TURUNKAN LEVEL HUBUNG SINGKAT DI SISTEM DISTRIBUSI 20 KV
5. KARENA AREA KOTA DENGAN JARINGAN LOOP 66 KV, MAKA JARINGANDISTRIBUSI 20 KV MENJADI TERBATAS PANJANGNYA TEGANGAN UJUNGAKAN LEBIH BAIK, SEKSI PENYULANG YANG TINGGI FREK GANGGUANNYALEBIH MUDAH DIKENALI, MEMPERKECIL KEMUNGKINAN SIMPATETIK TRIP.
6. KARENA JELAS BATAS DAN KUALITAS PASOKAN DAYA LISTRIK DI AREAKOTA DENGAN LOOP 66 KV INI, INVESTOR ASING AKAN TERTARIK, BAH -KAN SISTEM SEPERTI INI SANGAT SIAP UNTUK DIJUAL KEPADA INVESTOR(V.O.C).
CARA DIATAS PERLU :
a. KETETAPAN DIREKSI PLN TENTANG AKTIFKAN SISTEM TEGANGAN 66 KV UNTUK DAPAT DIKELOLA OLEH UNIT PLN DISTRIBUSI
b. PENGUASAAN ENGINEERING SISTEM TEGANGAN 66 KV DI DISTRIBUSIBAIK UNTUK GARDU INDUK, TRANSMISI DAN PENGOPERASIANNYA.BILA TERLAMBAT PENGUASAAN ATAU TIDAK SAMA SEKALI, MAKA DUKUNGAN KE-PADA BUTIR 6 DIATAS MAKIN KUAT, TETAPI BILA BERTAHAN DENGAN PASOKAN DISTRIBUSI TETAP SEPERTI YANG ADA ADA KENDALA SELEKTIFITAS PROTEKSI
HARAPAN KEPADA PLN, ADA PERBAIKAN SISTEM SECARA TEKNIS YANGMUDAHKAN OPERASI PLN DISTRIBUSI TETAPI TETAP MILIK BANGSA TERCINTA