Diagram Vektor Transformator: Alat Penting untuk Analisis Kegagalan

Electrical4u

Bidang: Listrik Dasar

China

Transformator adalah perangkat yang mentransfer energi listrik dari satu rangkaian ke rangkaian lain melalui induksi elektromagnetik. Transformator secara luas digunakan dalam sistem tenaga untuk meningkatkan atau menurunkan tegangan, mengisolasi rangkaian, dan menyeimbangkan beban. Transformator dapat diklasifikasikan menjadi berbagai jenis berdasarkan konstruksinya, konfigurasi gulungan, dan kelompok vektor.

Diagram vektor transformator adalah representasi grafis hubungan fasa antara tegangan primer dan sekunder serta arus pada transformator. Ini adalah alat yang penting untuk memahami kinerja dan perilaku transformator di bawah berbagai kondisi operasi dan skenario gangguan.

Dalam artikel ini, kami akan menjelaskan apa itu diagram vektor transformator, cara menggambar, dan bagaimana menggunakan diagram tersebut untuk analisis gangguan. Kami juga akan membahas berbagai jenis koneksi transformator dan kelompok vektor beserta implikasinya untuk perlindungan dan koordinasi sistem tenaga.

Apa Itu Diagram Vektor?

Diagram vektor adalah diagram di mana satu atau lebih vektor dapat direpresentasikan. Vektor adalah besaran yang memiliki magnitudo dan arah. Dalam teknik elektro, kuantitas bolak-balik seperti tegangan dan arus sering direpresentasikan oleh vektor, karena mereka bervariasi dalam magnitudo dan arah seiring waktu.

Pada diagram vektor, kuantitas bolak-balik direpresentasikan oleh panah. Panjang panah mewakili nilai RMS kuantitas bolak-balik. Posisi sudut mewakili sudut fase kuantitas terhadap sumbu referensi atau kuantitas lainnya. Ujung panah mewakili arah di mana kuantitas tersebut bertindak.

Ketika suatu kuantitas listrik bertindak menjauhi sumber menuju beban, vektor yang mewakili kuantitas tersebut dianggap positif. Ketika ia bertindak menuju sumber dari beban, ia dianggap negatif.

Apa Itu Diagram Vektor Transformator?

Diagram vektor transformator adalah diagram vektor yang menunjukkan hubungan fasa antara tegangan dan arus primer dan sekunder transformator. Diagram ini juga menunjukkan pergeseran fase dan polaritas gulungan transformator.

Diagram vektor transformator dapat digambar untuk jenis transformator apapun, seperti fase tunggal atau tiga fase, star atau delta terhubung, atau dengan konfigurasi gulungan dan kelompok vektor yang berbeda.

Diagram vektor transformator dapat membantu kita:

Menentukan parameter rangkaian ekivalen transformator, seperti impedansi, resistansi, reaktansi, dan kerugian.
Menganalisis kinerja dan efisiensi transformator di bawah berbagai kondisi beban, seperti tanpa beban, penuh beban, overload, atau short-circuit.
Mengidentifikasi dan mendiagnosis gangguan pada transformator atau sirkuit terkait, seperti open-circuit, short-circuit, earth-fault, atau inter-turn fault.
Memilih dan mengkoordinasikan perangkat pelindung untuk transformator, seperti fusible, circuit breakers, relai, atau skema proteksi diferensial.
Memverifikasi koneksi dan polaritas transformator yang benar selama instalasi atau komisioning.

Bagaimana Menggambar Diagram Vektor Transformator?

Untuk menggambar diagram vektor transformator, kita perlu mengetahui informasi berikut:

Tegangan dan arus nominal gulungan primer dan sekunder transformator.
Konfigurasi dan koneksi gulungan transformator, seperti star atau delta.
Kelompok vektor transformator, yang menunjukkan pergeseran fase dan polaritas gulungan.
Impedansi beban dan faktor daya transformator.

Langkah-langkah untuk menggambar diagram vektor transformator adalah:

Pilih sumbu referensi untuk diagram. Biasanya, sumbu horizontal dipilih sebagai sumbu referensi.
Gambar vektor tegangan primer sepanjang sumbu referensi dengan arah positifnya menunjuk ke kanan. Berilah label V1.
Gambar vektor tegangan sekunder dengan panjang proporsional terhadap nilai RMS-nya dan sudut sesuai dengan kelompok vektornya. Berilah label V2.
Gambar vektor arus primer dengan panjang proporsional terhadap nilai RMS-nya dan sudut sesuai dengan faktor dayanya. Berilah label I1. Arah I1 harus berlawanan dengan V1 jika gulungan primer menyuplai daya ke gulungan sekunder.
Gambar vektor arus sekunder dengan panjang proporsional terhadap nilai RMS-nya dan sudut sesuai dengan faktor dayanya. Berilah label I2. Arah I2 harus berlawanan dengan V2 jika gulungan sekunder menerima daya dari gulungan primer.
Gambar vektor impedansi beban dengan panjang proporsional terhadap nilainya dan sudut sesuai dengan faktor dayanya. Berilah label ZL. Arah ZL harus berlawanan dengan I2 jika beban pasif (resistif atau induktif).
Gambar vektor lain yang relevan untuk analisis, seperti impedansi, resistansi, reaktansi, kerugian, dll.