Apa yang harus diperhatikan saat memilih transformator arus untuk rangkaian transformator stasiun 10kV

Pengalaman Praktis Berbagi dari Seorang Insinyur Listrik di Lapangan
Oleh James, 10 Tahun di Industri Listrik

Halo semuanya, saya James, dan saya telah bekerja di industri listrik selama 10 tahun.

Dari keterlibatan awal dalam desain substation dan pemilihan peralatan, hingga kemudian mengambil alih pengawasan pelindungan relai dan komisi sistem otomasi untuk proyek-proyek secara keseluruhan, salah satu perangkat yang paling sering saya gunakan adalah trafo arus (CT).

Baru-baru ini, seorang teman yang baru memulai bertanya kepada saya:

“Apa yang harus saya perhatikan saat memilih trafo arus untuk rangkaian trafo stasiun 10kV?”

Pertanyaan yang bagus! Banyak orang berpikir bahwa memilih CT hanya tentang rasio arus nominal — tetapi untuk benar-benar sesuai dengan kebutuhan rangkaian, Anda perlu mempertimbangkan beberapa faktor.

Hari ini, saya akan berbagi dengan Anda dalam bahasa sederhana — berdasarkan pengalaman praktis saya selama beberapa tahun terakhir — apa poin-poin penting yang perlu dipertimbangkan saat memilih CT untuk rangkaian trafo stasiun 10kV, apa arti setiap parameter, dan bagaimana membuat pilihan yang tepat.

Tidak ada jargon yang rumit, tidak ada standar yang tak berkesudahan — hanya pengetahuan praktis yang dapat Anda gunakan dalam kehidupan nyata.

1. Mengapa Penting untuk Memilih CT dengan Cermat untuk Rangkaian Trafo Stasiun?

Meskipun trafo stasiun bukanlah trafo utama, ia memainkan peran kritis dalam menyediakan tenaga internal di dalam substation — termasuk tenaga kontrol, penerangan, tenaga pemeliharaan, dan sistem UPS.

Jika trafo stasiun gagal atau perlindungannya tidak berfungsi, hal ini bisa menyebabkan:

• Kehilangan tenaga kontrol;

• Sistem DC kehilangan kapabilitas pengisian;

• Seluruh substation berhenti beroperasi.

Dan karena trafo arus adalah komponen inti untuk perlindungan dan pengukuran, pemilihannya secara langsung mempengaruhi apakah perlindungan tersebut handal dan pengukuran akurat.

Jadi, memilih CT yang tepat = keamanan + keandalan + efisiensi biaya.

2. Enam Poin Utama Saat Memilih CT untuk Rangkaian Trafo Stasiun 10kV

Berdasarkan 10 tahun pengalaman lapangan dan praktek proyek, berikut adalah enam pertimbangan paling penting:

Poin 1: Arus Primer dan Sekunder Nominal

Tujuan: Pastikan CT beroperasi normal dan memenuhi persyaratan sensitivitas perlindungan.

Ini adalah parameter paling dasar dan penting.

Kombinasi umum:

• Arus primer: 50A, 75A, 100A, 150A (tergantung pada kapasitas trafo stasiun)

• Arus sekunder: 5A atau 0.5A (sebagian besar perangkat perlindungan modern menggunakan 0.5A)

Saran saya:

• Biasanya pilih arus primer sebagai 1.2~1.5 kali arus nominal trafo stasiun;

• Untuk perlindungan berbasis mikroprosesor, pilih output 0.5A untuk mengurangi beban sekunder;

• Hindari memilih rating terlalu tinggi — jika tidak, akurasi mungkin buruk pada arus rendah, mempengaruhi kinerja perlindungan.

Poin 2: Kelas Akurasi Sesuai Aplikasi

Tujuan: Pastikan fungsi-fungsi berbeda (seperti perlindungan, pengukuran, metering) menerima sinyal yang akurat.

Aplikasi yang berbeda memerlukan tingkat akurasi yang berbeda.

Kelas umum:

• Gulungan pengukuran: Kelas 0.5

• Gulungan metering: Kelas 0.2S

• Gulungan perlindungan: 5P10, 5P20, 10P10, dll.

Pengalaman saya:

• Rangkaian trafo stasiun biasanya tidak memerlukan metering presisi tinggi kecuali ada tagihan yang terlibat;

• Gulungan perlindungan harus mempertahankan linearitas selama pendek sirkuit;

• CT multi-gulungan menawarkan fleksibilitas lebih dan direkomendasikan.

Poin 3: Kapasitas Output Nominal (Nilai VA)

Tujuan: Pastikan CT dapat menggerakkan meter atau perangkat perlindungan yang terhubung.

Kapasitas yang kurang dapat menyebabkan penurunan tegangan, mempengaruhi akurasi pengukuran atau operasi perlindungan.

Rumus perhitungan:

Beban Total = Impedansi Kabel + Impedansi Input Perangkat/Perlindungan

Saran saya:

• Umumnya pilih antara 10–30 VA;

• Perangkat perlindungan berbasis mikroprosesor mengkonsumsi daya lebih sedikit — kapasitas lebih rendah dapat diterima;

• Jika kabel sekunder panjang (misalnya, lebih dari 50 meter), tambahkan kapasitas secukupnya;

• Jangan asal memilih kapasitas tinggi — hindari saturasi inti.

Poin 4: Pemeriksaan Stabilitas Termal dan Dinamis

Tujuan: Pastikan CT dapat menahan arus pendek tanpa kerusakan.

Dalam sistem 10kV, arus pendek dapat mencapai ribuan ampere.

Bagaimana melakukannya:

• Periksa arus pendek maksimum (Ik);

• Verifikasi arus stabilitas termal CT (It) dan arus stabilitas dinamis (Idyn);

• Secara umum, It ≥ Ik (untuk 1 detik), Idyn ≥ 2.5 × Ik

Kasus nyata: Saya pernah memiliki CT meledak setelah pendek sirkuit — ternyata arus stabilitas dinamis tidak memenuhi persyaratan sistem. Mengganti dengan CT berating lebih tinggi menyelesaikan masalah tersebut.

Poin 5: Metode Instalasi dan Jenis Struktur

Tujuan: Pastikan CT mudah diinstal dan dirawat, serta sesuai dengan ruang yang tersedia.

Jenis CT umum termasuk:

• Jenis inti (umum di switchgear)

• Jenis tiang (cocok untuk penggunaan luar ruangan)

• Jenis bushing (sering digunakan pada trafo)

Saran saya:

• Di switchgear 10kV, CT jenis inti paling umum;

• Pastikan ukuran konduktor sesuai dengan diameter lubang inti;

• Untuk ruang sempit, pertimbangkan CT split-core untuk instalasi dan penghapusan yang lebih mudah;

• Dalam lingkungan lembab atau korosif, pilih model tahan lembab atau tahan korosi.

Poin 6: Polaritas dan Metode Pengkabelan

Tujuan: Pastikan arah sinyal ke relai perlindungan dan instrumen benar, menghindari kesalahan penilaian.

Polaritas yang salah dapat menyebabkan:

• Operasi atau kegagalan perlindungan yang tidak tepat;

• Penilaian arah aliran daya yang salah;

• Alarm palsu dalam perlindungan diferensial.

Pengalaman saya:

• Semua CT harus jelas menandai terminal polaritas (P1, P2);

• Gunakan koneksi polaritas pengurangan secara konsisten;

• Selalu lakukan tes polaritas setelah instalasi atau perawatan;

• Gunakan alat tes polaritas khusus atau metode DC untuk verifikasi.

3. Tips Praktis Lainnya

Selain keenam poin utama di atas, berikut adalah beberapa catatan penting lainnya:

Konfigurasi Multi-Gulungan：

• Gulungan terpisah untuk perlindungan, pengukuran, dan metering untuk menghindari gangguan;

• Cadangkan gulungan cadangan untuk ekspansi di masa depan.

Karakteristik Eksitasi：

• Terutama untuk gulungan perlindungan, karakteristik eksitasi yang baik meningkatkan keandalan perlindungan;

• Jika memungkinkan, lakukan tes kurva eksitasi untuk mengonfirmasi kinerja inti.

Contoh Referensi Pemilihan untuk Trafo Stasiun 50kVA

4. Saran Terakhir Saya

Sebagai seseorang dengan 10 tahun pengalaman lapangan, saya ingin mengingatkan semua profesional:

“Jangan hanya melihat nomor model — selalu pertimbangkan rangkaian aktual, setup perlindungan, dan lingkungan instalasi saat memilih CT.”

Terutama dalam rangkaian trafo stasiun 10kV yang tampaknya "sederhana", pemilihan yang tidak tepat seringkali mengarah pada konsekuensi serius.

Berikut rekomendasi saya untuk peran yang berbeda:

Untuk Personel Pemeliharaan:

• Belajar membaca informasi plat nama CT;

• Mengerti makna parameter dasar;

• Familiar dengan metode tes polaritas;

• Laporkan setiap ketidaknormalan segera.

Untuk Staf Teknis:

• Kuasai metode perhitungan pemilihan CT;

• Mengerti karakteristik gulungan perlindungan;

• Tahu cara menafsirkan parameter pendek sirkuit sistem;

• Dapat menganalisis kurva eksitasi.

Untuk Manajer atau Tim Pembelian:

• Tentukan spesifikasi teknis dengan jelas;

• Pilih produsen terpercaya dengan kualitas stabil;

• Minta laporan uji lengkap dari pemasok;

• Simpan catatan peralatan untuk traceability.

5. Pikiran Penutup

Trafo arus mungkin terlihat kecil, tetapi mereka adalah mata dan telinga seluruh sistem tenaga.

Mereka bukan hanya tentang mengurangi arus — mereka adalah dasar perlindungan, fondasi pengukuran, dan jaminan keamanan.

Setelah 10 tahun di bidang listrik, saya sering berkata:

“Detail menentukan sukses atau gagal, dan pemilihan yang tepat menjamin keamanan.”

Jika Anda pernah menghadapi kesulitan dalam memilih CT, mengatasi operasi perlindungan yang sering salah, atau tidak yakin apakah parameter Anda cocok, jangan ragu untuk menghubungi — saya senang berbagi lebih banyak pengalaman praktis dan solusi.

Semoga setiap trafo arus beroperasi stabil dan aman, menjaga akurasi dan keandalan jaringan tenaga kita!

— James