Penilaian kerugian dalam transformator berdasarkan IEC 60076

I. Definisi Rugi dalam IEC 6007

IEC 60076-1 (Syarat Umum) dan IEC 60076-7 (Pedoman Beban) menentukan dua jenis utama rugi:

Rugi Tanpa Beban (P0)

Definisi: Rugi yang diukur ketika lilitan primer diberi energi pada tegangan nominal dan lilitan sekunder terbuka (didominasi oleh rugi inti).

Kondisi Pengujian

• Diukur pada frekuensi dan tegangan nominal (biasanya frekuensi daya sinusoidal).

• Dikoreksi ke suhu referensi (75°C untuk transformator celup minyak, 115°C untuk tipe kering).

Rugi Beban (Pk)

Definisi: Rugi yang diukur ketika lilitan sekunder dipersingkat dan arus nominal mengalir melalui lilitan primer (didominasi oleh rugi tembaga).

Kondisi Pengujian:

• Diukur pada arus dan frekuensi nominal.

• Dikoreksi ke suhu referensi (75°C untuk celup minyak; bervariasi untuk tipe kering berdasarkan kelas isolasi).

II. Pengujian dan Perhitungan Rugi

Uji Rugi Tanpa Beban (Pasal 10 IEC 60076-1)

Metode

• Pengukuran langsung menggunakan analisis daya (rugi instrumen harus dikurangi).

• Tegangan uji: tegangan nominal ±5%, dengan nilai terendah digunakan.

Formula Koreksi Suhu:

Bref: Kerapatan fluks pada suhu referensi; B test: Kerapatan fluks yang diukur.

2. Uji Rugi Beban (Pasal 11 IEC 60076-1)

Metode:

• Diukur selama pengujian impedansi sirkuit pendek.

• Arus uji: arus nominal; penyimpangan frekuensi ≤ ±5%.

Formula Koreksi Suhu (untuk lilitan tembaga)

Tref: Suhu referensi (75°C); T test: Suhu lilitan selama pengujian.

Parameter Kunci dan Toleransi

Toleransi Rugi (Pasal 4.2 IEC 60076-1):

• Rugi tanpa beban: +15% diperbolehkan (nilai yang diukur tidak boleh melebihi nilai yang dijamin).

• Rugi beban: +15% diperbolehkan (nilai yang diukur tidak boleh melebihi nilai yang dijamin).
  Rugi Stray:

Rugi yang disebabkan oleh fluks bocor pada komponen struktural, dievaluasi melalui pemisahan komponen frekuensi tinggi atau pencitraan termal.

Kelas Efisiensi Energi dan Optimasi Rugi

Menurut IEC 60076-14 (Pedoman Efisiensi Energi untuk Transformator Daya):

Rugi Total (P total):

β: Rasio beban (beban aktual / beban nominal).

Kelas Efisiensi (misalnya, IE4, IE5) memerlukan reduksi rugi total sebesar 10%~30%, dicapai melalui:

• Besi silikon permeabilitas tinggi (mengurangi rugi tanpa beban).

• Desain lilitan yang dioptimalkan (meminimalkan rugi arus eddy).

Contoh Aplikasi Praktis

Kasus: Transformator Celup Minyak 35kV (IEC 60076-7)

Parameter Nominal:

• Kapasitas: 10 MVA

• Rugi tanpa beban yang dijamin: 5 kW

• Rugi beban yang dijamin: 50 kW (pada 75°C).

Data Pengujian:

Rugi tanpa beban: 5.2 kW (dalam toleransi +15% → batas 5.75 kW).

Rugi beban (diuji pada 30°C):

Kesimpulan: Rugi beban melebihi toleransi? Verifikasi terhadap 50 × 1.15 = 57.5 kW.

VI. Masalah Umum dan Pertimbangan

Suhu Lingkungan:

Pengujian harus dilakukan antara -25°C hingga +40°C; koreksi diperlukan di luar rentang ini.

Rugi Harmonik:

Evaluasi rugi harmonik tambahan di bawah beban non-sinusoidal sesuai IEC 60076-18.

Pengujian Digital:

Gunakan sensor yang dikalibrasi IEC 61869 untuk akurasi.