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.
