Bagaimana pengumpan utama transformator distribusi sekering dan layanan beroperasi dalam jaringan radial

Mencegah gangguan layanan

Seperti yang diketahui, trafo distribusi mengurangi tegangan distribusi atau umpan primer menjadi tegangan penggunaan. Mereka terhubung ke umpan primer, sub-umpan, dan lateral melalui sekering primer atau pemutus sekering. Ketika terjadi kerusakan trafo atau kerusakan sirkuit sekunder dengan impedansi rendah, sekering primer memutuskan trafo distribusi yang terkait dari umpan primer. Penjelasan tentang perangkat pengulang tidak dibahas dalam artikel ini.

Pemutusan sekering primer mencegah gangguan layanan kepada beban lain yang disuplai melalui umpan, tetapi mengganggu layanan kepada semua konsumen yang disuplai melalui trafo tersebut.

Pemutus sekering (seperti ditunjukkan pada Gambar 1, yang biasanya tertutup) memberikan cara yang mudah untuk memutuskan trafo distribusi kecil untuk pemeriksaan dan perawatan.

Karena perbedaan bentuk kurva arus-waktu sekering primer dan kurva arus-waktu aman trafo distribusi, perlindungan overload yang memuaskan untuk trafo distribusi tidak dapat dicapai dengan sekering primer. Bentuk kedua kurva ini sedemikian rupa sehingga jika sekering berukuran kecil digunakan untuk memberikan perlindungan overload lengkap bagi trafo, sebagian besar kapasitas overload berharga trafo akan hilang, karena sekering akan meledak dan mencegah trafo menggunakan kapasitas overloaddnya. Selain itu, sekering berukuran kecil sering meledak secara tidak perlu karena arus lonjakan.

Trafo distribusi yang terhubung ke umpan kabel terbuka overhead sering mengalami gangguan petir yang parah. Untuk meminimalkan kerusakan isolasi dan kegagalan trafo akibat petir, pelindung petir biasanya dipasang untuk trafo-trafo ini.

Kabel sekunder trafo distribusi biasanya terhubung kuat ke sirkuit sekunder radial. Seperti digambarkan pada Gambar 1, layanan konsumen diambil dari sirkuit-sirkuit ini. Susunan koneksi ini menunjukkan bahwa trafo tidak memiliki perlindungan terhadap overload dan kerusakan impedansi tinggi pada sirkuit sekundernya. Faktanya, relatif sedikit trafo distribusi yang rusak akibat overload.

Situasi ini terutama berasal dari aplikasi trafo distribusi, di mana kapasitas overload mereka jarang sepenuhnya dimanfaatkan.

Dalam hal perlindungan, sekering pada kabel sekunder trafo distribusi hampir tidak lebih efektif daripada sekering primer dalam mencegah pembakaran trafo, dan alasan-alasannya serupa. Pendekatan yang tepat untuk secara efektif melindungi trafo distribusi terhadap overload dan kerusakan impedansi tinggi adalah dengan memasang pemutus sirkuit pada kabel sekunder trafo. Pentingnya, kurva tripping pemutus sirkuit ini harus dipersiapkan dengan tepat sesuai dengan kurva arus-waktu aman trafo.

Kerusakan pada koneksi layanan konsumen, yang berjalan dari sirkuit sekunder ke sakelar layanan, sangat jarang terjadi. Oleh karena itu, memasang sekering sekunder di titik di mana koneksi layanan diambil dari sirkuit sekunder tidak ekonomis, kecuali dalam keadaan khusus seperti layanan skala besar dari sirkuit sekunder bawah tanah.

Seperti disebutkan sebelumnya, penurunan tegangan yang diperbolehkan, diukur dari titik di mana trafo distribusi pertama terhubung ke umpan primer hingga sakelar layanan konsumen terakhir di umpan, harus dialokasikan secara ekonomis antara umpan primer, trafo distribusi, sirkuit sekunder, dan koneksi layanan konsumen.

Meskipun angka-angka ini tipikal untuk sistem overhead yang mensuplai beban rumah tangga, perbedaan signifikan dapat diharapkan dalam sistem bawah tanah. Sistem bawah tanah sering menggunakan sirkuit kabel dan trafo distribusi skala besar atau dirancang untuk mensuplai beban industri dan komersial.

Setelah total penurunan tegangan yang diperbolehkan untuk trafo distribusi dan sirkuit sekunder ditentukan, cukup mudah untuk mengetahui kombinasi ukuran yang paling ekonomis untuk setiap kepadatan beban dan jenis konstruksi yang seragam, dengan harga pasar tertentu.

Jika trafo terlalu besar, biaya sirkuit sekunder dan biaya keseluruhan akan sangat mahal. Sebaliknya, jika trafo terlalu kecil, biaya trafo sendiri dan biaya keseluruhan akan terlalu tinggi.

Seperti komponen lain dalam sistem distribusi, fluktuasi dan pertumbuhan beban harus diperhitungkan dalam desain dan penentuan ukuran trafo distribusi dan sirkuit sekunder. Elemen-elemen ini tidak hanya dipasang untuk mengakomodasi beban yang ada pada saat pemasangan; mereka juga perlu mempertimbangkan permintaan beban masa depan.

Namun, tidak efisien secara biaya untuk terlalu mengantisipasi pertumbuhan.

Ketika trafo distribusi sangat terlalu muat, tindakan ini juga mengurangi beban pada sirkuit sekunder trafo yang terlalu muat dan meningkatkan regulasi tegangan secara keseluruhan. Di daerah dengan beban yang relatif seragam, trafo tambahan mungkin perlu dipasang di kedua sisi trafo yang terlalu muat dalam jangka waktu singkat. Hal ini diperlukan untuk mempertahankan tingkat tegangan yang dapat diterima dan mencegah bagian manapun dari sirkuit sekunder menjadi terlalu muat.

Namun, pendekatan alternatif untuk mencapai hasil yang sama adalah dengan memasang trafo baru dan memindahkan trafo yang terlalu muat sehingga ia menyuplai daya ke bagian tengah sirkuit sekunder yang dipendekkan.

Jika trafo terlalu besar, biaya sirkuit sekunder dan biaya keseluruhan akan sangat mahal. Sebaliknya, jika trafo terlalu kecil, biaya trafo sendiri dan biaya keseluruhan akan terlalu tinggi.