Memilih Trafo Distribusi yang Hemat Energi

Definisi Rugi-rugi Trafo

Rugi-rugi trafo dapat dibagi menjadi dua jenis utama: rugi kosong dan rugi beban. Kerugian-kerugian ini umum terjadi pada semua jenis trafo, terlepas dari skenario aplikasi atau peringkat daya mereka.

Namun, ada dua jenis kerugian tambahan: kerugian ekstra yang diinduksi oleh harmonisa, dan kerugian yang khususnya relevan untuk trafo yang lebih besar – kerugian pendinginan atau kerugian bantu, yang berasal dari penggunaan peralatan pendingin seperti kipas dan pompa.

Rugi Kosong

Kerugian-kerugian ini terjadi pada inti trafo setiap kali trafo diberi energi (bahkan ketika rangkaian sekunder terbuka). Juga dikenal sebagai kerugian besi atau kerugian inti, mereka tetap konstan.
Rugi kosong terdiri dari:

Rugi Histeresis

Kerugian-kerugian ini disebabkan oleh gerakan gesekan domain magnetik dalam lapisan inti saat mereka dipagnetisasi dan demagnetisasi oleh medan magnet bolak-balik. Mereka bergantung pada jenis material yang digunakan untuk inti.

Rugi histeresis biasanya menyumbang lebih dari setengah dari total rugi kosong (sekitar 50% hingga 70%). Di masa lalu, proporsi ini lebih kecil (karena kontribusi yang lebih tinggi dari kerugian arus eddy, terutama pada lembaran yang relatif tebal yang belum menjalani perlakuan laser).

Rugi Arus Eddy

Kerugian-kerugian ini diinduksi oleh medan magnet yang berubah yang menghasilkan arus eddy dalam lapisan inti, sehingga menghasilkan panas.
Kerugian-kerugian ini dapat dikurangi dengan membangun inti dari lembaran tipis, dilaminasi, yang diisolasi satu sama lain oleh lapisan varnis tipis untuk mengurangi arus eddy. Saat ini, kerugian arus eddy umumnya menyumbang 30% hingga 50% dari total rugi kosong. Dalam mengevaluasi upaya untuk meningkatkan efisiensi trafo distribusi, kemajuan paling signifikan telah dicapai dalam mengurangi kerugian-kerugian ini.
Ada juga kerugian sampingan dan dielektrik minor di inti trafo, biasanya menyumbang tidak lebih dari 1% dari total rugi kosong.

Rugi Beban

Kerugian-kerugian ini umumnya dikenal sebagai kerugian tembaga atau kerugian pendek-sirkuit. Rugi beban berfluktuasi sesuai dengan kondisi beban trafo.
Rugi beban terdiri dari:

Rugi Panas Ohmik

Terkadang disebut kerugian tembaga, karena merupakan komponen resistif dominan dari rugi beban. Kerugian ini terjadi pada gulungan trafo dan disebabkan oleh hambatan konduktor.
Besar kerugian-kerugian ini meningkat sebanding dengan kuadrat arus beban dan juga proporsional dengan hambatan gulungan. Dapat dikurangi dengan meningkatkan luas penampang konduktor atau memendekkan panjang gulungan. Penggunaan tembaga sebagai konduktor membantu menyeimbangkan berat, ukuran, biaya, dan hambatan; meningkatkan diameter konduktor dalam batas-batas kendala desain lainnya dapat lebih lanjut mengurangi kerugian.

Rugi Arus Eddy Konduktor

Arus eddy, yang berasal dari medan magnet arus bolak-balik, juga terjadi pada gulungan. Mengurangi luas penampang konduktor dapat mengurangi arus eddy, jadi konduktor berstruktur digunakan untuk mencapai hambatan rendah yang diperlukan sambil mengontrol kerugian arus eddy.

Ini dapat dihindari dengan menggunakan konduktor transposisi kontinu (CTC). Dalam CTC, benang sering ditransposisi untuk meratakan perbedaan fluks dan menyamakan tegangan.