Ujian Polarity Transformator – Rajah Litar dan Operasi

Kepolaran dalam Transformator Dua Gulungan

Dalam transformator dua gulungan, satu terminal dari gulungan selalu positif relatif terhadap yang lain pada setiap saat. Kepolaran transformator merujuk kepada arah relatif voltase yang diinduksi antara gulungan tegangan tinggi (HT) dan gulungan tegangan rendah (TR). Dalam transformator praktis, terminal gulungan dibawa keluar sebagai kabel, dan polaritas menentukan bagaimana kabel-kabel ini dihubungkan dan dilabeli.

Kepentingan Kepolaran Transformator

Memahami kepolaran sangat penting untuk beberapa tugas operasional dan teknik:

• Hubungan Transformator Instrumentasi (CTs dan PTs):Polaritas yang tepat memastikan pengukuran arus dan tegangan yang akurat dalam sistem tenaga.

• Koordinasi Relai Perlindungan:Polaritas yang benar sangat penting bagi relai untuk mendeteksi gangguan dan beroperasi secara andal.

• Konstruksi Transformator Tiga Fasa:Kepolaran menentukan bagaimana gulungan fasa tunggal dihubungkan untuk membentuk konfigurasi tiga fasa (misalnya, delta atau wye).

• Operasi Paralel Transformator:Transformator dalam paralel harus memiliki kepolaran identik untuk menghindari arus sirkulasi dan pembatalan fluks magnetik.

Penandaan Terminal dan Identifikasi Kepolaran

Sebaliknya daripada menggunakan penandaan titik tradisional, seringkali lebih jelas untuk menggunakan H1/H2 untuk gulungan primer (HT) dan X1/X2 untuk gulungan sekunder (TR) untuk menunjukkan kepolaran:

• H1 dan H2: Penanda untuk terminal gulungan primer, menunjukkan awal dan akhir gulungan HT.

• X1 dan X2: Penanda yang sesuai untuk terminal gulungan sekunder (sisi TR).

Selama pengujian kepolaran, label-label ini membantu mengidentifikasi:

• Hubungan tegangan instan antara gulungan HT dan TR (misalnya, H1 dan X1 "sefase" jika polaritas aditif).

• Apakah transformator memiliki polaritas aditif (seri-membantu) atau subtraktif (seri-menghambat), yang mempengaruhi cara gulungan dihubungkan dalam rangkaian.

Pertimbangan Utama

Kepolaran yang salah dapat menyebabkan:

• Pengukuran yang salah dalam transformator instrumentasi.

• Relai perlindungan yang tidak berfungsi.

• Arus sirkulasi berlebihan atau panas berlebih pada transformator yang dihubungkan paralel.

Dengan standarisasi pada penandaan terminal yang jelas (H1/H2 dan X1/X2), insinyur dan teknisi dapat memastikan kepolaran transformator yang tepat, meningkatkan keselamatan, keandalan, dan efisiensi sistem tenaga.

Kepolaran Transformator
Konvensi titik (atau notasi titik) adalah metode standar yang digunakan untuk menunjukkan kepolaran gulungan dalam transformator.

Kepolaran Transformator dan Konvensi Titik

Dalam Gambar A, dua titik ditempatkan pada sisi yang sama dari gulungan primer dan sekunder. Ini menunjukkan bahwa arus yang masuk ke terminal bertitik pada gulungan primer memiliki arah yang sama dengan arus yang keluar dari terminal bertitik pada gulungan sekunder. Akibatnya, tegangan pada ujung bertitik berada dalam fase—jika tegangan pada titik bertitik primer positif, tegangan pada titik bertitik sekunder juga akan positif.

Dalam Gambar B, titik-titik ditempatkan pada sisi yang berlawanan dari gulungan, menandakan bahwa gulungan tersebut dibungkus dalam arah yang berlawanan seputar inti. Di sini, tegangan pada titik bertitik berada di luar fase: tegangan positif pada terminal bertitik primer sesuai dengan tegangan negatif pada terminal bertitik sekunder.

Aditif vs. Subtraktif

Kepolaran transformator dapat diklasifikasikan sebagai aditif atau subtraktif. Untuk menentukan jenis mana yang berlaku, hubungkan satu terminal dari gulungan primer ke satu terminal dari gulungan sekunder dan pasang voltmeter di antara terminal-terminal yang tersisa dari kedua gulungan tersebut.

Polaritas Aditif

• Pembacaan Voltmeter: Mengukur jumlah tegangan primer VA dan tegangan sekunder VB, ditandai sebagai VC.

• Rumus: VC = VA + VB.

• Konfigurasi Gulungan: Gulungan disusun sedemikian rupa sehingga fluks magnetik mereka saling menolak ketika arus mengalir ke terminal bertitik.

Diagram rangkaian polaritas aditif ditunjukkan dalam gambar di bawah ini.

Polaritas Subtraktif

Dalam polaritas subtraktif, voltmeter mengukur perbedaan antara tegangan primer dan tegangan sekunder. Ditandai sebagai VC, pembacaan voltmeter dinyatakan oleh persamaan:

Diagram rangkaian polaritas subtraktif ditunjukkan dalam gambar di bawah ini.

Diagram Rangkaian Uji Kepolaran

Diagram rangkaian uji kepolaran ditunjukkan dalam gambar di bawah ini.

Uji Kepolaran Transformator

Terminal gulungan primer ditandai sebagai A1, A2, dan terminal gulungan sekunder sebagai a1, a2. Seperti ditunjukkan dalam gambar, voltmeter VA dihubungkan di seberang gulungan primer, VB di seberang gulungan sekunder, dan VC antara terminal primer A1 dan terminal sekunder a1.

Autotransformator digunakan untuk memberikan suplai AC variabel ke gulungan primer. Semua pembacaan voltmeter dicatat dalam konfigurasi ini:

• Jika voltmeter VC membaca jumlah VA dan VB, transformator menunjukkan polaritas aditif.

• Jika VC membaca perbedaan antara VA dan VB, transformator menunjukkan polaritas subtraktif.

Uji Kepolaran Menggunakan Sumber DC (Baterai)

Metode tegangan AC yang dijelaskan di atas dapat tidak praktis untuk menentukan kepolaran relatif transformator dua gulungan. Pendekatan yang lebih mudah menggunakan sumber DC (baterai), saklar, dan voltmeter DC permanen. Diagram koneksi untuk metode ini—termasuk polaritas baterai yang benar—diperlihatkan dalam gambar di bawah ini.

Saklar dihubungkan seri dengan gulungan primer. Ketika saklar ditutup, baterai dihubungkan ke gulungan primer, memungkinkan arus mengalir melaluinya. Ini menghasilkan tautan fluks di kedua gulungan, menginduksi gaya elektromagnetik (EMF) di kedua gulungan primer dan sekunder.

EMF yang diinduksi di gulungan primer memiliki polaritas positif pada ujung yang terhubung ke terminal positif baterai. Untuk menentukan polaritas gulungan sekunder:

• Jika voltmeter DC yang terhubung di seberang gulungan sekunder menunjukkan pembacaan positif pada saat saklar ditutup, terminal sekunder yang terhubung ke probe positif voltmeter memiliki polaritas yang sama dengan terminal positif primer (yaitu, terminal bertitik telah dikenali dengan benar).

• Jika voltmeter defleksi ke sisi negatif, terminal sekunder yang terhubung ke probe positif voltmeter memiliki polaritas yang berlawanan dengan terminal positif primer.