Transformator Daya 101: Arus Inrush, Regulasi Tegangan, dan Lainnya

Apa jenis-jenis transformator daya, dan apa komponen utamanya?

Transformator daya tersedia dalam berbagai jenis untuk memenuhi permintaan yang terus berkembang dari sistem daya. Mereka dapat diklasifikasikan sebagai fase tunggal atau tiga fase berdasarkan konfigurasi fasa; inti-tipe atau cangkang-tipe menurut susunan relatif antara lilitan dan inti; dan tipe kering, pendingin udara, sirkulasi minyak paksa pendingin udara, atau pendingin air berdasarkan metode pendinginan. Dalam hal isolasi titik netral, transformator dikategorikan sebagai sepenuhnya diisolasi atau sebagian diisolasi. Selain itu, kelas isolasi lilitan ditetapkan sebagai A, E, B, F, dan H berdasarkan jenis bahan. Setiap jenis transformator memiliki persyaratan operasional spesifik. Komponen utama dari transformator daya termasuk inti, lilitan, bushing, tangki minyak, konservator (bantal minyak), radiator, dan aksesori terkait.

Apa itu arus inrush pada transformator, dan apa penyebabnya?

Arus inrush merujuk pada arus transien yang mengalir di lilitan transformator ketika tegangan pertama kali diterapkan. Ini terjadi ketika fluks magnet residual di inti sejajar dengan fluks magnet yang dihasilkan oleh tegangan yang diterapkan, menyebabkan total fluks melebihi tingkat saturasi inti. Hal ini menghasilkan arus inrush yang besar, yang dapat mencapai 6 hingga 8 kali arus nominal. Besarnya arus inrush bergantung pada faktor-faktor seperti sudut fase tegangan saat pengenergian, jumlah fluks residual di inti, dan impedansi sistem sumber. Puncak arus inrush biasanya terjadi ketika tegangan berada pada perpotongan nol (yang sesuai dengan puncak fluks). Arus inrush mengandung komponen DC dan harmonisa yang lebih tinggi dan meredup seiring waktu karena resistansi dan reaktansi sirkuit—biasanya dalam 5-10 detik untuk transformator besar dan sekitar 0,2 detik untuk unit yang lebih kecil.

Apa metode-metode regulasi tegangan pada transformator?

Ada dua metode utama regulasi tegangan: perubahan tap beban (OLTC) dan perubahan tap tanpa beban (DETC).Regulasi tegangan beban memungkinkan penyesuaian posisi tap sementara transformator masih dipasok daya dan beroperasi, memungkinkan kontrol tegangan berkelanjutan dengan mengubah rasio putaran. Konfigurasi umum termasuk tap ujung baris dan tap titik netral. Tap titik netral menawarkan persyaratan isolasi yang lebih rendah tetapi memerlukan titik netral untuk di-ground secara solid selama operasi.
Regulasi tegangan tanpa beban melibatkan perubahan posisi tap hanya ketika transformator tidak dipasok daya atau selama pemeliharaan.

Apa itu transformator sepenuhnya diisolasi, dan apa itu transformator sebagian diisolasi?

Transformator sepenuhnya diisolasi (juga dikenal sebagai diisolasi seragam) memiliki tingkat isolasi yang konsisten sepanjang lilitan. Sebaliknya, transformator sebagian diisolasi (atau isolasi bertingkat) memiliki tingkat isolasi yang lebih rendah dekat titik netral dibandingkan dengan ujung baris.

Apa perbedaan prinsip kerja antara transformator tegangan dan transformator arus?

Transformator tegangan (VT) digunakan terutama untuk pengukuran tegangan, sementara transformator arus (CT) digunakan untuk pengukuran arus. Perbedaan operasional kunci termasuk:

• Sisi sekunder CT tidak boleh pernah terbuka tetapi dapat disambung pendek. Sebaliknya, sisi sekunder VT tidak boleh pernah disambung pendek tetapi dapat terbuka.

• VT memiliki impedansi primer sangat rendah relatif terhadap beban sekundernya, membuatnya berperilaku seperti sumber tegangan. Sebaliknya, CT memiliki impedansi primer tinggi dan berfungsi sebagai sumber arus dengan hambatan internal efektif tak terhingga.

• Dalam operasi normal, VT beroperasi dengan kepadatan fluks magnet dekat saturasi, yang mungkin berkurang selama gangguan sistem karena penurunan tegangan. Namun, CT beroperasi dengan kepadatan fluks rendah dalam kondisi normal. Selama hubungan singkat, arus primer yang meningkat dapat mendorong inti ke dalam saturasi mendalam, meningkatkan kesalahan pengukuran. Oleh karena itu, disarankan untuk memilih CT dengan resistansi saturasi tinggi.