Perlindungan Transformator dan Kegagalan Transformator
Ada berbagai jenis transformator seperti transformator dua lilitan atau tiga lilitan transformator tenaga listrik, auto-transformator, transformator pengatur, transformator grounding, transformator rektifikasi, dll. Berbagai transformator membutuhkan skema perlindungan transformator yang berbeda tergantung pada kepentingannya, koneksi lilitan, metode grounding dan mode operasi, dll.
Praktik umum adalah memberikan perlindungan relai Buchholz untuk semua transformator 0,5 MVA dan di atasnya. Sedangkan untuk semua transformator distribusi ukuran kecil, hanya disekring tegangan tinggi yang digunakan sebagai perangkat pelindung utama. Untuk semua transformator distribusi berdaya besar dan penting, perlindungan arus lebih serta perlindungan kesalahan tanah terbatas diterapkan.
Perlindungan diferensial harus diberikan pada transformator dengan daya di atas 5 MVA.
Berdasarkan kondisi layanan normal, sifat kesalahan transformator, derajat beban lebih yang berkelanjutan, skema pergantian tap, dan banyak faktor lainnya, skema perlindungan transformator yang sesuai dipilih.
Sifat Kesalahan Transformator
Meskipun transformator tenaga listrik adalah perangkat statis, namun tekanan internal yang muncul dari kondisi sistem abnormal, harus dipertimbangkan.
Sebuah transformator umumnya mengalami jenis-jenis kesalahan transformator berikut-
Arus lebih karena beban berlebihan dan hubungan singkat eksternal,
Kesalahan terminal,
Kesalahan lilitan,
Kesalahan insipient.
Semua kesalahan transformator yang disebutkan di atas menyebabkan stres mekanis dan termal di dalam lilitan transformator dan terminal penghubungnya. Stres termal menyebabkan panas berlebih yang akhirnya mempengaruhi sistem isolasi transformator. Deteriorasi isolasi menyebabkan kesalahan lilitan. Kadang-kadang, kegagalan sistem pendingin transformator, menyebabkan panas berlebih pada transformator. Jadi, skema perlindungan transformator sangat diperlukan.
Arus hubungan singkat sebuah transformator listrik biasanya dibatasi oleh reaktansinya, dan untuk reaktansi rendah, nilai arus hubungan singkat dapat sangat tinggi. Durasi hubungan singkat eksternal yang dapat ditahan transformator tanpa kerusakan diberikan dalam BSS 171:1936.
| Reaktansi transformator % | Durasi kesalahan yang diperbolehkan dalam detik |
| 4 % | 2 |
| 5 % | 3 |
| 6 % | 4 |
| 7 % dan lebih | 5 |
Kesalahan lilitan umum pada transformator adalah kesalahan tanah atau kesalahan antar putaran. Kesalahan lilitan fase ke fase pada transformator jarang terjadi. Kesalahan fase pada transformator listrik dapat terjadi karena flash over bushing dan kesalahan pada peralatan pemilih tap. Apapun kesalahannya, transformator harus segera dipisahkan selama kesalahan, jika tidak, kerusakan besar dapat terjadi pada sistem tenaga listrik.
Kesalahan insipient adalah kesalahan internal yang tidak membentuk ancaman langsung. Namun, jika kesalahan ini diabaikan dan tidak ditangani, ini dapat menyebabkan kesalahan besar. Kelompok kesalahan ini terutama merupakan hubungan singkat antar laminasi karena kegagalan isolasi antara laminasi inti, penurunan level minyak karena kebocoran minyak, penyumbatan jalur aliran minyak. Semua kesalahan ini menyebabkan panas berlebih. Jadi, skema perlindungan transformator juga diperlukan untuk kesalahan insipient transformator. Kesalahan tanah, sangat dekat dengan titik netral lilitan bintang transformator, juga dapat dianggap sebagai kesalahan insipient.
Pengaruh koneksi lilitan dan grounding pada magnitudo arus kesalahan tanah.
Terdapat dua kondisi utama untuk arus kesalahan tanah mengalir selama kesalahan lilitan ke tanah,
Terdapat arus untuk arus masuk dan keluar dari lilitan.
Keseimbangan putaran-ampere dipertahankan antara lilitan-lilitan tersebut.
Nilai arus kesalahan tanah lilitan tergantung pada posisi kesalahan pada lilitan, metode koneksi lilitan, dan metode grounding. Titik bintang lilitan dapat di-grounding secara solid atau melalui resistor. Di sisi delta transformator, sistem di-grounding melalui transformator grounding. Transformator grounding menyediakan jalur impedansi rendah untuk arus urutan nol dan impedansi tinggi untuk arus urutan positif dan negatif.
Lilitan Bintang dengan Grounding Resistor Netral
Dalam kasus ini, titik netral transformator di-grounding melalui resistor, dan nilai impedansinya jauh lebih tinggi daripada impedansi lilitan transformator. Ini berarti nilai impedansi lilitan transformator dapat diabaikan dibandingkan dengan impedansi resistor grounding. Nilai arus tanah, karenanya, proporsional dengan posisi kesalahan pada lilitan. Karena arus kesalahan pada lilitan primer transformator proporsional dengan rasio putaran sekunder yang hubungan singkat ke total putaran pada lilitan primer, arus kesalahan primer akan proporsional dengan kuadrat persentase lilitan yang hubungan singkat. Variasi arus kesalahan baik pada lilitan primer maupun sekunder ditunjukkan di bawah ini.
Lilitan Bintang dengan Grounding Solid Netral
Dalam kasus ini, magnitudo arus kesalahan tanah dibatasi hanya oleh impedansi lilitan, dan kesalahan tidak lagi proporsional dengan posisi kesalahan. Alasan untuk non-linearitas ini adalah flux linkage yang tidak seimbang.
Pernyataan: Hormati aslinya, artikel yang baik layak dibagikan, jika terdapat pelanggaran hak cipta silakan hubungi untuk dihapus.
