Apa peraturan dan tindakan pencegahan operasional untuk pengaturan tegangan pada transformator dengan penggantian tap beban?

Pengaturan tegangan dengan perubahan tap saat beban adalah metode pengaturan tegangan yang memungkinkan transformator menyesuaikan tegangan keluarannya dengan mengganti posisi tap sambil beroperasi di bawah beban. Komponen komutasi elektronik daya menawarkan keuntungan seperti kemampuan hidup-mati yang sering, operasi tanpa percikan, dan umur layanan yang panjang, sehingga cocok digunakan sebagai perubah tap saat beban pada transformator distribusi. Artikel ini pertama-tama memperkenalkan regulasi operasional untuk transformator perubah tap saat beban, kemudian menjelaskan metode pengaturan tegangannya, dan akhirnya merinci tindakan pencegahan kunci untuk operasi perubahan tap saat beban. Silakan baca terus bersama editor untuk informasi detail.

1.Regulasi Operasional untuk Transformator Perubah Tap Saat Beban

• Saat mengoperasikan transformator perubah tap saat beban, perubahan tap kedua tidak boleh dimulai sebelum perubahan tap pertama sepenuhnya selesai. Perubahan tegangan, arus, dan parameter lainnya harus dipantau secara dekat selama proses.

• Setiap operasi perubahan tap harus dicatat dalam buku log perubahan tap transformator utama, termasuk waktu operasi, posisi tap, dan jumlah kumulatif operasi. Catatan juga harus dipertahankan untuk semua peristiwa penugasan/penghentian, uji coba, kegiatan pemeliharaan, cacat, dan penanganan kerusakan.

• Pemeliharaan perubah tap saat beban harus mengikuti spesifikasi produsen. Jika tidak ada spesifikasi tersebut, pedoman berikut dapat diterapkan:

• Sampel minyak dari kompartemen perubah tap harus diuji setelah 6–12 bulan operasi atau setelah 2.000–4.000 operasi perubahan.

• Untuk perubah tap baru, mekanisme switch harus dikeluarkan untuk pemeriksaan setelah 1–2 tahun layanan atau setelah 5.000 operasi. Interval pemeriksaan berikutnya dapat ditentukan berdasarkan kondisi operasional aktual.

• Minyak isolasi di kompartemen perubah tap harus diganti setelah 5.000–10.000 operasi atau ketika tegangan tembus minyak turun di bawah 25 kV.

• Untuk perubah tap saat beban yang telah lama tidak digunakan atau tidak bergerak, satu siklus operasi penuh antara posisi tap tertinggi dan terendah harus dilakukan setiap kali ada kesempatan padam listrik.

2.Situasi Dimana Perubahan Tap Saat Beban Dilarang:

• Ketika transformator beroperasi dalam kondisi overload (kecuali dalam keadaan khusus).

• Ketika rel gas ringan dari perangkat perubah tap saat beban telah terpicu dan mengeluarkan alarm.

• Ketika kekuatan dielektrik minyak isolasi perangkat perubah tap tidak memenuhi syarat atau indikator level minyak menunjukkan tidak ada minyak.

• Ketika jumlah perubahan tap telah melebihi batas yang ditentukan.

• Ketika terjadi anomali pada perangkat perubah tap.

• Ketika beban melebihi 80% dari kapasitas nominal, operasi perubah tap saat beban dilarang.

3.Metode Pengaturan Tegangan untuk Transformator Perubah Tap Saat Beban

3.1 Metode Retrofis "Boots-On"

Metode "boots-on" melibatkan pembukaan titik netral dari gulungan tiga fasa tegangan tinggi transformator utama dan penyisipan gulungan pengatur seri dari transformator kompensasi. Sisi tegangan rendah transformator utama dihubungkan paralel dengan gulungan eksitasi transformator kompensasi untuk mencapai pengaturan tegangan saat beban. Metode ini bergantung pada prinsip superposisi tegangan: kompensator, melalui perubah tap saat beban, mempertahankan tegangan gulungan tegangan tinggi transformator utama dalam rentang nominalnya.

Dalam konfigurasi ini, kompensator hanya menahan tegangan titik netral atau tegangan tap N-level (misalnya, 2×OU1), memerlukan tingkat isolasi yang relatif rendah. Ketika titik netral transformator beroperasi dalam kondisi terhubung solid, tingkat isolasi 35 kV cukup (kami merancang dan memproduksi untuk 40 kV), meskipun tingkat yang lebih tinggi dapat diadopsi berdasarkan persyaratan operasional spesifik. Metode ini hanya memerlukan satu transformator pengatur titik netral tambahan, menghasilkan biaya retrofis yang rendah. Modifikasi lapangan yang melibatkan lead titik netral dapat diselesaikan dalam satu hari kerja. Jika diintegrasikan dengan overhauling transformator utama, hampir tidak menambah downtime ekstra.

Metode ini cocok ketika fluktuasi tegangan melebihi rentang yang dapat dicapai oleh perubah tap saat kosong (off-circuit)—yaitu, bahkan ketika perubah tap off-circuit berada pada posisi tertinggi atau terendah, tegangan masih gagal memenuhi standar. Transformator perubah tap saat beban titik netral kami menyediakan rentang pengaturan ±12% U₁ₙ yang luas. Ketika digunakan bersama dengan perubah tap off-circuit asli, jendela pengaturan efektif dapat digeser naik atau turun lebih fleksibel untuk memenuhi kebutuhan aktual dan meningkatkan kapasitas output transformator utama. Rentang pengaturan yang diperlukan dapat disesuaikan berdasarkan kondisi situs, membuat solusi ini dapat disesuaikan dengan transformator semua tingkat tegangan. Kami telah berhasil melakukan retrofis empat transformator utama menggunakan pendekatan ini. Namun, metode ini memerlukan ruang tambahan untuk satu transformator ekstra dan kabel primer yang sedikit lebih kompleks. Meskipun demikian, dengan mempertimbangkan durasi retrofis yang singkat dan penghematan biaya, tetap merupakan solusi yang ekonomis dan masuk akal.

3.2 Metode Retrofis "Backpack"

Metode "backpack" adalah pendekatan retrofis yang lebih ekonomis dan praktis ketika rentang perubah tap off-circuit yang ada sudah memenuhi persyaratan fluktuasi tegangan lokal. Ini melibatkan pemutusan lead tap dari perubah tap off-circuit asli, penghapusan switch, dan pemasangan perubah tap saat beban jenis bridging atau linear di tempatnya, dengan lead tap asli dialihkan ke switch on-load baru.

Retrofit ini dapat diselesaikan dalam satu siklus perawatan besar. Pekerjaan utama (seperti melepas penutup tangki atau mengangkat inti) hanya memakan waktu satu hari dan dapat disinkronkan dengan inspeksi inti rutin; modifikasi tangki atau rumah dilakukan secara bersamaan. Tantangan utamanya adalah menyelesaikan seluruh retrofit dalam waktu satu hari tanpa mengekspos inti terhadap kelembapan, karena keterlambatan apa pun akan memperpanjang masa pemadaman dan meningkatkan biaya. 

Selain itu, karena transformator asli jarang mencakup saluran pengkabelan khusus untuk retrofit semacam ini, langkah-langkah khusus harus diambil untuk memastikan jarak isolasi yang tepat untuk semua jenis transformator serta menjaga kemudahan perawatan di masa depan (yaitu, mempertahankan prosedur pengangkatan tutup/inti asli). Kami telah melakukan penelitian ekstensif mengenai metode ini, mengembangkan peralatan khusus, serta menyusun rencana konstruksi yang komprehensif dan praktis. Hingga saat ini, kami telah berhasil menerapkan metode ini pada lima unit transformator, mencapai semua hasil yang diharapkan—memastikan bahwa ini merupakan solusi retrofit yang ekonomis dan sederhana.

4. Langkah Pencegahan untuk Operasi Pengubah Tap Bawah Beban

• Perubahan tap harus dilakukan secara bertahap, dengan pemantauan ketat terhadap posisi tap, tegangan, dan arus. Setelah setiap penyesuaian satu langkah, tunggu minimal 1 menit sebelum melanjutkan ke langkah berikutnya.

• Untuk bank transformator satu fasa atau transformator tiga fasa dengan pengubah tap bawah beban yang dipisahkan per fasa, diperlukan operasi listrik tiga fasa sinkron; operasi per fasa umumnya dilarang.

• Ketika dua transformator pengubah tap bawah beban beroperasi paralel:

• Perubahan tap hanya diperbolehkan ketika arus beban berada pada atau di bawah 85% dari arus terukur transformator.

• Jangan melakukan dua perubahan tap berturut-turut pada satu transformator; selesaikan penyesuaian pada satu transformator terlebih dahulu sebelum mengoperasikan transformator lainnya.

• Setelah setiap perubahan tap, periksa tegangan dan arus untuk mencegah kesalahan operasi dan kelebihan beban.

• Selama operasi penaikan tegangan, sesuaikan transformator dengan arus beban lebih rendah terlebih dahulu, diikuti oleh yang memiliki arus beban lebih tinggi, untuk meminimalkan arus sirkulasi. Urutan sebaliknya berlaku untuk operasi penurunan tegangan.

• Setelah selesai, verifikasi besaran dan distribusi arus antara kedua transformator yang beroperasi paralel tersebut.

• Ketika transformator pengubah tap bawah beban beroperasi paralel dengan transformator pengubah tap tanpa beban (off-circuit), posisi tap unit bawah beban harus dipertahankan sedekat mungkin dengan posisi tap unit off-circuit.

• Jumlah maksimum perubahan tap yang diperbolehkan per hari adalah sebagai berikut:

• 30 kali untuk transformator 35 kV,

• 20 kali untuk transformator 110 kV,

• 10 kali untuk transformator 220 kV.

• Sebelum setiap perubahan tap, pastikan bahwa selisih antara tegangan sistem dan tegangan terukur tap memenuhi persyaratan peraturan.

• Setiap operasi pengubahan tap harus didokumentasikan secara tepat dalam buku catatan operasi pengubah tap bawah beban sesuai ketentuan.