Pengujian Rasio Putar

Bagaimana Memilih Rasio Belitan yang Tepat untuk CT/PT?

Bagaimana memilih rasio belitan transformator arus (CT)?

Abstrak: Memilih rasio transformasi yang tepat untuk Transformator Arus (CT) dan Transformator Tegangan (PT) merupakan dasar untuk memastikan akurasi pengukuran listrik dan keandalan relai proteksi dalam sistem tenaga. Panduan ini akan merinci prinsip-prinsip standar pemilihan rasio, berdasarkan standar International Electrotechnical Commission (seri IEC 61869) dan standar industri, dengan membedakan persyaratan untuk transformator instrumentasi kelas pengukuran dan proteksi.

Bagian I: Pemilihan Rasio Transformasi Transformator Arus (CT)

Rasio transformasi CT Ki didefinisikan sebagai perbandingan antara arus primer terukur I_1n terhadap arus sekunder terukur I_2n （Ki= I_1n/ I₂_n）=

9). Secara internasional, arus sekunder terukur I₂_n biasanya distandarisasi pada 5 A atau 1 A.

1. Prinsip Inti untuk Memilih Arus Primer Teregulasi I_1n

Pemilihan I_1nharus menyeimbangkan persyaratan untuk stabilitas termal dan akurasi pengukuran.

(1) Stabilitas Termal dan Kapasitas Hantar Arus (Batas Atas)

Arus primer teregulasi CT I_1n harus lebih besar atau sama dengan arus operasi kontinu maksimum I_maks yang diharapkan dalam rangkaian untuk memastikan kenaikan suhu dan stabilitas jangka panjang dari belitan CT.

Aturan Desain: Pilih nilai terstandar untuk I_1n yang sedikit lebih tinggi dari I_maks .
$I 1n \geq I maks$
Praktik Teknik: Umumnya memilih I_1n sekitar 1,2 hingga 1,5 kali I_maks untuk memberikan margin keamanan.

(2) Akurasi Pengukuran dan Pemeteran (Batas Bawah)

Untuk memastikan akurasi pengukuran, arus beban minimum I_min harus berada dalam rentang operasi akurasi yang ditentukan oleh CT.

Persyaratan: CT pemeteran (misalnya, Kelas Akurasi 0.2 S) harus mempertahankan akurasinya hingga batas rendah, seperti 1% atau 5% dari arus pengenal I_1n. Memilih I_1n yang terlalu besar dibandingkan dengan I_maks akan menyebabkan arus sekunder I₂ menjadi sangat kecil selama kondisi beban ringan, berpotensi turun di bawah batas akurasi CT dan menyebabkan peningkatan kesalahan pemeteran.

2. Persyaratan Khusus untuk CT Kelas Proteksi

Selain prinsip dasar, CT kelas proteksi harus dapat beroperasi dengan andal dalam kondisi gangguan.

Faktor Batas Akurasi (ALF) / Saturasi: CT proteksi terutama berkaitan dengan karakteristik saturasinya selama gangguan. Harus dipastikan bahwa Arus Batas Akurasi I_ALF= ALF x I_1n mencakup arus hubung singkat maksimum yang mungkin terjadi pada sistem I_scmaks. Hal ini mencegah saturasi CT yang parah selama gangguan, memastikan peralatan relai proteksi menerima sinyal arus yang akurat untuk operasi yang andal.

3. Peringatan tentang Risiko Pemilihan Rasio

Skenario Risiko

Analisis Konsekuensi

Praktik Standar

Rasio Terpilih Terlalu Kecil

( $I 1n < I maks$ )

Risiko Tinggi. Menyebabkan pemanasan berlebih kronis pada CT dan degradasi isolasi. Dalam kondisi gangguan,

terjadi saturasi parah, berpotensi menyebabkan kegagalan proteksi untuk trip (penolakan) atau tripping palsu (operasi salah).

Patuhi ketat prinsip

$I 1n \geq I maks$ .

Rasio Terlalu Besar Dipilih

(( $I 1n ＞ I maks$ )

Menyebabkan arus beban ringan $I min$ keluar dari rentang akurasi optimal CT, meningkatkan kesalahan pengukuran.

Juga dapat mengurangi sensitivitas relai proteksi.

Idealnya, pertahankan

I maks

dalam rentang

70% ~ 90%

dari

I 1n

Bagian II: Pemilihan Rasio Transformasi Trafo Tegangan (PT)

Rasio transformasi PT K_u didefinisikan sebagai perbandingan antara tegangan primer nominal U_1n dan tegangan sekunder nominal U_2n（K_u = U_1n / U_2n).

1. Menentukan Tegangan Primer Nominal U_1n

U_1nharus sesuai secara ketat dengan tegangan sistem nominal U_sistempada titik sambungan dan konfigurasi kabel PT.

Sambungan Fasa ke Tanah: Utamanya digunakan dalam sistem tegangan tinggi dengan netral yang dibumikan langsung (misalnya, 110 kV ke atas).
$U 1n = U sistem / \sqrt3$
Sambungan Fasa ke Fasa: Utamanya digunakan dalam sistem tegangan menengah-ke-rendah dengan netral tidak dibumikan atau dibumikan melalui kumparan Petersen (misalnya, 6 kV, 10 kV).
$U 1n = U sistem$

2. Tegangan Sekunder Tersertifikasi Standar U_2n

Tegangan sekunder tersertifikasi U_2n umumnya merupakan nilai standar agar kompatibel dengan peralatan sekunder.

Aplikasi	Jenis Belitan	Tegangan Sekunder Tersebut U2n
Pengukuran & Proteksi (Belitan Utama)	Terhubung Fasa ke Tanah	$100 / \sqrt 3 V$
Pengukuran & Proteksi (Belitan Utama)	Terhubung Fasa ke Fasa	$100 / \sqrt 3 V$
Proteksi Gangguan Tanah (Belitan Bantu)	Terhubung Delta Terbuka untuk Tegangan Urutan Nol $3 U 0$	$100 / \sqrt 3 V$

3. Contoh Perhitungan untuk Rasio Transformasi K_u

Rasio K_u adalah bilangan tak berdimensi, sedangkan rating PT biasanya ditentukan sebagai U_1n / U_2n.

Contoh: Sistem 110 kV (Koneksi Fasa ke Tanah)

Tegangan Sistem Tersebut U_sistem = 110 kV
Tegangan Primer PT U_1n = 110 kV/ √3
Tegangan Sekunder PT U_2n = 110 kV/ √3
Perhitungan Rasio K_u:

Spesifikasi PT akan ditunjukkan sebagai: 110000 / √3 / 100 / √3/ 100 V (merujuk pada belitan utama dan bantu).(merujuk pada belitan utama dan bantu).

Kesimpulan: Pertimbangan Desain Utama

Jenis Instrumen

Kriteria Pemilihan Inti

Prinsip-prinsip Kunci

Standar yang Berlaku

Arus Primer

I 1n

1. Memenuhi Beban Maksimum ( $I 1n \geq I maks$ );

2. Memastikan Arus Minimum berada dalam Rentang Akurasi.

IEC 61869-2

Tegangan Primer

U 1n

1. Harus sesuai persis dengan Tegangan Sistem $U sistem$ ;

2. Sesuaikan Pengkabelan (U/√3 untuk Fasa ke Tanah atau U untuk Fasa ke Fasa).

IEC 61869-3

Rekomendasi: Dalam desain teknik, selalu merujuk pada standar nasional dan internasional terbaru (seperti seri IEC 61869) dan pilih kelas akurasi serta rasio pengenal berdasarkan aplikasi spesifik (pengukuran/metering atau proteksi) dari CT dan PT.

CT & PT Analyzer JYH-C dari Kingrun