Top Banner

of 44

Current Transformer

Oct 19, 2015

Download

Documents

Lashonda Payne

Trafo Arus
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
  • PT PLN (Persero) Jasa Pendidikan dan PelatihanJln RM Harsono No 59JakartaPribadi Kadarisman Dan Wahyudi Sarimun.NCURRENT TRANSFORMER(TRAFO ARUS)OLEH

    SKT

  • CURRENT TRANSFORMERFungsi- Mentransformasikan dari arus yg besar (primer) ke arus yg kecil (sekunder) guna pengukuran atau poteksi- Sebagai isolasi sirkit sekunder dari sisi primernya. - Memungkinkan penggunaan standar arus pengenal utk meter atau relai di sisi sekundernya.Contoh : 2.000/5 A , 300/1 AP1P2S1S22.000 A dan 300 A = Ip = merupakan arus primer5 A dan 1 A = Is = merupakan arus sekunder

    SKT

  • N2 >> N1kct = perbandingan transformasi merupakan nilai yg konstanPERBANDINGAN BELITAN CTN1 = jumlah lilitan primerN2 = jumlah lilitan sekunder

    = kCTCATATAN:

    SKT

  • Dua Kelompok Dasar Trafo Arus a. Trafo arus untuk pengukuran - Mempunyai ketelitian tinggi pada daerah kerja (daerah pengenalnya) 5 % - 120 % In - Cepat Jenuh b. Trafo arus untuk proteksi - Mempunyai daerah ketelitian yang luas - Tidak cepat jenuhKinerja relai tergantung dari trafo arus yang digunakan.CATATAN:

    SKT

  • Konstruksi Trafo Arus Sisi primer batangSisi primer lilitan

    SKT

  • Jenis Trafo Arus a. Trafo arus dengan inti besib. Trafo arus tanpa inti besiRogowski coil

    SKT

  • - Linier di seluruh djangkauan pengukuran- Tidak jenuh- Tidak terdapat rugi histerisis

    SKT

  • PENGENAL TRAFO ARUS.Pengenal primer : 10 ; 12,5 ; 15 ; 20 ; 25 ; 30 ; 40 ; 50 ; 60 ; 75 ; 80 A dan kelipatan 10Pengenal sekunder : 1 - 2 - 5 A 2 A untuk keperluan tertentu.Keluaran pengenal standar sampai 30 VA:

    2,5 ; 5,0 ; 10 ; 15 ; 30 VA

    Catatan : nilai diatas 30 VA dipilih untuk penggunaan yang sesuai.

    SKT

  • KLAS KETELITIAN (IEC 185 /1987) Untuk menunjukkan ketelitian C.T. dinyatakan dengan kesa-lahannya. Suatu alat semakin kecil kesalahannya semakin teliti alat tersebutPada C.T. dikenal 2 macam kesalahan yaitu :a. Kesalahan perbandingan eKT : perbandingan transformasi nominalb. Kesalahan sudut d

    SKT

  • Pengaruh kesalahan sudut faseKesalahan sudut fase berpengaruh bila pengukuran menyang-kut besaran arus dan tegangan misalnya pengukuran daya aktif maupun reaktif, pengukuran energi dan relai arah.P = VP x IP x cos j. = KPT x KCT x VS x IS x cos jPembacaan meter = KPT x KCT VS x IS x cos (j+a+b)Kesalahan pengukuran tergantung kesalahan rasio dan kesa-lahan sudut

    SKT

  • Klas Ketelitian Trafo Arus Untuk Pengukuran- CT untuk meter teliti untuk daerah rendah 0,1 s/d 1,2 In- Cepat jenuh, diusahakan 5 kali pengenal telah mulai jenuh. Supaya CT cepat jenuh dibuat dengan luas penampang jg relatif kecil atau bahan yg mempunyai lengkung B vs H cepat jenuh misalnya Mu-MetalKelas ketelitian trafo arus untuk meter dapat dilihat pada Tabel 1 dan Tabel 2 dan kurva kesalahan CT.

    SKT

  • Tabel 1. Tabel 2. Kelas ketelitian trafo arus untuk meter dapat dilihat pada Tabel 1 dan Tabel 2 dan kurva kesalahan CT.

    SKT

    TRSTM1

    Edisi 27 Juni 1999

    TRAFO ARUS

    (Current Transformer, CT)

    Oleh

    Ir. J. Soekarto

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTKUB.XLS,270699

    1.PENDAHULUAN

    1.1Fungsi

    -Mentransformasikan dari arus yg besar ke arus yg kecil guna pengukuran

    atau poteksi

    -Sebagai isolasi sirkit sekunder dari sisi primernya.

    -Memungkinkan penggunaan standar arus pengenal utk alat sisi sekundernya.

    Contoh : 2.000/5 A , 300/1 A

    1.2.Standard Trafo Arus & Trafo Tegangan

    a.IECIEC 185 : 1987

    IEC 44-6 : 1992

    IEC 186 : 1987

    b.EUROPEANBS 7625

    BS 7626

    BS 7628CT and PT

    c.BRITISHBS 3938 : 1973CTs

    BS 3941 : 1975PTs

    d.AMERICANANSI C51.13.1978CTs and PTs

    e.CANADIANCSA CAN 3-C13-M83CTs and PTs

    g.AUSTRALIANAS 1675-1986CTs

    h.INDONESIASNI

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTKUB.XLS,270699Hal 01

    1.3.Dua Kelompok Dasar Trafo Arus

    aTrafo arus untuk pengukuran

    - Mempunyai ketelitian tinggi pada daerah kerja (daerah pengenalnya)

    - Cepat Jenuh

    b.Trafo arus untuk proteksi

    - Mempunyai daerah ketelitian yang luas

    - Tidak cepat jenuh

    Kinerja relai tergantung dari trafo arus yang digunakan.

    1.4.Konstruksi Trafo Arus.

    Sisi primer merupakan batangSisi primer merupakan belitan

    Tipikal trafo arus dengan batang pada sisi primer 1000/1 A

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTKUB.XLS,270699Hal 02

    2.PENGENAL TRAFO ARUS.

    Pengenal primer : 10 - 12,5 - 15 - 20 - 25 - 30 - 40 - 50 - 60 - 75 - 80 A dan

    kelipatan 10

    Pengenal sekunder : 1 - 2 - 5 A

    Trafo arus dengan 2 pengenal primer

    Contoh : 500 - 1000 / 5 A

    a. Primer seri dan paralelRangkaian paralel : 1000 / 5 A

    Rangkaian seri : 500 / 5 A

    b. Sekender di tap

    ab

    1000/5 A500/5 A

    500 - 1000/5 A500 - 1000/5 A

    Trafo arus dengan multi ratio

    Contoh : 100 - 200 - 300 - 400 - 500 - 1000 / 5 A

    Trfo arus ini banyak digunakan di Amerika

    A - B 100 / 5 A

    A - C 200 / 5 A

    A - D 300 / 5 A

    A - E 400 / 5 A

    A - F 500 / 5 A

    A - G 1000 / 5 A

    Pengenal sekunder.

    a.5 A umumnya digunakan bila antara trafo arus dengan alat ukur atau relainya

    dekat

    b.1 A umumnya digunakan bila antara trafo arus dengan alat ukur atau relainya

    jauh

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTKUB.XLS,270699Hal 03

    Umumnya digunakan pada sisistem tegangan tinggi atau ekstra tinggi

    c.2 A untuk keperluan tertentu.

    3.TRAFO ARUS DENGAN 2 INTI

    Tujuan untuk berbagai keperluan yang mempunyai sifat berbeda dan

    menghemat tempat.

    C.T dengan 2 inti 500 / 5 A - 5 A

    Penandaan primer P1 -- P2 atau C1 -- C2

    Penandaan sekunder inti ke 1 1S1 -- 1S2 ---> pengukuran

    Penandaan sekunder inti ke 2 2S1 -- 2S2 ---> relai arus lebih

    4.RANGKAIAN ARUS.

    Rangkaian arus semuanya seri

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTKUB.XLS,270699Hal 04

    Rangkaiam arus CT 300/5 - 5 A.

    Rangkaian arus semuanya seri untuk setiap CT

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTKUB.XLS,270699Hal 05Hal. 17

    Penjelasan sekunder CT yg tidak digunakan harus dihubung singkat

    tegangan pada sekunder dapat

    menjadi besar, tergantung arus

    yang mengalir.

    Rangkaiam arus CT 250-500/5 - 5 A.

    Penjelasan :

    CT 3 tidak digunakan dihubung singkat salah satu atau keduanya

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTKUB.XLS,270699Hal 06

    Trafo arus 250 - 500 / 5 A Salah satu dipakai dan yg lain dihubung singkat.

    Perbandingan transformasi tidak seperti yg diharaapkan dan lebih kecil

    Tujuan salah satu sisi sekunder di bumikan.

    Tujuan salah satu sisi sekunder dibumikan ialah jika terjadi hubung singkat antara

    sisi primer dan sisi sekunder, tegangan sirkit sekunder tidaak naik.

    Pada dasarnya pembumian dapat dilakukan pada S1 atau S2 .

    Dalam beberapa hal letak pembumian sisi sekunder mengikuti buku petunjuk

    pemasangan meter atau relainya.

    Pembumian tidak mempengaruhi arah arus.

    5.BEBAN (BURDEN)

    Beban pengenal

    -Nilai dari beban CT dimana klas ketelitian dinyatakan

    -Beban CT dinyatakan dalam VA

    -Nilai beban umum digunakan : 2,5 ; 5 ; 7,5 ; 10 ; 15 ; 30 VA

    Arus pengenal kontinyu

    -Umumnya dinyatakan pada sisi primer, misalnya 300/5 A, 2000/5 A

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTKUB.XLS,270699Hal 07

    Arus pengenal waktu singkat (Short time rated current)

    -Umumnya dinyatakan untuk 0,5 ; 1,0 ; 2 ; 3 detik.

    -Tidak menimbulkan kerusakan

    -Umumnya dinyatakan pada keadaan sekunder CT di hubung singkat.

    -Arus dinyatakan dalam RMS (nilai efektif)

    Pengenal Arus dinamik

    -Perbandingan dari : Ipuncak / Ipengenal .

    -Ipuncak : kemampuan arus maksimum CT tanpa menimbulkan suatu kerusakan

    Contoh burden :

    C.T. dengan 2 inti. 500 / 5 - 5 A

    Polaritas primer P1 -- P2

    Polaritas sekender inti ke 1 1S1 -- 1S2 ----> 2 x 5 VA = 10 VA

    Polaritas sekender inti ke 2 2S1 -- 2S2 ----> 1 x 5 VA = 5 VA

    Dalam hal ini beban kenyataan saat dilakukan pengukuran tersebut ialah :

    Arus kali Tegangan

    6.KLAS KETELITIAN(IEC 185 /1987)

    Untuk menunjukkan ketelitian C.T. dinyatakan dengan kesalahannya.

    Suatu alat semakin kecil kesalahannya semakin teliti alat tersebut

    Pada C.T. dikenal 2 macam kesalahan yaitu

    a.

    b.

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTKUB.XLS,270699Hal 08

    Pengaruh kesalahan sudut fase

    Kesalahan sudut fase berpengaruh bila pengukuran menyangkut besaran arus dan tegang-

    an misalnya pengukuran daya aktif maupun reaktif, pengukuran energi dan relai arah.

    Kenyataan yang diukur :

    Kesalahan pengukuran tergantung kesalahan rasio dan kesalahan sudut

    7.1.Klas Ketelitian Trafo Arus Untuk Pengukuran

    -CT untuk meter teliti untuk daerah rendah 0,1 s/d 1,2 In

    -Cepat jenuh, diusahakan 5 kali pengenal telah mulai jenuh.

    Supaya CT cepat jenuh dibuat dengan luas penampang jg relatif kecil atau

    han bahan yg mempunyai lengkung B vs H cepat jenuh misalnya Mu-Metal

    Kelas ketelitian trafo arus untuk meter dapat dilihat pada Tabel 1 dan Tabel 2

    dan kurva kesalahan CT.

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTKUB.XLS,270699Hal 09

    Tabel 1

    Tabel kesalahan M s/d YNilai Batas Kesalahan C.T untuk Meter

    Klas+/- % kesalahan rasio+/- pergeseran fase pada

    Keteli-arus pada % dari% dari arus pengenal

    tianarus pengenalmenit (1/60 derajat)

    520100120520100120

    0,10,40,20,10,115855

    0,20,750,350,20,230151010

    0,51,50,750,50,590453030

    1,03,01,51,01,0180906060

    Catatan :beban sekender adalah setiap nilai dari 25 % sapai 100 %

    Tabel 2

    Tabel 2Batas kesalahan untuk C.T keperluan khusus.

    Batas kesalahan untuk C.T keperluan khusus.

    Klas+/- % kesalahan rasio+/- pergeseran fase pada

    Klas+/- % kesalahan rasio+/- pergeseran fase padaKet.arus pada % dari% dari arus pengenal

    Keteli-arus pada % dari% dari arus pengenalarus pengenalmenit (1/60 derajat)

    tianarus pengenalmenit (1/60 derajat)15201001201520100120

    152010012015201001200,2S0,750,350,20,20,23015101010

    0,2S0,750,350,20,20,230151010100,5S1,50,750,50,50,59045303030

    0,5S1,50,750,50,50,59045303030Catatan :beban sekender adalah setiap nilai dari 25 % sapai 100 % beban pengenalnya

    Catatan :beban sekender adalah setiap nilai dari 25 % sapai 100 % beban pengenal-C.T. umomnya digunakan pada 25/5, 50/5, 100/5 dan kelipatan 10

    nya C.T. umomnya digunakan pada 25/5, 50/5, 100/5 dan kelipatan 10Arus dari 1 % sampai 120 % arus pengenal, berlaku hanya CT 5 A

    Arus dari 1 % sampai 120 % arus pengenal, berlaku hanya CT 5 A

    Tabel 3Klas ketelitian% kesalahan

    Tabel 3Klas ketelitian% kesalahanTrafo Arus klas 3 dan 550100

    Trafo Arus klas50100333

    3 da 5333

    55

    55

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTKUB.XLS,270699Hal 10

    Grafik Nilai Batas Kesalahan C.T untuk Meter

    Grafik Nilai Batas Kesalahan C.T untuk Meter Khusus

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTKUB.XLS,270699Hal 11

    Kesalahan perbandingan dan kesalahan sudut.

    Bila arus primer turun arus sekunder turun sebanding, tetapi arus eksitasi tidak demi-

    kian, tetapi dipengaruhi ketidak linierannya kurva nagnetisasi pada besi, dan Ie mem-

    pengaruhi kesaalahan perbandingan maupun kesalahan sudut.

    Semakin kecil arus primer semakin besar kesalahan perbandingan dan kesalahan

    sudutnya.

    Untuk memperbaiki kesalahan tsb :

    - Dengan memperbaiki kualitas materiaal inti besi

    Cold rolled grain oriented silicon steel (CROSS) mempunyai karakteristik

    -Dengan memperpendek jalan sirkit magnit (sekecil mungkin celah, inti digulung)

    -Dengan mengurangi kepadatan fluksi pada inti (memperbesar penampang inti)

    Composit error (e)

    T : lama waktu 1 gelombang

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTKUB.XLS,270699Hal 12

    Rated instrumen limit primary current (IPL)

    Nilai arus primer ( A ) minimum dimana kesalahan composite error dari trafo arus

    sama atau lebih besar dari 10 %, dengan sekender berbeban pengenal

    Instrumen security factor (FS)

    arus sama atau lebih besar dari 10 %, dengan sekender berbeban pengenal

    dari 10 % lihat grafik .

    CT untuk meter untuk menyatakan klasnya yaitu misalnya klas 0,5, FS 5

    Beberapa negara menulis CT untuk meter ialah klas 0,5 n < 5

    jenuh.

    Tujuan supaya penyimpangan meter terbatas saat terjadi hubung singkat pada sistem

    Kurva Instrumen Securrity Factor FS5Tabel 3

    Nilai Batas Kesalahan C.T untuk Proteksi

    KlasPada arus pengenalkesalahan komposit

    ketelikesalahankesalahanpada batas ketelitian

    tianrasiosudutarus primer pengenal

    5 P+/- 1 %+/- 605%

    10 P+/- 3 %-10%

    Faktor batas ketelitian standar ( ALF)5 - 10 - 15 - 20 - 30

    Catatan :Klas ketelitian tidak dijamin untuk burden diatas pengenalnya.

    Tipikal ketelitian minimum terjadi pada 75 % burden pengenal.

    Burden pengenal yang terbaik dan optimum bila dipilih 1,5 kali

    burden sesungguhnya.

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTKUB.XLS,270699Hal 13

    7.2.Trafo Arus Untuk Proteksi

    Trafo arus untuk proteksi diutamakan pada saat gangguan dimana arus yg mengalir

    beberapa kali arus pengenalnya masih harus teliti atau kejenuhannya tinggi.

    Batas ketelitian arus primer pengenal ( Accuracy Limit primairy current)

    Nilai arus primer ( A ) minimum dimana kesalahan composite error dari trafo arus

    sama atau lebih kecil dari 5 % atau 10 %, dengan sekender berbeban pengenal

    Tabel 3

    Nilai Batas Kesalahan C.T untuk Proteksi

    KlasPada arus pengenalkesalahan komposit

    ketelikesalahankesalahanpada batas ketelitian

    tianrasiosudutarus primer pengenal

    5 P+/- 1 %+/- 605%

    10 P+/- 3 %-10%

    Faktor batas ketelitian standar ( ALF)5 - 10 - 15 - 20 - 30

    arus sama atau lebih kecil dari 5 % atau 10 %, dengan sekender berbeban pengenal

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTKUB.XLS,270699Hal 14

    Kurva Limit Acuracy Factor 5 P 10Tabel 1

    Nilai Batas Kesalahan C.T untuk Meter

    Klas+/- % kesalahan rasio+/- pergeseran fase pada

    Keteli-arus pada % dari% dari arus pengenal

    tianarus pengenalmenit (1/60 derajat)

    520100120520100120

    0,10,40,20,10,115855

    0,20,750,350,20,230151010

    0,51,50,750,50,590453030

    1,03,01,51,01,0180906060

    Catatan :beban sekender adalah setiap nilai dari 25 % sapai 100 %

    beban pengenal.

    Kurva Limit Acuracy Factor 10 P 10Tabel 2

    f. Batas kesalahan untuk C.T keperluan khusus.Batas kesalahan untuk C.T keperluan khusus.

    lihat samping

    Klas+/- % kesalahan rasio+/- pergeseran fase pada

    Ketelitianarus pada % dari% dari arus pengenal

    arus pengenalmenit (1/60 derajat)

    15201001201520100120

    0,2S0,750,350,20,20,23015101010

    0,5S1,50,750,50,50,59045303030

    Catatan :beban sekender adalah setiap nilai dari 25 % sapai 100 % beban pengenalnya

    C.T. umomnya digunakan pada 25/5, 50/5, 100/5 dan kelipatan 10

    Arus dari 1 % sampai 120 % arus pengenal, berlaku hanya CT 5 A

    Tabel 3Klas ketelitian% kesalahan

    Trafo Arus klas 3 dan 550100

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTKUB.XLS,270699Hal 15333

    Contoh data CT 20 kV BP s/ CAContoh data CT 20 kV

    Tabel 6Tabel 5

    Data CT 20 kV , 50 Hz sekender 5 AData CT 24 kV , 50 Hz sekender 5 A

    RatedRatedShort circuit strengthCore S1Core S2

    PriprimaryShort timeSurgeClassClass

    currentcurrent, 1 scurrent0.55P10

    AkA r.m.s.kA peakVAFSWVAVmA

    100 - 20011 - 1230 - 601550.16150.0725145

    100 - 20020 - 4050 - 1001550.16150.0725145

    150 - 30016 - 3240 - 801550.18150.2834100

    150 - 30027 - 5468 - 1361550.18150.1934100

    200 - 40020 - 4050 - 1001550.16150.0725145

    200 - 40027 - 5468 - 1361550.16150.0725145

    300 - 60027 - 5468 - 1361550.18150.2834100

    400 - 80027 - 5468 - 1361550.24150.313475

    Data Medium Voltage CT : ABB catalog KOVA 2 GB 95 - 03

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTKUB.XLS,270699Hal 17

    Trafo Arus ( CT )SKT,EZD1-GI,CTT.XLS,270497Hal. 43

    Cara menentukan membuat grafik eksitasi.

    Dengan mengatur tegangan masukan ke CT diukur arus pada A dan tegangan

    pada V

    Pada daerah rendah harus pelan - pelan , arus eksitasi umumnya dalam mA.

    CIRI-CIRI C.T UNTUK METER DAN UNTUK RELAI.

    Dari uraian diatas maka ciri-ciri CT utk Meter dan relai ialah 1200/1 A

    a.Meter

    -Teliti untuk daerah kerja 5 % - 120 % In

    -Cepat jenuh FS rendah

    -Penandaan hanya menyebutkan klas dan FS

    Contoh : CT klas 0,2 FS 5 ; klas 0,5

    b.Relai

    - Klas ketelitian relatif rendah pada arus pengenal

    - Kejenuhan Tinggi

    Contoh : Klas 1,0 n > 10 atau 5P10

    Pada arus pengenal kesalahan perbandingan maks +/- 1 %

    Pada 10 x Arus pengenal kesalahan komposit 5 %

    Klas TPX , klas TPY , klas TPZ

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTKUB.XLS,270699Hal 17

    7.MENENTUKAN POLARITAS CT.

    Penandaan polaritas

    a.CT stadar Primer K - L dan Sekender k - l

    b.Keperluan umum : Primer P1 - P2 atau C1 - C2

    Cara menentukan polaritas CT

    Dengan memasukan tombol T,

    jika polaritas betul galvano meter G

    menyimpang ke kanan dan kembali

    nol.

    Pada saat tombol T dilepas G menyim-

    pang kekiri dan kemudian nol

    Bila salah terjadi sebaliknya.

    8.TINGKAT POLUSI.

    Tinkat polusi untuk peralatan listrik, terutama untuk pasangan luar ditentukan oleh

    jarak rambat isolator.

    Dalam hal ini ditentukan oleh lekuk-lekuk isolatornya.

    Jarak rambat ke bumi

    Polusi ringan 16 mm per kV

    Polusi sedang 20 mm per kV

    Polusi berat 25 mm per kV

    Polusi sangat berat 31 mm per kV

    Contoh

    Sebagai contoh CT 150 kV ABB tipe

    IMBD170X4T4

    Jarak rambat ketanah 5400 mm (polusi berat)

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTKUB.XLS,270699Hal 18

    9.HAL-HAL YANG PERLU DIPERHATIKAN

    a.Salah satu sisi sekunder harus di bumikan

    Tujuan kalau terjadi tembus antara tegangan tinggi dan sisi sekender

    tegangan sisi sekunder ataupun tegangan peralatan tidak naik (dipegang

    oleh tegangan bumi, 0)

    b.Rangkaian sekunder tidak boleh terbuka.

    C.T500/5 A

    I1/I2 = N2/N1 Bila N1 = 1 lilitan n2 = 100 LILITAN

    Pada trafo daya Fluksi (O) kecil jika tidak ada beban pada C.T bila

    rangkaian sekunder terbuka tidak ada yg melawan, fluksi (O) menja-

    di besar.

    - Tegangan sekunder menjadi besar

    - Terjadi kejenuhan pada inti.

    - Rangkaian sekunder tidak boleh dipasang sekring/MCB

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTKUB.XLS,270699Hal 19

    Contoh Spesifikasi Teknik CT

    1.Manufacture :

    2.Type :

    3.Standard : IEC 185 / SNI

    4.Frequecy : 50 Hz

    5.Current ratio200 - 400 / 5 - 5 A

    6Accuracy class / Burden

    1st core : Class 0.5 / Burden 40 VA 1S1 - 1S21st core : Class 0.5 / Burden 40 VA 1S1 - 1S2

    2sd core : Class 5 P10 / Burden 20 VA 2S1 - 2S22sd core : Class 5 P10 / Burden 20 VA 2S1 - 2S2

    6Max. Voltage : 24 kV

    7.Rated short-time withstand current : 16 kA

    8BIL 125 kV

    9.Crepeage distance to ground :400 mm (polusi sedang)

    10.Quantity :

    11Quantity of oil (cc) :

    12Weight including oil (kg) :

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTKUB.XLS,270699Hal 19

    DAFTAR PUSTAKA

    1.Westinghouse ElectricApplied Protective RelayingWestinghouse Electric Co.

    Co.Relay-Instrumen Division

    2.J.B. GupitaElectrical Measurements AndKaston Publising House

    measuring Instrumens

    3.ABB Relays LtdCourse on Modern ProtectionSingapore 9th May until

    SwitzerlandAnd Station Control (Vol.1)20th May 1994

    4.GEC MeasurementMBCH Biased Differential Relay

    5.IEC 185 : 1987Current TrnsformerPublication 185

    6.ABBKOFA Indoor Type CurrentCatalogue KOVA 2

    TransformersGB 95 - 03

    7.ABBCurrent Transformers type IMBABBAUST-1001A

    8.ASEAASEA Instrument transformers Application Guide

    (LB 05 - 0002E)

    9.PT PLN JASDIK & Lokakarya Rele Proteksi GEC - Alsthom

    GEC ALSTHOMPT. PLN (Persero) Udiklat Semarang 22 - 26 Sep-

    tember 1997

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTKUB.XLS,270699Hal 20

    LAMPIRAN 2

    1.Dasar - dasar dan filosofi sistem proteksi

    2.Trafo arus ( CT )

    3.Trafo tegangan

    4.Relai arus lebih

    5.Relai arah

    6.Relai defensial

    7.Proteksi Rel

    MBD0000D74D.unknown

    MBD00081A3C.unknown

    MBD0008985D.unknown

    MBD00045C89.unknown

    TRSTM1

    Edisi 27 Juni 1999

    TRAFO ARUS

    (Current Transformer, CT)

    Oleh

    Ir. J. Soekarto

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTKUB.XLS,270699

    1.PENDAHULUAN

    1.1Fungsi

    -Mentransformasikan dari arus yg besar ke arus yg kecil guna pengukuran

    atau poteksi

    -Sebagai isolasi sirkit sekunder dari sisi primernya.

    -Memungkinkan penggunaan standar arus pengenal utk alat sisi sekundernya.

    Contoh : 2.000/5 A , 300/1 A

    1.2.Standard Trafo Arus & Trafo Tegangan

    a.IECIEC 185 : 1987

    IEC 44-6 : 1992

    IEC 186 : 1987

    b.EUROPEANBS 7625

    BS 7626

    BS 7628CT and PT

    c.BRITISHBS 3938 : 1973CTs

    BS 3941 : 1975PTs

    d.AMERICANANSI C51.13.1978CTs and PTs

    e.CANADIANCSA CAN 3-C13-M83CTs and PTs

    g.AUSTRALIANAS 1675-1986CTs

    h.INDONESIASNI

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTKUB.XLS,270699Hal 01

    1.3.Dua Kelompok Dasar Trafo Arus

    aTrafo arus untuk pengukuran

    - Mempunyai ketelitian tinggi pada daerah kerja (daerah pengenalnya)

    - Cepat Jenuh

    b.Trafo arus untuk proteksi

    - Mempunyai daerah ketelitian yang luas

    - Tidak cepat jenuh

    Kinerja relai tergantung dari trafo arus yang digunakan.

    1.4.Konstruksi Trafo Arus.

    Sisi primer merupakan batangSisi primer merupakan belitan

    Tipikal trafo arus dengan batang pada sisi primer 1000/1 A

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTKUB.XLS,270699Hal 02

    2.PENGENAL TRAFO ARUS.

    Pengenal primer : 10 - 12,5 - 15 - 20 - 25 - 30 - 40 - 50 - 60 - 75 - 80 A dan

    kelipatan 10

    Pengenal sekunder : 1 - 2 - 5 A

    Trafo arus dengan 2 pengenal primer

    Contoh : 500 - 1000 / 5 A

    a. Primer seri dan paralelRangkaian paralel : 1000 / 5 A

    Rangkaian seri : 500 / 5 A

    b. Sekender di tap

    ab

    1000/5 A500/5 A

    500 - 1000/5 A500 - 1000/5 A

    Trafo arus dengan multi ratio

    Contoh : 100 - 200 - 300 - 400 - 500 - 1000 / 5 A

    Trfo arus ini banyak digunakan di Amerika

    A - B 100 / 5 A

    A - C 200 / 5 A

    A - D 300 / 5 A

    A - E 400 / 5 A

    A - F 500 / 5 A

    A - G 1000 / 5 A

    Pengenal sekunder.

    a.5 A umumnya digunakan bila antara trafo arus dengan alat ukur atau relainya

    dekat

    b.1 A umumnya digunakan bila antara trafo arus dengan alat ukur atau relainya

    jauh

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTKUB.XLS,270699Hal 03

    Umumnya digunakan pada sisistem tegangan tinggi atau ekstra tinggi

    c.2 A untuk keperluan tertentu.

    3.TRAFO ARUS DENGAN 2 INTI

    Tujuan untuk berbagai keperluan yang mempunyai sifat berbeda dan

    menghemat tempat.

    C.T dengan 2 inti 500 / 5 A - 5 A

    Penandaan primer P1 -- P2 atau C1 -- C2

    Penandaan sekunder inti ke 1 1S1 -- 1S2 ---> pengukuran

    Penandaan sekunder inti ke 2 2S1 -- 2S2 ---> relai arus lebih

    4.RANGKAIAN ARUS.

    Rangkaian arus semuanya seri

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTKUB.XLS,270699Hal 04

    Rangkaiam arus CT 300/5 - 5 A.

    Rangkaian arus semuanya seri untuk setiap CT

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTKUB.XLS,270699Hal 05Hal. 17

    Penjelasan sekunder CT yg tidak digunakan harus dihubung singkat

    tegangan pada sekunder dapat

    menjadi besar, tergantung arus

    yang mengalir.

    Rangkaiam arus CT 250-500/5 - 5 A.

    Penjelasan :

    CT 3 tidak digunakan dihubung singkat salah satu atau keduanya

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTKUB.XLS,270699Hal 06

    Trafo arus 250 - 500 / 5 A Salah satu dipakai dan yg lain dihubung singkat.

    Perbandingan transformasi tidak seperti yg diharaapkan dan lebih kecil

    Tujuan salah satu sisi sekunder di bumikan.

    Tujuan salah satu sisi sekunder dibumikan ialah jika terjadi hubung singkat antara

    sisi primer dan sisi sekunder, tegangan sirkit sekunder tidaak naik.

    Pada dasarnya pembumian dapat dilakukan pada S1 atau S2 .

    Dalam beberapa hal letak pembumian sisi sekunder mengikuti buku petunjuk

    pemasangan meter atau relainya.

    Pembumian tidak mempengaruhi arah arus.

    5.BEBAN (BURDEN)

    Beban pengenal

    -Nilai dari beban CT dimana klas ketelitian dinyatakan

    -Beban CT dinyatakan dalam VA

    -Nilai beban umum digunakan : 2,5 ; 5 ; 7,5 ; 10 ; 15 ; 30 VA

    Arus pengenal kontinyu

    -Umumnya dinyatakan pada sisi primer, misalnya 300/5 A, 2000/5 A

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTKUB.XLS,270699Hal 07

    Arus pengenal waktu singkat (Short time rated current)

    -Umumnya dinyatakan untuk 0,5 ; 1,0 ; 2 ; 3 detik.

    -Tidak menimbulkan kerusakan

    -Umumnya dinyatakan pada keadaan sekunder CT di hubung singkat.

    -Arus dinyatakan dalam RMS (nilai efektif)

    Pengenal Arus dinamik

    -Perbandingan dari : Ipuncak / Ipengenal .

    -Ipuncak : kemampuan arus maksimum CT tanpa menimbulkan suatu kerusakan

    Contoh burden :

    C.T. dengan 2 inti. 500 / 5 - 5 A

    Polaritas primer P1 -- P2

    Polaritas sekender inti ke 1 1S1 -- 1S2 ----> 2 x 5 VA = 10 VA

    Polaritas sekender inti ke 2 2S1 -- 2S2 ----> 1 x 5 VA = 5 VA

    Dalam hal ini beban kenyataan saat dilakukan pengukuran tersebut ialah :

    Arus kali Tegangan

    6.KLAS KETELITIAN(IEC 185 /1987)

    Untuk menunjukkan ketelitian C.T. dinyatakan dengan kesalahannya.

    Suatu alat semakin kecil kesalahannya semakin teliti alat tersebut

    Pada C.T. dikenal 2 macam kesalahan yaitu

    a.

    b.

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTKUB.XLS,270699Hal 08

    Pengaruh kesalahan sudut fase

    Kesalahan sudut fase berpengaruh bila pengukuran menyangkut besaran arus dan tegang-

    an misalnya pengukuran daya aktif maupun reaktif, pengukuran energi dan relai arah.

    Kenyataan yang diukur :

    Kesalahan pengukuran tergantung kesalahan rasio dan kesalahan sudut

    7.1.Klas Ketelitian Trafo Arus Untuk Pengukuran

    -CT untuk meter teliti untuk daerah rendah 0,1 s/d 1,2 In

    -Cepat jenuh, diusahakan 5 kali pengenal telah mulai jenuh.

    Supaya CT cepat jenuh dibuat dengan luas penampang jg relatif kecil atau

    han bahan yg mempunyai lengkung B vs H cepat jenuh misalnya Mu-Metal

    Kelas ketelitian trafo arus untuk meter dapat dilihat pada Tabel 1 dan Tabel 2

    dan kurva kesalahan CT.

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTKUB.XLS,270699Hal 09

    Tabel 1

    Tabel kesalahan M s/d YNilai Batas Kesalahan C.T untuk Meter

    Klas+/- % kesalahan rasio+/- pergeseran fase pada

    Keteli-arus pada % dari% dari arus pengenal

    tianarus pengenalmenit (1/60 derajat)

    520100120520100120

    0,10,40,20,10,115855

    0,20,750,350,20,230151010

    0,51,50,750,50,590453030

    1,03,01,51,01,0180906060

    Catatan :beban sekender adalah setiap nilai dari 25 % sapai 100 %

    Tabel 2

    Tabel 2Batas kesalahan untuk C.T keperluan khusus.

    Batas kesalahan untuk C.T keperluan khusus.

    Klas+/- % kesalahan rasio+/- pergeseran fase pada

    Klas+/- % kesalahan rasio+/- pergeseran fase padaKet.arus pada % dari% dari arus pengenal

    Keteli-arus pada % dari% dari arus pengenalarus pengenalmenit (1/60 derajat)

    tianarus pengenalmenit (1/60 derajat)15201001201520100120

    152010012015201001200,2S0,750,350,20,20,23015101010

    0,2S0,750,350,20,20,230151010100,5S1,50,750,50,50,59045303030

    0,5S1,50,750,50,50,59045303030Catatan :beban sekender adalah setiap nilai dari 25 % sapai 100 % beban pengenalnya

    Catatan :beban sekender adalah setiap nilai dari 25 % sapai 100 % beban pengenal-C.T. umomnya digunakan pada 25/5, 50/5, 100/5 dan kelipatan 10

    nya C.T. umomnya digunakan pada 25/5, 50/5, 100/5 dan kelipatan 10Arus dari 1 % sampai 120 % arus pengenal, berlaku hanya CT 5 A

    Arus dari 1 % sampai 120 % arus pengenal, berlaku hanya CT 5 A

    Tabel 3Klas ketelitian% kesalahan

    Tabel 3Klas ketelitian% kesalahanTrafo Arus klas 3 dan 550100

    Trafo Arus klas50100333

    3 da 5333

    55

    55

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTKUB.XLS,270699Hal 10

    Grafik Nilai Batas Kesalahan C.T untuk Meter

    Grafik Nilai Batas Kesalahan C.T untuk Meter Khusus

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTKUB.XLS,270699Hal 11

    Kesalahan perbandingan dan kesalahan sudut.

    Bila arus primer turun arus sekunder turun sebanding, tetapi arus eksitasi tidak demi-

    kian, tetapi dipengaruhi ketidak linierannya kurva nagnetisasi pada besi, dan Ie mem-

    pengaruhi kesaalahan perbandingan maupun kesalahan sudut.

    Semakin kecil arus primer semakin besar kesalahan perbandingan dan kesalahan

    sudutnya.

    Untuk memperbaiki kesalahan tsb :

    - Dengan memperbaiki kualitas materiaal inti besi

    Cold rolled grain oriented silicon steel (CROSS) mempunyai karakteristik

    -Dengan memperpendek jalan sirkit magnit (sekecil mungkin celah, inti digulung)

    -Dengan mengurangi kepadatan fluksi pada inti (memperbesar penampang inti)

    Composit error (e)

    T : lama waktu 1 gelombang

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTKUB.XLS,270699Hal 12

    Rated instrumen limit primary current (IPL)

    Nilai arus primer ( A ) minimum dimana kesalahan composite error dari trafo arus

    sama atau lebih besar dari 10 %, dengan sekender berbeban pengenal

    Instrumen security factor (FS)

    arus sama atau lebih besar dari 10 %, dengan sekender berbeban pengenal

    dari 10 % lihat grafik .

    CT untuk meter untuk menyatakan klasnya yaitu misalnya klas 0,5, FS 5

    Beberapa negara menulis CT untuk meter ialah klas 0,5 n < 5

    jenuh.

    Tujuan supaya penyimpangan meter terbatas saat terjadi hubung singkat pada sistem

    Kurva Instrumen Securrity Factor FS5Tabel 3

    Nilai Batas Kesalahan C.T untuk Proteksi

    KlasPada arus pengenalkesalahan komposit

    ketelikesalahankesalahanpada batas ketelitian

    tianrasiosudutarus primer pengenal

    5 P+/- 1 %+/- 605%

    10 P+/- 3 %-10%

    Faktor batas ketelitian standar ( ALF)5 - 10 - 15 - 20 - 30

    Catatan :Klas ketelitian tidak dijamin untuk burden diatas pengenalnya.

    Tipikal ketelitian minimum terjadi pada 75 % burden pengenal.

    Burden pengenal yang terbaik dan optimum bila dipilih 1,5 kali

    burden sesungguhnya.

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTKUB.XLS,270699Hal 13

    7.2.Trafo Arus Untuk Proteksi

    Trafo arus untuk proteksi diutamakan pada saat gangguan dimana arus yg mengalir

    beberapa kali arus pengenalnya masih harus teliti atau kejenuhannya tinggi.

    Batas ketelitian arus primer pengenal ( Accuracy Limit primairy current)

    Nilai arus primer ( A ) minimum dimana kesalahan composite error dari trafo arus

    sama atau lebih kecil dari 5 % atau 10 %, dengan sekender berbeban pengenal

    Tabel 3

    Nilai Batas Kesalahan C.T untuk Proteksi

    KlasPada arus pengenalkesalahan komposit

    ketelikesalahankesalahanpada batas ketelitian

    tianrasiosudutarus primer pengenal

    5 P+/- 1 %+/- 605%

    10 P+/- 3 %-10%

    Faktor batas ketelitian standar ( ALF)5 - 10 - 15 - 20 - 30

    arus sama atau lebih kecil dari 5 % atau 10 %, dengan sekender berbeban pengenal

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTKUB.XLS,270699Hal 14

    Kurva Limit Acuracy Factor 5 P 10Tabel 1

    Nilai Batas Kesalahan C.T untuk Meter

    Klas+/- % kesalahan rasio+/- pergeseran fase pada

    Keteli-arus pada % dari% dari arus pengenal

    tianarus pengenalmenit (1/60 derajat)

    520100120520100120

    0,10,40,20,10,115855

    0,20,750,350,20,230151010

    0,51,50,750,50,590453030

    1,03,01,51,01,0180906060

    Catatan :beban sekender adalah setiap nilai dari 25 % sapai 100 %

    beban pengenal.

    Kurva Limit Acuracy Factor 10 P 10Tabel 2

    f. Batas kesalahan untuk C.T keperluan khusus.Batas kesalahan untuk C.T keperluan khusus.

    lihat samping

    Klas+/- % kesalahan rasio+/- pergeseran fase pada

    Ketelitianarus pada % dari% dari arus pengenal

    arus pengenalmenit (1/60 derajat)

    15201001201520100120

    0,2S0,750,350,20,20,23015101010

    0,5S1,50,750,50,50,59045303030

    Catatan :beban sekender adalah setiap nilai dari 25 % sapai 100 % beban pengenalnya

    C.T. umomnya digunakan pada 25/5, 50/5, 100/5 dan kelipatan 10

    Arus dari 1 % sampai 120 % arus pengenal, berlaku hanya CT 5 A

    Tabel 3Klas ketelitian% kesalahan

    Trafo Arus klas 3 dan 550100

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTKUB.XLS,270699Hal 15333

    Contoh data CT 20 kV BP s/ CAContoh data CT 20 kV

    Tabel 6Tabel 5

    Data CT 20 kV , 50 Hz sekender 5 AData CT 24 kV , 50 Hz sekender 5 A

    RatedRatedShort circuit strengthCore S1Core S2

    PriprimaryShort timeSurgeClassClass

    currentcurrent, 1 scurrent0.55P10

    AkA r.m.s.kA peakVAFSWVAVmA

    100 - 20011 - 1230 - 601550.16150.0725145

    100 - 20020 - 4050 - 1001550.16150.0725145

    150 - 30016 - 3240 - 801550.18150.2834100

    150 - 30027 - 5468 - 1361550.18150.1934100

    200 - 40020 - 4050 - 1001550.16150.0725145

    200 - 40027 - 5468 - 1361550.16150.0725145

    300 - 60027 - 5468 - 1361550.18150.2834100

    400 - 80027 - 5468 - 1361550.24150.313475

    Data Medium Voltage CT : ABB catalog KOVA 2 GB 95 - 03

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTKUB.XLS,270699Hal 17

    Trafo Arus ( CT )SKT,EZD1-GI,CTT.XLS,270497Hal. 43

    Cara menentukan membuat grafik eksitasi.

    Dengan mengatur tegangan masukan ke CT diukur arus pada A dan tegangan

    pada V

    Pada daerah rendah harus pelan - pelan , arus eksitasi umumnya dalam mA.

    CIRI-CIRI C.T UNTUK METER DAN UNTUK RELAI.

    Dari uraian diatas maka ciri-ciri CT utk Meter dan relai ialah 1200/1 A

    a.Meter

    -Teliti untuk daerah kerja 5 % - 120 % In

    -Cepat jenuh FS rendah

    -Penandaan hanya menyebutkan klas dan FS

    Contoh : CT klas 0,2 FS 5 ; klas 0,5

    b.Relai

    - Klas ketelitian relatif rendah pada arus pengenal

    - Kejenuhan Tinggi

    Contoh : Klas 1,0 n > 10 atau 5P10

    Pada arus pengenal kesalahan perbandingan maks +/- 1 %

    Pada 10 x Arus pengenal kesalahan komposit 5 %

    Klas TPX , klas TPY , klas TPZ

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTKUB.XLS,270699Hal 17

    7.MENENTUKAN POLARITAS CT.

    Penandaan polaritas

    a.CT stadar Primer K - L dan Sekender k - l

    b.Keperluan umum : Primer P1 - P2 atau C1 - C2

    Cara menentukan polaritas CT

    Dengan memasukan tombol T,

    jika polaritas betul galvano meter G

    menyimpang ke kanan dan kembali

    nol.

    Pada saat tombol T dilepas G menyim-

    pang kekiri dan kemudian nol

    Bila salah terjadi sebaliknya.

    8.TINGKAT POLUSI.

    Tinkat polusi untuk peralatan listrik, terutama untuk pasangan luar ditentukan oleh

    jarak rambat isolator.

    Dalam hal ini ditentukan oleh lekuk-lekuk isolatornya.

    Jarak rambat ke bumi

    Polusi ringan 16 mm per kV

    Polusi sedang 20 mm per kV

    Polusi berat 25 mm per kV

    Polusi sangat berat 31 mm per kV

    Contoh

    Sebagai contoh CT 150 kV ABB tipe

    IMBD170X4T4

    Jarak rambat ketanah 5400 mm (polusi berat)

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTKUB.XLS,270699Hal 18

    9.HAL-HAL YANG PERLU DIPERHATIKAN

    a.Salah satu sisi sekunder harus di bumikan

    Tujuan kalau terjadi tembus antara tegangan tinggi dan sisi sekender

    tegangan sisi sekunder ataupun tegangan peralatan tidak naik (dipegang

    oleh tegangan bumi, 0)

    b.Rangkaian sekunder tidak boleh terbuka.

    C.T500/5 A

    I1/I2 = N2/N1 Bila N1 = 1 lilitan n2 = 100 LILITAN

    Pada trafo daya Fluksi (O) kecil jika tidak ada beban pada C.T bila

    rangkaian sekunder terbuka tidak ada yg melawan, fluksi (O) menja-

    di besar.

    - Tegangan sekunder menjadi besar

    - Terjadi kejenuhan pada inti.

    - Rangkaian sekunder tidak boleh dipasang sekring/MCB

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTKUB.XLS,270699Hal 19

    Contoh Spesifikasi Teknik CT

    1.Manufacture :

    2.Type :

    3.Standard : IEC 185 / SNI

    4.Frequecy : 50 Hz

    5.Current ratio200 - 400 / 5 - 5 A

    6Accuracy class / Burden

    1st core : Class 0.5 / Burden 40 VA 1S1 - 1S21st core : Class 0.5 / Burden 40 VA 1S1 - 1S2

    2sd core : Class 5 P10 / Burden 20 VA 2S1 - 2S22sd core : Class 5 P10 / Burden 20 VA 2S1 - 2S2

    6Max. Voltage : 24 kV

    7.Rated short-time withstand current : 16 kA

    8BIL 125 kV

    9.Crepeage distance to ground :400 mm (polusi sedang)

    10.Quantity :

    11Quantity of oil (cc) :

    12Weight including oil (kg) :

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTKUB.XLS,270699Hal 19

    DAFTAR PUSTAKA

    1.Westinghouse ElectricApplied Protective RelayingWestinghouse Electric Co.

    Co.Relay-Instrumen Division

    2.J.B. GupitaElectrical Measurements AndKaston Publising House

    measuring Instrumens

    3.ABB Relays LtdCourse on Modern ProtectionSingapore 9th May until

    SwitzerlandAnd Station Control (Vol.1)20th May 1994

    4.GEC MeasurementMBCH Biased Differential Relay

    5.IEC 185 : 1987Current TrnsformerPublication 185

    6.ABBKOFA Indoor Type CurrentCatalogue KOVA 2

    TransformersGB 95 - 03

    7.ABBCurrent Transformers type IMBABBAUST-1001A

    8.ASEAASEA Instrument transformers Application Guide

    (LB 05 - 0002E)

    9.PT PLN JASDIK & Lokakarya Rele Proteksi GEC - Alsthom

    GEC ALSTHOMPT. PLN (Persero) Udiklat Semarang 22 - 26 Sep-

    tember 1997

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTKUB.XLS,270699Hal 20

    LAMPIRAN 2

    1.Dasar - dasar dan filosofi sistem proteksi

    2.Trafo arus ( CT )

    3.Trafo tegangan

    4.Relai arus lebih

    5.Relai arah

    6.Relai defensial

    7.Proteksi Rel

    MBD0000D74D.unknown

    MBD00081A3C.unknown

    MBD0008985D.unknown

    MBD00045C89.unknown

  • Trafo Arus Untuk ProteksiTrafo arus untuk proteksi diutamakan pada saat gangguan dimana arus yg mengalir beberapa kali arus pengenalnya masih harus teliti atau kejenuhannya tinggi.Kelas ketelitian trafo arus untuk proteksi dapat dilihat pada Tabel 3.Tabel 3. Nilai Batas Kesalahan C.T untuk Proteksi Faktor batas ketelitian standar ( ALF) 5 - 10 - 15 - 20 - 30

    SKT

    TRSTM1

    Edisi 27 Juni 1999

    TRAFO ARUS

    (Current Transformer, CT)

    Oleh

    Ir. J. Soekarto

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTKUB.XLS,270699

    1.PENDAHULUAN

    1.1Fungsi

    -Mentransformasikan dari arus yg besar ke arus yg kecil guna pengukuran

    atau poteksi

    -Sebagai isolasi sirkit sekunder dari sisi primernya.

    -Memungkinkan penggunaan standar arus pengenal utk alat sisi sekundernya.

    Contoh : 2.000/5 A , 300/1 A

    1.2.Standard Trafo Arus & Trafo Tegangan

    a.IECIEC 185 : 1987

    IEC 44-6 : 1992

    IEC 186 : 1987

    b.EUROPEANBS 7625

    BS 7626

    BS 7628CT and PT

    c.BRITISHBS 3938 : 1973CTs

    BS 3941 : 1975PTs

    d.AMERICANANSI C51.13.1978CTs and PTs

    e.CANADIANCSA CAN 3-C13-M83CTs and PTs

    g.AUSTRALIANAS 1675-1986CTs

    h.INDONESIASNI

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTKUB.XLS,270699Hal 01

    1.3.Dua Kelompok Dasar Trafo Arus

    aTrafo arus untuk pengukuran

    - Mempunyai ketelitian tinggi pada daerah kerja (daerah pengenalnya)

    - Cepat Jenuh

    b.Trafo arus untuk proteksi

    - Mempunyai daerah ketelitian yang luas

    - Tidak cepat jenuh

    Kinerja relai tergantung dari trafo arus yang digunakan.

    1.4.Konstruksi Trafo Arus.

    Sisi primer merupakan batangSisi primer merupakan belitan

    Tipikal trafo arus dengan batang pada sisi primer 1000/1 A

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTKUB.XLS,270699Hal 02

    2.PENGENAL TRAFO ARUS.

    Pengenal primer : 10 - 12,5 - 15 - 20 - 25 - 30 - 40 - 50 - 60 - 75 - 80 A dan

    kelipatan 10

    Pengenal sekunder : 1 - 2 - 5 A

    Trafo arus dengan 2 pengenal primer

    Contoh : 500 - 1000 / 5 A

    a. Primer seri dan paralelRangkaian paralel : 1000 / 5 A

    Rangkaian seri : 500 / 5 A

    b. Sekender di tap

    ab

    1000/5 A500/5 A

    500 - 1000/5 A500 - 1000/5 A

    Trafo arus dengan multi ratio

    Contoh : 100 - 200 - 300 - 400 - 500 - 1000 / 5 A

    Trfo arus ini banyak digunakan di Amerika

    A - B 100 / 5 A

    A - C 200 / 5 A

    A - D 300 / 5 A

    A - E 400 / 5 A

    A - F 500 / 5 A

    A - G 1000 / 5 A

    Pengenal sekunder.

    a.5 A umumnya digunakan bila antara trafo arus dengan alat ukur atau relainya

    dekat

    b.1 A umumnya digunakan bila antara trafo arus dengan alat ukur atau relainya

    jauh

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTKUB.XLS,270699Hal 03

    Umumnya digunakan pada sisistem tegangan tinggi atau ekstra tinggi

    c.2 A untuk keperluan tertentu.

    3.TRAFO ARUS DENGAN 2 INTI

    Tujuan untuk berbagai keperluan yang mempunyai sifat berbeda dan

    menghemat tempat.

    C.T dengan 2 inti 500 / 5 A - 5 A

    Penandaan primer P1 -- P2 atau C1 -- C2

    Penandaan sekunder inti ke 1 1S1 -- 1S2 ---> pengukuran

    Penandaan sekunder inti ke 2 2S1 -- 2S2 ---> relai arus lebih

    4.RANGKAIAN ARUS.

    Rangkaian arus semuanya seri

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTKUB.XLS,270699Hal 04

    Rangkaiam arus CT 300/5 - 5 A.

    Rangkaian arus semuanya seri untuk setiap CT

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTKUB.XLS,270699Hal 05Hal. 17

    Penjelasan sekunder CT yg tidak digunakan harus dihubung singkat

    tegangan pada sekunder dapat

    menjadi besar, tergantung arus

    yang mengalir.

    Rangkaiam arus CT 250-500/5 - 5 A.

    Penjelasan :

    CT 3 tidak digunakan dihubung singkat salah satu atau keduanya

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTKUB.XLS,270699Hal 06

    Trafo arus 250 - 500 / 5 A Salah satu dipakai dan yg lain dihubung singkat.

    Perbandingan transformasi tidak seperti yg diharaapkan dan lebih kecil

    Tujuan salah satu sisi sekunder di bumikan.

    Tujuan salah satu sisi sekunder dibumikan ialah jika terjadi hubung singkat antara

    sisi primer dan sisi sekunder, tegangan sirkit sekunder tidaak naik.

    Pada dasarnya pembumian dapat dilakukan pada S1 atau S2 .

    Dalam beberapa hal letak pembumian sisi sekunder mengikuti buku petunjuk

    pemasangan meter atau relainya.

    Pembumian tidak mempengaruhi arah arus.

    5.BEBAN (BURDEN)

    Beban pengenal

    -Nilai dari beban CT dimana klas ketelitian dinyatakan

    -Beban CT dinyatakan dalam VA

    -Nilai beban umum digunakan : 2,5 ; 5 ; 7,5 ; 10 ; 15 ; 30 VA

    Arus pengenal kontinyu

    -Umumnya dinyatakan pada sisi primer, misalnya 300/5 A, 2000/5 A

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTKUB.XLS,270699Hal 07

    Arus pengenal waktu singkat (Short time rated current)

    -Umumnya dinyatakan untuk 0,5 ; 1,0 ; 2 ; 3 detik.

    -Tidak menimbulkan kerusakan

    -Umumnya dinyatakan pada keadaan sekunder CT di hubung singkat.

    -Arus dinyatakan dalam RMS (nilai efektif)

    Pengenal Arus dinamik

    -Perbandingan dari : Ipuncak / Ipengenal .

    -Ipuncak : kemampuan arus maksimum CT tanpa menimbulkan suatu kerusakan

    Contoh burden :

    C.T. dengan 2 inti. 500 / 5 - 5 A

    Polaritas primer P1 -- P2

    Polaritas sekender inti ke 1 1S1 -- 1S2 ----> 2 x 5 VA = 10 VA

    Polaritas sekender inti ke 2 2S1 -- 2S2 ----> 1 x 5 VA = 5 VA

    Dalam hal ini beban kenyataan saat dilakukan pengukuran tersebut ialah :

    Arus kali Tegangan

    6.KLAS KETELITIAN(IEC 185 /1987)

    Untuk menunjukkan ketelitian C.T. dinyatakan dengan kesalahannya.

    Suatu alat semakin kecil kesalahannya semakin teliti alat tersebut

    Pada C.T. dikenal 2 macam kesalahan yaitu

    a.

    b.

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTKUB.XLS,270699Hal 08

    Pengaruh kesalahan sudut fase

    Kesalahan sudut fase berpengaruh bila pengukuran menyangkut besaran arus dan tegang-

    an misalnya pengukuran daya aktif maupun reaktif, pengukuran energi dan relai arah.

    Kenyataan yang diukur :

    Kesalahan pengukuran tergantung kesalahan rasio dan kesalahan sudut

    7.1.Klas Ketelitian Trafo Arus Untuk Pengukuran

    -CT untuk meter teliti untuk daerah rendah 0,1 s/d 1,2 In

    -Cepat jenuh, diusahakan 5 kali pengenal telah mulai jenuh.

    Supaya CT cepat jenuh dibuat dengan luas penampang jg relatif kecil atau

    han bahan yg mempunyai lengkung B vs H cepat jenuh misalnya Mu-Metal

    Kelas ketelitian trafo arus untuk meter dapat dilihat pada Tabel 1 dan Tabel 2

    dan kurva kesalahan CT.

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTKUB.XLS,270699Hal 09

    Tabel 1

    Tabel kesalahan M s/d YNilai Batas Kesalahan C.T untuk Meter

    Klas+/- % kesalahan rasio+/- pergeseran fase pada

    Keteli-arus pada % dari% dari arus pengenal

    tianarus pengenalmenit (1/60 derajat)

    520100120520100120

    0,10,40,20,10,115855

    0,20,750,350,20,230151010

    0,51,50,750,50,590453030

    1,03,01,51,01,0180906060

    Catatan :beban sekender adalah setiap nilai dari 25 % sapai 100 %

    Tabel 2

    Tabel 2Batas kesalahan untuk C.T keperluan khusus.

    Batas kesalahan untuk C.T keperluan khusus.

    Klas+/- % kesalahan rasio+/- pergeseran fase pada

    Klas+/- % kesalahan rasio+/- pergeseran fase padaKet.arus pada % dari% dari arus pengenal

    Keteli-arus pada % dari% dari arus pengenalarus pengenalmenit (1/60 derajat)

    tianarus pengenalmenit (1/60 derajat)15201001201520100120

    152010012015201001200,2S0,750,350,20,20,23015101010

    0,2S0,750,350,20,20,230151010100,5S1,50,750,50,50,59045303030

    0,5S1,50,750,50,50,59045303030Catatan :beban sekender adalah setiap nilai dari 25 % sapai 100 % beban pengenalnya

    Catatan :beban sekender adalah setiap nilai dari 25 % sapai 100 % beban pengenal-C.T. umomnya digunakan pada 25/5, 50/5, 100/5 dan kelipatan 10

    nya C.T. umomnya digunakan pada 25/5, 50/5, 100/5 dan kelipatan 10Arus dari 1 % sampai 120 % arus pengenal, berlaku hanya CT 5 A

    Arus dari 1 % sampai 120 % arus pengenal, berlaku hanya CT 5 A

    Tabel 3Klas ketelitian% kesalahan

    Tabel 3Klas ketelitian% kesalahanTrafo Arus klas 3 dan 550100

    Trafo Arus klas50100333

    3 da 5333

    55

    55

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTKUB.XLS,270699Hal 10

    Grafik Nilai Batas Kesalahan C.T untuk Meter

    Grafik Nilai Batas Kesalahan C.T untuk Meter Khusus

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTKUB.XLS,270699Hal 11

    Kesalahan perbandingan dan kesalahan sudut.

    Bila arus primer turun arus sekunder turun sebanding, tetapi arus eksitasi tidak demi-

    kian, tetapi dipengaruhi ketidak linierannya kurva nagnetisasi pada besi, dan Ie mem-

    pengaruhi kesaalahan perbandingan maupun kesalahan sudut.

    Semakin kecil arus primer semakin besar kesalahan perbandingan dan kesalahan

    sudutnya.

    Untuk memperbaiki kesalahan tsb :

    - Dengan memperbaiki kualitas materiaal inti besi

    Cold rolled grain oriented silicon steel (CROSS) mempunyai karakteristik

    -Dengan memperpendek jalan sirkit magnit (sekecil mungkin celah, inti digulung)

    -Dengan mengurangi kepadatan fluksi pada inti (memperbesar penampang inti)

    Composit error (e)

    T : lama waktu 1 gelombang

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTKUB.XLS,270699Hal 12

    Rated instrumen limit primary current (IPL)

    Nilai arus primer ( A ) minimum dimana kesalahan composite error dari trafo arus

    sama atau lebih besar dari 10 %, dengan sekender berbeban pengenal

    Instrumen security factor (FS)

    arus sama atau lebih besar dari 10 %, dengan sekender berbeban pengenal

    dari 10 % lihat grafik .

    CT untuk meter untuk menyatakan klasnya yaitu misalnya klas 0,5, FS 5

    Beberapa negara menulis CT untuk meter ialah klas 0,5 n < 5

    jenuh.

    Tujuan supaya penyimpangan meter terbatas saat terjadi hubung singkat pada sistem

    Kurva Instrumen Securrity Factor FS5Tabel 3

    Nilai Batas Kesalahan C.T untuk Proteksi

    KlasPada arus pengenalkesalahan komposit

    ketelikesalahankesalahanpada batas ketelitian

    tianrasiosudutarus primer pengenal

    5 P+/- 1 %+/- 605%

    10 P+/- 3 %-10%

    Faktor batas ketelitian standar ( ALF)5 - 10 - 15 - 20 - 30

    Catatan :Klas ketelitian tidak dijamin untuk burden diatas pengenalnya.

    Tipikal ketelitian minimum terjadi pada 75 % burden pengenal.

    Burden pengenal yang terbaik dan optimum bila dipilih 1,5 kali

    burden sesungguhnya.

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTKUB.XLS,270699Hal 13

    7.2.Trafo Arus Untuk Proteksi

    Trafo arus untuk proteksi diutamakan pada saat gangguan dimana arus yg mengalir

    beberapa kali arus pengenalnya masih harus teliti atau kejenuhannya tinggi.

    Batas ketelitian arus primer pengenal ( Accuracy Limit primairy current)

    Nilai arus primer ( A ) minimum dimana kesalahan composite error dari trafo arus

    sama atau lebih kecil dari 5 % atau 10 %, dengan sekender berbeban pengenal

    Tabel 3

    Nilai Batas Kesalahan C.T untuk Proteksi

    KlasPada arus pengenalkesalahan komposit

    ketelikesalahankesalahanpada batas ketelitian

    tianrasiosudutarus primer pengenal

    5 P+/- 1 %+/- 605%

    10 P+/- 3 %-10%

    Faktor batas ketelitian standar ( ALF)5 - 10 - 15 - 20 - 30

    arus sama atau lebih kecil dari 5 % atau 10 %, dengan sekender berbeban pengenal

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTKUB.XLS,270699Hal 14

    Kurva Limit Acuracy Factor 5 P 10Tabel 1

    Nilai Batas Kesalahan C.T untuk Meter

    Klas+/- % kesalahan rasio+/- pergeseran fase pada

    Keteli-arus pada % dari% dari arus pengenal

    tianarus pengenalmenit (1/60 derajat)

    520100120520100120

    0,10,40,20,10,115855

    0,20,750,350,20,230151010

    0,51,50,750,50,590453030

    1,03,01,51,01,0180906060

    Catatan :beban sekender adalah setiap nilai dari 25 % sapai 100 %

    beban pengenal.

    Kurva Limit Acuracy Factor 10 P 10Tabel 2

    f. Batas kesalahan untuk C.T keperluan khusus.Batas kesalahan untuk C.T keperluan khusus.

    lihat samping

    Klas+/- % kesalahan rasio+/- pergeseran fase pada

    Ketelitianarus pada % dari% dari arus pengenal

    arus pengenalmenit (1/60 derajat)

    15201001201520100120

    0,2S0,750,350,20,20,23015101010

    0,5S1,50,750,50,50,59045303030

    Catatan :beban sekender adalah setiap nilai dari 25 % sapai 100 % beban pengenalnya

    C.T. umomnya digunakan pada 25/5, 50/5, 100/5 dan kelipatan 10

    Arus dari 1 % sampai 120 % arus pengenal, berlaku hanya CT 5 A

    Tabel 3Klas ketelitian% kesalahan

    Trafo Arus klas 3 dan 550100

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTKUB.XLS,270699Hal 15333

    Contoh data CT 20 kV BP s/ CAContoh data CT 20 kV

    Tabel 6Tabel 5

    Data CT 20 kV , 50 Hz sekender 5 AData CT 24 kV , 50 Hz sekender 5 A

    RatedRatedShort circuit strengthCore S1Core S2

    PriprimaryShort timeSurgeClassClass

    currentcurrent, 1 scurrent0.55P10

    AkA r.m.s.kA peakVAFSWVAVmA

    100 - 20011 - 1230 - 601550.16150.0725145

    100 - 20020 - 4050 - 1001550.16150.0725145

    150 - 30016 - 3240 - 801550.18150.2834100

    150 - 30027 - 5468 - 1361550.18150.1934100

    200 - 40020 - 4050 - 1001550.16150.0725145

    200 - 40027 - 5468 - 1361550.16150.0725145

    300 - 60027 - 5468 - 1361550.18150.2834100

    400 - 80027 - 5468 - 1361550.24150.313475

    Data Medium Voltage CT : ABB catalog KOVA 2 GB 95 - 03

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTKUB.XLS,270699Hal 17

    Trafo Arus ( CT )SKT,EZD1-GI,CTT.XLS,270497Hal. 43

    Cara menentukan membuat grafik eksitasi.

    Dengan mengatur tegangan masukan ke CT diukur arus pada A dan tegangan

    pada V

    Pada daerah rendah harus pelan - pelan , arus eksitasi umumnya dalam mA.

    CIRI-CIRI C.T UNTUK METER DAN UNTUK RELAI.

    Dari uraian diatas maka ciri-ciri CT utk Meter dan relai ialah 1200/1 A

    a.Meter

    -Teliti untuk daerah kerja 5 % - 120 % In

    -Cepat jenuh FS rendah

    -Penandaan hanya menyebutkan klas dan FS

    Contoh : CT klas 0,2 FS 5 ; klas 0,5

    b.Relai

    - Klas ketelitian relatif rendah pada arus pengenal

    - Kejenuhan Tinggi

    Contoh : Klas 1,0 n > 10 atau 5P10

    Pada arus pengenal kesalahan perbandingan maks +/- 1 %

    Pada 10 x Arus pengenal kesalahan komposit 5 %

    Klas TPX , klas TPY , klas TPZ

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTKUB.XLS,270699Hal 17

    7.MENENTUKAN POLARITAS CT.

    Penandaan polaritas

    a.CT stadar Primer K - L dan Sekender k - l

    b.Keperluan umum : Primer P1 - P2 atau C1 - C2

    Cara menentukan polaritas CT

    Dengan memasukan tombol T,

    jika polaritas betul galvano meter G

    menyimpang ke kanan dan kembali

    nol.

    Pada saat tombol T dilepas G menyim-

    pang kekiri dan kemudian nol

    Bila salah terjadi sebaliknya.

    8.TINGKAT POLUSI.

    Tinkat polusi untuk peralatan listrik, terutama untuk pasangan luar ditentukan oleh

    jarak rambat isolator.

    Dalam hal ini ditentukan oleh lekuk-lekuk isolatornya.

    Jarak rambat ke bumi

    Polusi ringan 16 mm per kV

    Polusi sedang 20 mm per kV

    Polusi berat 25 mm per kV

    Polusi sangat berat 31 mm per kV

    Contoh

    Sebagai contoh CT 150 kV ABB tipe

    IMBD170X4T4

    Jarak rambat ketanah 5400 mm (polusi berat)

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTKUB.XLS,270699Hal 18

    9.HAL-HAL YANG PERLU DIPERHATIKAN

    a.Salah satu sisi sekunder harus di bumikan

    Tujuan kalau terjadi tembus antara tegangan tinggi dan sisi sekender

    tegangan sisi sekunder ataupun tegangan peralatan tidak naik (dipegang

    oleh tegangan bumi, 0)

    b.Rangkaian sekunder tidak boleh terbuka.

    C.T500/5 A

    I1/I2 = N2/N1 Bila N1 = 1 lilitan n2 = 100 LILITAN

    Pada trafo daya Fluksi (O) kecil jika tidak ada beban pada C.T bila

    rangkaian sekunder terbuka tidak ada yg melawan, fluksi (O) menja-

    di besar.

    - Tegangan sekunder menjadi besar

    - Terjadi kejenuhan pada inti.

    - Rangkaian sekunder tidak boleh dipasang sekring/MCB

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTKUB.XLS,270699Hal 19

    Contoh Spesifikasi Teknik CT

    1.Manufacture :

    2.Type :

    3.Standard : IEC 185 / SNI

    4.Frequecy : 50 Hz

    5.Current ratio200 - 400 / 5 - 5 A

    6Accuracy class / Burden

    1st core : Class 0.5 / Burden 40 VA 1S1 - 1S21st core : Class 0.5 / Burden 40 VA 1S1 - 1S2

    2sd core : Class 5 P10 / Burden 20 VA 2S1 - 2S22sd core : Class 5 P10 / Burden 20 VA 2S1 - 2S2

    6Max. Voltage : 24 kV

    7.Rated short-time withstand current : 16 kA

    8BIL 125 kV

    9.Crepeage distance to ground :400 mm (polusi sedang)

    10.Quantity :

    11Quantity of oil (cc) :

    12Weight including oil (kg) :

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTKUB.XLS,270699Hal 19

    DAFTAR PUSTAKA

    1.Westinghouse ElectricApplied Protective RelayingWestinghouse Electric Co.

    Co.Relay-Instrumen Division

    2.J.B. GupitaElectrical Measurements AndKaston Publising House

    measuring Instrumens

    3.ABB Relays LtdCourse on Modern ProtectionSingapore 9th May until

    SwitzerlandAnd Station Control (Vol.1)20th May 1994

    4.GEC MeasurementMBCH Biased Differential Relay

    5.IEC 185 : 1987Current TrnsformerPublication 185

    6.ABBKOFA Indoor Type CurrentCatalogue KOVA 2

    TransformersGB 95 - 03

    7.ABBCurrent Transformers type IMBABBAUST-1001A

    8.ASEAASEA Instrument transformers Application Guide

    (LB 05 - 0002E)

    9.PT PLN JASDIK & Lokakarya Rele Proteksi GEC - Alsthom

    GEC ALSTHOMPT. PLN (Persero) Udiklat Semarang 22 - 26 Sep-

    tember 1997

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTKUB.XLS,270699Hal 20

    LAMPIRAN 2

    1.Dasar - dasar dan filosofi sistem proteksi

    2.Trafo arus ( CT )

    3.Trafo tegangan

    4.Relai arus lebih

    5.Relai arah

    6.Relai defensial

    7.Proteksi Rel

    MBD0000D74D.unknown

    MBD00081A3C.unknown

    MBD0008985D.unknown

    MBD00045C89.unknown

  • Batas ketelitian arus primer pengenal ( Accuracy Limit primairy current)Nilai arus primer ( A ) minimum dimana kesalahan compo-site error dari trafo arus sama atau lebih kecil dari 5 % atau 10 %, pada sekunder berbeban pengenal Faktor batas ketelitian (Accuracy Limit Factor, ALF )Nilai arus primer ( Ip /In ) minimum dimana kesalahan compo-site error dari trafo arus sama atau lebih kecil dari 5 % atau 10 %, dengan sekunder berbeban pengenal Contoh : CT dgn ALF 5 P 10 dan 10 P 10 pada kurva berikut.

    SKT

  • Kurva Acuracy Limit Factor (ALF) 5 P 10

    SKT

  • Kurva Acuracy Limit Factor (ALF) 10 P 10

    SKT

  • Pengaruh burden terhadap Acuracy Limit Factor ( ALF)Bila burden CT lebih kecil dari burden pengenalnya, ALF akan naik sesuai dengan rumus dibawah : Sn = Burden pengenal dalam VAS = Burden sesungguhnya dalam VAIsn = Arus pengenal sekunder dalam ARCT = Tahanan dalam CT pada 75 0C dalam Ohm.Dimana :

    SKT

  • Contoh data CT 20 kVData CT 24 kV , 50 Hz sekunder 5 AData Medium Voltage CT : ABB catalog KOVA 2 GB 95 - 03Tabel 4

    SKT

    TRSTM1

    Edisi : November 1997

    TRAFO ARUS

    CURRENT TRANSFORMER (C.T.)

    OLEH

    Ir. J. SOEKARTO

    Trafo Arus (CT)SKT,EZD1,GI,CTT.XLS,200597

    TRAFO ARUS

    J.SOEKARTO

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTTGI.XLS,260497Hal. 01

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTTGI.XLS,260497Hal. 02

    1.PENDAHULUAN

    1.1Fungsi

    -Mentransformasikan dari arus yg besar ke arus yg kecil guna pengukuran

    atau poteksi

    -Sebagai isolasi sirkit sekunder dari sisi primernya.

    -Memungkinkan penggunaan standar arus pengenal utk alat sisi sekundernya.

    Contoh : 2.000/5 A , 300/1 A

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTTGI.XLS,201197Hal. 03

    1.2.Standard Trafo Arus & Trafo Tegangan

    a.IECIEC 185 : 1987CTs

    IEC 44-6 : 1992CTs

    IEC 186 : 1987PTs

    b.EUROPEANBS 7625PTs

    BS 7626CTs

    BS 7628CT and PT

    c.BRITISHBS 3938 : 1973CTs

    BS 3941 : 1975PTs

    d.AMERICANANSI C51.13.1978CTs and PTs

    e.CANADIANCSA CAN 3-C13-M83CTs and PTs

    g.AUSTRALIANAS 1675-1986CTs

    h.INDONESIASNI

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTTGI.XLS,201197Hal. 03a

    1.3.Dua Kelompok Dasar Trafo Arus

    aTrafo arus untuk pengukuran

    - Mempunyai ketelitian tinggi pada daerah kerja (daerah pengenalnya)

    - Cepat Jenuh

    b.Trafo arus untuk proteksi

    - Mempunyai daerah ketelitian yang luas

    - Tidak cepat jenuh

    Kinerja relai tergantung dari trafo arus yang digunakan.

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTTGI.XLS,201197Hal. 04

    1.4.Konstruksi Trafo Arus.

    Sisi primer merupakan batangSisi primer merupakan belitan

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTTGI.XLS,201197Hal. 05

    Tipikal trafo arus dengan batang pada sisi primer 1000/1 A

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTTGI.XLS,201197Hal. 06

    3.PENGENAL TRAFO ARUS.

    Pengenal primer : 10 - 12,5 - 15 - 20 - 25 - 30 - 40 - 50 - 60 - 75 - 80 A dan kelipatan 10

    Pengenal sekunder : 1 - 2 - 5 A

    Trafo arus dengan 2 pengenal primer

    Contoh : 500 - 1000 / 5 Aa. Primer seri dan paralelRangkaian paralel : 1000 / 5 A

    Rangkaian seri : 500 / 5 A

    b. Sekender di tap

    1000/5 A500/5 A

    500/5 A500 - 1000/5 A500 - 1000/5 A500 - 1000 - 2000 / 5 A

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTTGI.XLS,201197Hal. 12

    Trafo arus dengan multi ratio

    Contoh : 100 - 200 - 300 - 400 - 500 - 1000 / 5 A

    Trfo arus ini banyak digunakan di Amerika

    A - B 100 / 5 A

    A - C 200 / 5 A

    A - D 300 / 5 A

    A - E 400 / 5 A

    A - F 500 / 5 A

    A - G 1000 / 5 A

    Pengenal sekunder.

    a.5 A umumnya digunakan bila antara trafo arus dengan alat ukur atau relainya dekat

    b.1 A umumnya digunakan bila antara trafo arus dengan alat ukur atau relainya jauh.

    Umumnya digunakan pada sisistem tegangan tinggi atau ekstra tinggi

    c.2 A untuk keperluan tertentu.

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTTGI.XLS,201197Hal. 13

    4.TRAFO ARUS DENGAN INTI LEBIH DARI 1

    Tujuan untuk berbagai keperluan yang mempunyai sifat berbeda dan

    menghemat tempat.

    a.C.T dengan 2 inti 500 / 5 A - 5 A

    Penandaan primer P1 -- P2 atau C1 -- C2

    Penandaan sekunder inti ke 1 1S1 -- 1S2 ---> pengukuran

    Penandaan sekunder inti ke 2 2S1 -- 2S2 ---> relai arus lebih

    b.C.T. dengan 4 inti. 500 / 1 - 1 - 1 - 1A

    Penandaan primer P1 -- P2 atau C1 -- C2

    Penandaan sekunder inti ke 1 1S1 -- 1S2 ----> Pengukuran

    Penandaan sekunder inti ke 2 2S1 -- 2S2 ----> Relai arus lebih

    Penandaan sekunder inti ke 3 3S1 -- 3S2 ----> Relai jarak

    Penandaan sekunder inti ke 4 4S1 -- 4S2 ----> Relai diferensial rel

    Masing-masing inti dapat mempunyai klas ataupun burden

    (beban) sama atau berbeda.

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTTGI.XLS,221197Hal. 14

    Trafo arus dengan 2 inti dan 4 inti

    2 inti4 inti

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTTGI.XLS,221197Hal. 15

    5.RANGKAIAN ARUS.

    Rangkaian arus semuanya seri

    Trafo ArusSKT,A7,CTT.XLS,280595Hal. 16

    Rangkaiam arus CT 500/1-1-1-1 A.

    Rangkaian arus semuanya seri untuk setiap CT

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTTGI.XLS,260497Hal. 17

    Penjelasan sekunder CT yg tidak digunakan harus dihubung singkat

    menjadi besar, tergantung arus yang mengalir.

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTTGI.XLS,211197Hal. 18

    Rangkaiam arus CT 250-500/1-1-1 A.

    Penjelasan :

    CT 3 tidak digunakan dihubung singkat salah satu atau keduanya

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTTGI.XLS,260497Hal. 19

    Trafo arus 250 - 500 / 5 A Salah satu dipakai dan yg lain dihubung singkat.

    Perbandingan transformasi tidak seperti yg diharaapkan dan lebih kecil

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTTGI.XLS,201197Hal. 20

    Tujuan salah satu sisi sekunder di bumikan.

    Tujuan salah satu sisi sekunder dibumikan ialah jika terjadi hubung singkat antara sisi

    primer dan sisi sekunder, tegangan sirkit sekunder tidaak naik.

    Dalam beberapa hal letak pembumian sisi sekunder mengikuti buku petunjuk

    pemasangan meter atau relainya.

    Pembumian tidak mempengaruhi arah arus.

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTTGI.XLS,211197Hal. 21

    6.BEBAN (BURDEN)

    Beban pengenal

    -Nilai dari beban CT dimana klas ketelitian dinyatakan

    -Beban CT dinyatakan dalam VA

    -Nilai beban umum digunakan : 2,5 ; 5 ; 7,5 ; 10 ; 15 ; 30 VA

    Arus pengenal kontinyu

    -Umumnya dinyatakan pada sisi primer, misalnya 1000/1 A, 2000/1 A

    Arus pengenal waktu singkat (Short time rated current)

    -Umumnya dinyatakan untuk 0,5 ; 1,0 ; 2 ; 3 detik.

    -Tidak menimbulkan kerusakan

    -Umumnya dinyatakan pada keadaan sekunder CT di hubung singkat.

    -Arus dinyatakan dalam RMS (nilai efektif)

    Pengenal Arus dinamik

    -

    -

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTTGI.XLS,261097Hal. 22

    Contoh :

    C.T. dengan 4 inti. 500 / 1 - 1 - 1 - 1 A

    Polaritas primer P1 -- P2

    Polaritas sekender inti ke 1 1S1 -- 1S2 ----> 15 VA

    Polaritas sekender inti ke 2 2S1 -- 2S2 ----> 10 VA

    Polaritas sekender inti ke 3 3S1 -- 3S2 ----> 15 VA

    Polaritas sekender inti ke 3 4S1 -- 4S2 ----> 15 VA

    Dalam hal ini beban kenyataan saat dilakukan pengukuran tersebut ialah :

    Arus kali Tegangan

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTTGI.XLS,261097Hal. 23

    2.TEORI DASAR

    Untuk CT idial :

    Belitan amper primer = belitan amper sekunder.

    Untuk CT 1000/1 A belitan sekunder menjadi 1000 belitan.

    Supaya arus sekunder I mengalir ke beban R disini harus ada suatu tegangan

    E dihasilkan oleh fluks bolak-balik pada inti.

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTTGI.XLS,261097Hal. 07

    Sirkit ekivalen CT

    N = Perbandingan transformasi CT

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTTGI.XLS,261097Hal. 08

    Rangkaian ekivalen CT, sisi sekunder

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTTGI.XLS,261097Hal. 09

    Tegangan Sekunder

    -

    Tegangan induksi (ggl) sisi sekunder

    -

    Tegangan induksi sisi sekunder pada titik lutut (knee-point Voltage)

    -

    Tegangan yg diperlukan untuk mengalirkan arus pada sirkit sekunder yg meliputi

    f = frekuensi (Hz)

    B = Kerapatan fluk ( Tesla )

    A = Luas penampang inti (m persegi)

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTTGI.XLS,261097Hal. 10

    kurva B vs H (ABB)

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTTGI.XLS,221197Hal. 11

    7.KLAS KETELITIAN(IEC 185 /1987)

    Untuk menunjukkan ketelitian C.T. dinyatakan dengan kesalahannya.

    Suatu alat semakin kecil kesalahannya semakin teliti alat tersebut

    Pada C.T. dikenal 2 macam kesalahan yaitu

    a.

    b.

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTTGI.XLS,260497Hal. 24

    Pengaruh kesalahan sudut fase

    Kesalahan sudut fase berpengaruh bila pengukuran menyangkut besaran arus dan tegang-

    an misalnya pengukuran daya aktif maupun reaktif, pengukuran energi dan relai arah.

    Kenyataan yang diukur :

    Kesalahan pengukuran tergantung kesalahan rasio dan kesalahan sudut

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTTGI.XLS,260497Hal. 25

    7.1.Klas Ketelitian Trafo Arus Untuk Pengukuran

    -CT untuk meter teliti untuk daerah rendah 0,1 s/d 1,2 In

    -Cepat jenuh, diusahakan 5 kali pengenal telah mulai jenuh.

    Supaya CT cepat jenuh dibuat dengan luas penampang jg relatif kecil atau bahan

    bahan yg mempunyai lengkung B vs H cepat jenuh misalnya Mu-Metal

    Kelas ketelitian trafo arus untuk meter dapat dilihat pada Tabel 1 dan Tabel 2 dan

    kurva kesalahan CT.

    Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTTGI.XLS,221197Hal. 26

    Grafik Nilai Batas Kesalahan C.T untuk Meter

    Trafo Arus ( CT )SKT,GI-XLS,CTTGI.XLS,260497Hal. 28

    Kesalahan perbandingan dan kesalahan sudut.

    Bila arus primer turun arus sekunder turun sebanding, tetapi arus eksitasi tidak demi-

    pengaruhi kesaalahan perbandingan maupun kesalahan sudut.

    Semakin kecil arus primer semakin besar kesalahan perbandingan dan kesalahan sudutnya.

    Untuk memperbaiki kesalahan tsb :

    - Dengan memperbaiki kualitas materiaal

    inti besi.

    Cold rolled grain oriented silicon steel (CROSS)

    -Dengan memperpendek jalan sirkit magnit (sekecil mungkin celah, inti digulung)

    -Dengan mengurangi kepadatan fluksi pada inti (memperbesar penampang inti)

    Trafo Arus ( CT )SKT,GI-XLS,CTTGI.XLS,231197Hal. 28a

    Grafik Nilai Batas Kesalahan C.T untuk Meter Khusus

    Trafo Arus ( CT )SKT,GI-XLS,CTTGI.XLS,260497Hal. 30

    Composit error (e)

    T : lama waktu 1 gelombang

    Trafo Arus ( CT )SKT,GI-XLS,CTTGI.XLS,260497Hal. 31

    Rated instrumen limit primary current (IPL)

    Nilai arus primer ( A ) minimum dimana kesalahan composite error dari trafo arus

    sama atau lebih besar dari 10 %, dengan sekender berbeban pengenal

    Instrumen security factor (FS)

    sama atau lebih besar dari 10 %, dengan sekender berbeban pengenal

    lihat grafik .

    CT untuk meter untuk menyatakan klasnya yaitu misalnya klas 0,5 FS 5

    Beberapa negara menulis CT untuk meter ialah klas 0,5 n < 5

    Tujuan supaya penyimpangan meter terbatas saat terjadi hubung singkat pada sistem

    Trafo Arus ( CT )SKT,GI-XLS,CTTGI.XLS,260497Hal. 32

    Kurva Instrumen Securrity Factor FS5

    Trafo Arus ( CT )SKT,GI-XLS,CTTGI.XLS,260497Hal. 33

    Pengaruh burden terhadap Instrumen Security Factor ( Fs)

    Bila burden CT lebih kecil dari burden pengenalnya, Fs akan naik

    sesuai dengan rumus dibawah :

    S = Burden sesungguhnya dalam VA

    Catatan :Klas ketelitian tidak dijamin untuk burden diatas pengenalnya.

    Tipikal ketelitian minimum terjadi pada 75 % burden pengenal.

    Burden pengenal yang terbaik dan optimum bila dipilih 1,5 kali

    burden sesungguhnya.

    Trafo Arus ( CT )SKT,GI-XLS,CTTGI.XLS,231197Hal. 33a

    7.2.Trafo Arus Untuk Proteksi

    Trafo arus untuk proteksi diutamakan pada saat gangguan dimana arus yg mengalir

    beberapa kali arus pengenalnya masih harus teliti atau kejenuhannya tinggi.

    Batas ketelitian arus primer pengenal ( Accuracy Limit primairy current)

    Nilai arus primer ( A ) minimum dimana kesalahan composite error dari trafo arus

    sama atau lebih kecil dari 5 % atau 10 %, dengan sekender berbeban pengenal

    Faktor batas ketelitian (Accuracy Limit Factor, ALF )

    arus sama atau lebih kecil dari 5 % atau 10 %, dengan sekender berbeban pengenal

    Trafo Arus ( CT )SKT,GI-XLS,CTTGI.XLS,260497Hal. 34

    Kurva Limit Acuracy Factor 5 P 10Tabel 1

    Nilai Batas Kesalahan C.T untuk Meter

    Klas+/- % kesalahan rasio+/- pergeseran fase pada

    Keteli-arus pada % dari% dari arus pengenal

    tianarus pengenalmenit (1/60 derajat)

    520100120520100120

    0,10,40,20,10,115855

    0,20,750,350,20,230151010

    0,51,50,750,50,590453030

    1,03,01,51,01,0180906060

    Catatan :beban sekender adalah setiap nilai dari 25 % sapai 100 %

    beban pengenal.

    Trafo Arus ( CT )SKT,GI-XLS,CTTGI.XLS,260497Hal. 35Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTTGI.XLS,221197Hal. 27

    Kurva Limit Acuracy Factor 10 P 10Tabel 2

    f. Batas kesalahan untuk C.T keperluan khusus.Batas kesalahan untuk C.T keperluan khusus.

    lihat samping

    Klas+/- % kesalahan rasio+/- pergeseran fase pada

    Ketelitianarus pada % dari% dari arus pengenal

    arus pengenalmenit (1/60 derajat)

    15201001201520100120

    0,2S0,750,350,20,20,23015101010

    0,5S1,50,750,50,50,59045303030

    Catatan :beban sekender adalah setiap nilai dari 25 % sapai 100 % beban pengenalnya

    C.T. umomnya digunakan pada 25/5, 50/5, 100/5 dan kelipatan 10

    Arus dari 1 % sampai 120 % arus pengenal, berlaku hanya CT 5 A

    Tabel 3Klas ketelitian% kesalahan

    Trafo Arus klas 3 dan 550100

    333

    55

    Trafo Arus ( CT )SKT,GI-XLS,CTTGI.XLS,270497Hal. 36Trafo Arus (STM)SKT,M1,TRSTM1.XLS,010195SKT,GI,CTTGI.XLS,160596Hal.6Trafo Arus (CT)SKT,GI-XLS,CTTGI.XLS,260497Hal. 29

    Tabel 3

    Nilai Batas Kesalahan C.T untuk Proteksi

    KlasPada arus pengenalkesalahan komposit

    ketelikesalahankesalahanpada batas ketelitian

    tianrasiosudutarus primer pengenal

    5 P+/- 1 %+/- 605%

    10 P+/- 3 %-10%

    Faktor batas ketelitian standar ( ALF)5 - 10 - 15 - 20 - 30

    Trafo Arus ( CT )SKT,GI-XLS,CTTGI.XLS,270497Hal. 37

    Contoh trafo arus 20 kVContoh data CT 20 kV

    AX s/dTabel 6

    Data CT 24 kV , 50 Hz sekender 5 A

    RatedShort circuit strengthCore S1Core S2

    primaryShort timeSurgeClassClass

    currentcurrent, 1 scurrent0.55P10

    AkA r.m.s.kA peakVAFSWVAVmA

    100 - 20011 - 1230 - 601550.16150.0725145

    100 - 20020 - 4050 - 1001550.16150.0725145

    150 - 30016 - 3240 - 801550.18150.2834100

    150 - 30027 - 5468 - 1361550.18150.1934100

    200 - 40020 - 4050 - 1001550.16150.0725145

    200 - 40027 - 5468 - 1361550.16150.0725145

    300 - 60027 - 5468 - 1361550.18150.2834100

    400 - 80027 - 5468 - 1361550.24150.313475

    Data Medium Voltage CT : ABB catalog KOVA 2 GB 95 - 03

    Trafo Arus (CT)SKT,GI,CTDIST.XLS,310596Hal. 37a

    Pengaruh burden terhadap Acuracy Limit Factor ( ALF)

    Bila burden CT lebih kecil dari burden pengenalnya, ALF akan naik

    sesuai dengan rumus dibawah :

    S = Burden sesungguhnya dalam VA

    Trafo Arus ( CT )SKT,GI-XLS,CTT.XLS,231197Hal. 37

    Trafo arus klas TPX, TPY, TPZ

    Trafo arus yang mempunyai sirkit tanpa dan dengan celah serta mempunyai tipikal

    konstanta waktu sekunder, sebagai berikut :

    -TPX = tanpa celah udara dengan konstanta waktu 5 - 20 detik

    -TPY = dengan celah udara kecil (pada inti), dengan konstanta waktu 0,2 - 5 detik

    -TPZ = dengan celah udara besar (pada inti) dengan konstanta waktu

    60 mili detik +/- 10 %

    Kesalahan trafo arus dengan tipe TPX, TPY dan TPZ seperti pada tabel 5.

    Trafo Arus ( CT )SKT,EZD1-GI-,CTT.XLS,231197Hal. 38

    Batas kesalahan klas TPX, TPY dan TPZ

    Tabel 5

    BATAS KESALAHAN

    Pd arus pengenalPd kondisi batas

    primerketelitian

    KlasKesalahanKesalahanMaks kesalahan seketika

    rasiosudut(Max. instataneous error)

    %menit%

    TPX+/- 0,5+/- 30e = 10

    TPY+/- 1,0+/- 60e = 10

    TPZ+/- 1,0180 +/- 18

    Trafo Arus ( CT )SKT,EZD1-GI-,CTT.XLS,231197Hal. 38

    Klas "X"

    Kinerja dari trafo arus klas X dengan tipe impedans sekunder yg rendah harus dinyatakan

    dengan karakteristik sebagai berikut :

    -Pengenal arus primer

    -Perbandingan lilitan ( kesalahan perbandingan perbandingan lilitan harus tidak me-

    -

    -Arus eksitasi pada tegangan lutut

    -Tahanan lilitan sekunder.

    Pada klas X dititik beratkan bahwa saat terjadi gangguan tegangan yg dibangkitkan CT,

    Tegangan pada saat terjadi gangguan :

    Trafo Arus ( CT )SKT,EZD1-GI-,CTT.XLS,231197Hal. 39a

    Contoh data CT 20 kV BP s/ CAContoh data CT 20 kV

    Tabel 6Tabel 5

    Data CT 20 kV , 50 Hz sekender 5 AData CT 24 kV , 50 Hz sekender 5 A

    RatedRatedShort circuit strengthCore S1Core S2

    PriprimaryShort timeSurgeClassClass

    currentcurrent, 1 scurrent0.55P10

    AkA r.m.s.kA peakVAFSWVAVmA

    100 - 20011 - 1230 - 601550.16150.0725145

    100 - 20020 - 4050 - 1001550.16150.0725145

    150 - 30016 - 3240 - 801550.18150.2834100

    150 - 30027 - 5468 - 1361550.18150.1934100

    200 - 40020 - 4050 - 1001550.16150.0725145

    200 - 40027 - 5468 - 1361550.16150.0725145

    300 - 60027 - 5468 - 1361550.18150.2834100

    400 - 80027 - 5468 - 1361550.24150.313475

    Data Medium Voltage CT : ABB catalog KOVA 2 GB 95 - 03

    Titik lutut (Knee point, Vk)

    Titik lutut menunjukkan suatu titik pada lengkung kemagnitan dimana lengkung

    Titik lutut untuk berbagai standar.

    -Berdasarkan BS 3938 1973

    Titik dimana bila arus eksitasi dinaikkan 50 % tegangan hanya naik 10 %

    -Berdasar IEC

    Titik dimana kesalahan CT mencapai kesalahan komposit

    -Berdasarkan ANSI

    Titik singgung garis dengan sudut 45 derajat dengan kurva lenkung kemagnitan

    Trafo Arus ( CT )SKT,EZD1-GI,CTT.XLS,270497Hal. 40

    Titik kejenuhan (Knee point, Vk)

    Trafo Arus ( CT )SKT,EZD1-GI,CTT.XLS,270497Hal. 41

    Trafo Arus ( CT )SKT,EZD1-GI,CTT.XLS,270497Hal. 42

    dapat diabaikan.

    Contoh :

    CT 400/1 A , 15 VA 10 P 20 dengan R = 1,5 Ohm

    Jika tahanan dalam CT tidak diketahui :

    Trafo Arus ( CT )SKT,EZD1-GI,CTT.XLS,270497Hal. 43

    Burden

    Burden relai biasanya dinyatakan dalam VA

    Jika relai mempunyai burden 2 VA pada 40 % seting, kemudian burden padaa nominal

    arus ( 1 A ) akan menjadi :

    Trafo Arus ( CT )SKT,EZD1-GI,CTT.XLS,270497Hal. 23a

    CT : 1000/5 A , 7,5 VA , 10 P20

    Trafo Arus ( CT )SKT,EZD1-GI,CTT.XLS,251197Hal. 43a

    Catatan : Untuk keperluan penggunaan relai gangguan tanah, supaya arus dapat mele-

    wati relai, arusnya 10 kali seting.

    Arus sekunder maksimum = 56/0,6 A = 93,33 A

    Tipikal seting relai gangguan tanah = 30 % * 5 A = 1,5 A

    Bila diperlukan arus 10 kali = 15 A, sehingga CT masih memenuhi.

    Trafo Arus ( CT )SKT,EZD1-GI,CTT.XLS,251197Hal. 43b

    Cara menentukan membuat grafik eksitasi.

    Dengan mengatur tegangan masukan ke CT diukur arus pada A dan tegangan

    pada V

    Pada daerah rendah harus pelan - pelan , arus eksitasi umumnya dalam mA.

    Trafo Arus ( CT )SKT,GI-XLS,CTTGI.XLS,270497Hal. 45

    Titik lutut untuk bermacam CT

    CT 500 - 1000 / 1 A

    a.

    Kepadatan fluksi sama

    b.

    CT dengan multi ratio

    Trafo Arus ( CT )SKT,GI-XLS,CTTGI.XLS,270497Hal. 44

    Contoh keperluan Vk pada relai-relai GEC

    Throug Fault

    Knee Point voltage VkStability

    X/RIf

    -TranformerVk >24 In (Rct + 2Rl + Rt)4015 In

    -Generator

    Generator tranformerVk >24 In (Rct + 2Rl + Rt)4015 In

    Overall Gen - Transf unitVk >48 In (Rct + 2Rl + Rt)12015 In

    In : Rated line CT secondary current ( 5 A or 1 A )

    Rct : Resistance of line CT secondary winding

    Rl : Resistance of a single lead from line CT to relay

    Rt : Effectif resistance of interposing CT where used

    X/R : Maximum value of primary system reactance/resistance ratio

    If : Maximum value of through fault current

    Trafo Arus ( CT )SKT,GI-XLS,CTTGI.XLS,270497Hal. 46

    CIRI-CIRI C.T UNTUK METER DAN UNTUK RELAI.

    Dari uraian diatas maka ciri-ciri CT utk Meter dan relai ialah 1200/1 A

    a.Meter

    -Teliti untuk daerah kerja 5 % - 120 % In

    -Cepat jenuh FS rendah

    -Penandaan hanya menyebutkan klas dan FS

    Contoh : CT klas 0,2 FS 5 ; klas 0,5

    b.Relai

    - Klas ketelitian relatif rendah pada arus pengenal

    - Kejenuhan Tinggi

    Contoh : Klas 1,0 n > 10 atau 5P10

    Pada arus pengenal kesalahan perbandingan maks +/- 1 %

    Pada 10 x Arus pengenal kesalahan komposit 5 %

    Klas TPX , klas TPY , klas TPZ

    Trafo Arus ( CT )SKT,GI-XLS,CTTGI.XLS,270497Hal. 32

    8.MENENTUKAN POLARITAS CT.

    Penandaan polaritas

    a.CT stadar Primer K - L dan Sekender k - l

    b.

    Cara menentukan polaritas CT

    Dengan memasukan tombol T,

    jika polaritas betul galvano meter G

    menyimpang ke kanan dan kembali

    nol.

    Pada saat tombol T dilepas G menyim-

    pang kekiri dan kemudian nol

    Bila salah terjadi sebaliknya.

    Trafo Arus ( CT )SKT,GI-XLS,CTTGI.XLS,270497Hal. 47

    9.TINGKAT POLUSI.

    Tinkat polusi untuk peralatan listrik, terutama untuk pasangan luar ditentukan oleh

    jarak rambat isolator.

    Dalam hal ini ditentukan oleh lekuk-lekuk isolatornya.

    Jarak rambat ke bumi

    Polusi ringan 16 mm per kV

    Polusi sedang 20 mm per kV

    Polusi berat 25 mm per kV

    Polusi sangat berat 31 mm per kV

    Contoh

    Sebagai contoh CT 150 kV ABB tipe IMBD170X4T4

    Jarak rambat ketanah 5400 mm (polusi berat)

    Trafo Arus ( CT )SKT,EZD1-GI,CTT.XLS,270497Hal. 48

    10.Rated short-time strength

    Contoh :ABB tipe IMBD1704T4

    Kemampuan terhadap arus hubung singkat

    Contoh : - short time current 40 kA selama 3 sekon

    - dynamic peak current 100 kA

    11.TINGKAT ISOLASI PENGENAL (CT 150 kV)

    Kempuan isolasi terhadap tegangan impus (TID, BIL) dan terhadap tegangan

    dengan frekwensi 50 Hz pada keadaan kering dan basah.

    CT 170 kV : - Ketahanan terhadap tegangan ompuls (1,2/50 us) 750 kV

    - Ketahanan terhadap frekwensi 50 Hz, kering 325 kV

    - Ketahanan terhadap frekwensi 50 Hz, basah, 325 kV

    CT 20 kV : - Ketahanan terhadap tegangan ompuls (1,2/50 us) 125 kV

    - Ketahanan terhadap frekwensi 50 Hz, kering 50 kV

    Trafo Arus ( CT )SKT,GI-XLS,CTTGI.XLS,270497Hal. 34

    12.KONSTRUKSI CT

    Sebagai contoh CT 150 kV ABB tipe IMBD170X4T4

    a.Warna poselenCokelat

    b.Jarak rambat ketanah5400 mm (Polusi berat)

    Polusi ringan 16 mm per kV

    Polusi sedang 20 mm per kV

    Polusi berat 25 mm per kV

    Polusi sangat berat 31 mm per kV

    c.Berat termasuk minyak600 kg

    d.Diameter terminal primer40 mm

    e.Media isolasiminyak - kertas

    Heramaticaclly sealed

    Expansion room filled with nitrogen.

    Trafo Arus ( CT )SKT,GI-XLS,CTTGI.XLS,280497Hal. 35

    13.HAL-HAL YANG PERLU DIPERHATIKAN

    a.Salah satu sisi sekunder harus di bumikan

    Tujuan kalau terjadi tembus antara tegangan tinggi dan sisi sekender

    tegangan sisi sekunder ataupun tegangan peralatan tidak naik (dipegang

    oleh tegangan bumi, 0)

    b.Rangkaian sekunder tidak boleh terbuka.

    C.T500/5 A

    I1/I2 = N2/N1 Bila N1 = 1 lilitan n2 = 100 LILITAN

    Pada trafo daya Fluksi (O) kecil jika tidak ada beban pada C.T bila

    rangkaian sekunder terbuka tidak ada yg melawan, fluksi (O) menja-

    di besar.

    - Tegangan sekunder menjadi besar

    - Terjadi kejenuhan pada inti.

    - Rangkaian sekunder tidak boleh dipasang sekring/MCB

    Trafo Arus ( CT )SKT,GI-XLS,CTTGI.XLS,280497Hal. 36

    Trafo Arus ( CT )SKT,GI-XLS,CTTGI.XLS,280497Hal. 37

    Trafo Arus ( CT )SKT,GI-XLS,CTTGI.XLS,260497Hal. 22

    Contoh : CT ABB tipe MBD170 474 dengan 4 inti (150 kV)

    Perbandingan 1250 / 1 - 1 - 1 - 1 A (tipe 1 &3, TA 1 & TA 3)

    Polaritas primer P1 -- P2

    Polaritas sekender inti ke 1 1S1 -- 1S2 5P20 30 VA

    Polaritas sekender inti ke 2 2S1 -- 2S2 5P20 30 VA

    Polaritas sekender inti ke 3 3S1 -- 3S2 Class 0,5 30 VA

    Polaritas sekender inti ke 4 4S1 -- 4S2 5P20 30 VA

    Penggunaan : TA1

    Inti 1 tidak digunakan

    Inti 2 untuk 87 C merupakan relai circulating current

    Inti 3 untuk 87 T untuk relai diferensial transformator 150 / 20 kV

    Inti 4 untuk 87 C merupakan diferential kabel

    Dan sebagainya

    Trafo Arus (CT)SKT,EZD!-GI,CTTGI.XLS,160596Hal. 23b

    Penggunaan TA 2

    Inti 1 digunakan breaker failure

    Inti 2 tidak digunakan

    Inti 3 untuk 87 T untuk relai diferensial busbar

    Inti 4 untuk 87 C untuk relai diferential busbar

    Penggunaan TA 3

    Inti 1 digunakan breaker failure

    Inti 2 digunakan untuk pengukuran

    Inti 3 untuk 87 T untuk circulating current

    Inti 4 untuk 87 C untuk relai diferential diferensial tranformator 150/20 kV

    Trafo Arus (CT)SKT,GI,CTTGI.XLS,160596Hal. 04c

    Contoh : CT ABB tipe MBD170 474 dengan 4 inti (150 kV)

    Perbandingan 1250 / 1 - 1 - 1 - 1 A (tipe 2, 4, 5 dan 6)

    Polaritas primer P1 -- P2

    Polaritas sekender inti ke 1 1S1 -- 1S2 5P20 30 VA

    Polaritas sekender inti ke 2 2S1 -- 2S2 Class 0,5 30 VA

    Polaritas sekender inti ke 3 3S1 -- 3S2 5P20 30 VA

    Polaritas sekender inti ke 4 4S1 -- 4S2 5P20 30 VA

    Penggunaan : TA6

    Inti 1 tidak digunakan

    Inti 2 untuk pengukran

    Inti 3 untuk circulating current

    Inti 4 untuk 87 C merupakan diferential transformator

    Dan sebagainya

    Trafo Arus (CT)SKT,GI,CTTGI.XLS,160596Hal. 04b

    Contoh penggunaan Trafo Arus

    Bushing CT untuk Trafo Daya untuk Generator Unit PLTU Paiton 1 & 2.

    Trafo daya 470 MVA, (525 +/- 2 * 13,125) / 18 kV, CT sisi 500 kV.

    Data :

    KodeLetakTerminalRasio ABurden VAKlasPenggunaan

    T8, T9, T101U, 1V,1W1S1 - 1S21000/1300,2Pengukuran (kWh)

    1S1 - 1S32000/1300,2Pengukuran (kWh)

    T11, T12, T131U, 1V,1W2S1 - 2S2600/51005P20Relai F 87 TG2

    T14, T15, T161U, 1V,1W3S1 - 3S2600/51005P20Relai F 87 TG B

    T17, T18, T191U, 1V,1W4S1 - 4S21000/1XRelai F 87 GT B

    4S1 - 4S31000/1XRelai F 87 GT B

    T211V5S1 - 5S2600/5155P10Indikatot suhu lilita

    T201N1S1 - 1S21000/1XRelai F 87 GT B

    1S1 - 1S32000/1XRelai F 87 GT B

    Trafo Arus (CT)SKT,EZD1-GI,CTTGI.XLS,170697Hal. 15a

    L A M P I R A N

    TEORI TRAFO ARUS

    Trafo Arus ( CT )SKT,GI-XLS,CTTGI.XLS,280497

    1.Vektor Diagram

    arus pusar dan rugi histerisis.: Kesalahan sudut

    Trafo Arus ( CT )SKT,GI-XLS,CTTGI.XLS,280497Hal. L.01

    = OA + AB + BC

    Trafo Arus ( CT )SKT,GI-XLS,CTTGI.XLS,280497Hal. L.03

    Dari pernyataan tersebut diatas

    a.Kesalahan perbandingan transformasi trafo arus terutama disebabkan oleh

    b.

    transformasi sama atau kurang dari 1 %.

    Kesalahan perbandingan transformasi %

    Trafo Arus ( CT )SKT,GI-XLS,CTTGI.XLS,290497Hal. L.04

    Trafo Arus ( CT )SKT,GI-XLS,CTTGI.XLS,290497Hal. L.05

    Trafo Arus ( CT )SKT,GI-XLS,CTTGI.XLS,290497Hal. L.06

    2.KARAKTERISTIK TRAFO ARUS .

    a.Pengaruh arus primer.

    pada kepadatan fluksi yg rendah.

    Perbandingan transformasi menjadi lebih negatif dan sudut fase menjadi lebih positif

    dalam keadaan normal ini berarti kesalahan bertambah.

    b.Pengaruh perubahan sekender.

    Memerlukan menaikkan tegangan g.g.l. sekender, ---> menaikkan fluksi dan

    kepadatan fluksi pada inti.

    dan kesalahan sudut fase lebih positif.

    Dalam keadaan normal ini berarti kesalahan bertambah.

    Trafo Arus ( CT )SKT,GI-XLS,CTTGI.XLS,290497Hal. L.07

    c.Pengaruh perubahan faktor kerja pada beban sekender.

    F.k. mendahului (beban kapasitif) pada beban sekender secara praktis jarang terjadi.

    d.Pengaruh perubahan frekuensi.

    Pengaruh naiknya frekuensi menghasilkan sama dengan penurunan beban sekender,

    dengan naiknya frekuensi akan menghasilkan penurunan fluksi untuk g.g.l. yg telah

    ditentukan.

    Trafo Arus ( CT )SKT,GI-XLS,CTTGI.XLS,290497Hal. L.08

    DAFTAR PUSTAKA

    1.Westinghouse Electric Co.Applied Protective RelayingWestinghouse Electric Co.

    Relay-Instrumen Division

    2.J.B. GupitaElectrical Measurements AndKaston Publising House

    measuring Instrumens

    3.ABB Relays LtdCourse on Modern Protection AndSingapore 9th May until

    SwitzerlandStation Control (Vol.1)20th May 1994

    4.GEC MeasurementMBCH Biased Differential Relay

    5.IEC 185 : 1987Current TrnsformerPublication 185

    6.ABBKOFA Indoor Type CurrentCatalogue KOVA 2 GB 95-03

    Transformers

    7.ABBCurrent Transformers type IMBABBAUST-1001A

    8.ASEAASEA Instrument transformers Application Guide (LB 05-0002E)

    9.PT PLN JASDIK & GEC Lokakarya Rele Proteksi GEC - Alsthom

    ALSTHOMPT. PLN (Persero) Udiklat Semarang 22 - 26 September 1997

    Trafo Arus ( CT )SKT,EZD1-GI-XLS,CTTGI.XLS,231197

    Contoh Spesifikasi Teknik CT

    1.Manufacture :

    2.Type :

    3.Standard : IEC 185 / SNI

    4.Frequecy : 50 Hz

    5.Current ratio :400 - 800 / 5 - 5 - 5 - 5 A

    6Accuracy class / Burden

    1st core : Class 0.5 / Burden 40 VA 1S1 - 1S21st core : Class 0.5 / Burden 40 VA 1S1 - 1S2

    2sd core : Class 5 P10 / Burden 20 VA 2S1 - 2S22sd core : Class 5 P10 / Burden 20 VA 2S1 - 2S2

    3th core : Class 5