Transformator dalam Bidang Pembangkitan – Part II

Pedoman Umum Koneksi Trafo 3 Phasa

Untuk trafo 3 phase, terdapat dua macam koneksi yaitu koneksi pada sisi belitan primer dan belitan sekunder. Setiap belitan dapat dikoneksikan sebagi star atau koneksi delta. Namun, berikut adalah pedoman umum dalam menentukan koneksi trafo 3 phase.

Dikarenakan sistem 3 phase membutuhkan earthing, maka hal ini akan dengan sangat mudah dipenuhi apabila tipe belitannya dikoneksikan star. Koneksi star memiliki titik netral, dapat dipergunakan sebagai koneksi ke jaringan earthing; baik itu koneksi secara langsung (solidly) atau melalui fault current limiting resistor.

Di sisi lain, ada fakta yang menarik bahwa seiring dengan meningkatnya penggunaan peralatan berbasis semikonduktor, maka kandungan harmonik ketiga dalam sistem daya elektrik semakin tinggi (harmonik orde ketiga memiliki amplitudo tertinggi dibanding orde harmonik yang lain). Untuk menghindari transfer harmonik dari sisi primer ke sekunder atau sebaliknya, maka digunakan koneksi delta pada satu bagian yang lain. Hal ini dikarenakan koneksi delta dapat menyediakan jalur berimpedansi rendah untuk arus harmonik ketiga. Dengan demikian, kandungan harmonik ketiga dalam gelombang tegangan dapat dikurangi dan bahkan dihilangkan.

Secara sederhana, trafo 3 phase akan dikoneksikan star-delta untuk mendapatkan manfaat sebagaimana deskripsi di atas. Sebagai konsekuensi, maka gelombang tegangan sisi sekunder akan terdistorsi (tergeser) sebesar 30 derajat dari sisi primer.

Namun, dikarenakan beberapa kebutuhan dan keterbatasan, pedoman dasar ini tidak dapat diaplikasikan. Akibatnya, ada beberapa trafo yang dikoneksikan star-star atau delta-delta.

Trafo 3 phasa dengan Koneksi Star-Star

Dalam sistem pembangkitan, terdapat trafo 3 phasa yang harus dikoneksikan star-star. Secara lebih detail, penyebabnya akan dideskripsikan dalam chapter bahasan selanjutnya.

Dengan menggunakan koneksi star-star, tentu saja tidak akan bermasalah dengan sistem earthing. Sebagai konsekuensi, tidak ada distorsi gelombang tegangan (pergeseran sudut phasa adalah 0 derajat). Namun, penggunaan koneksi star-star telah ‘melanggar’ aturan dasar bahwa satu belitan harus dikoneksikan delta. Tanpa adanya koneksi delta, berarti proses eliminasi harmonik orde tiga tidak dapat dilakukan.

Sebagi solusi, dipasang belitan ketiga yang disebut sebagai belitan tersier (tertiary winding); tentu saja belitan tersier dikoneksikan secara delta sebagaimana ditunjukkan dalam gambar 3. Belitan tersier memberikan keuntungan dalam eliminasi harmonik order tiga, namum memiliki kelemahan. Hal ini akan didideskripsikan saat membahas jenis-jenis trafo dalam bidang pembangkitan.

Gambar 3. Trafo Berkoneksi Star-Star dengan Belitan Tersier

Paiton, 26 October 2017 19:24

Reference:

Modern Power Station Practice – Electrical Systems and Equipment – Volume D. Pergamon Press. 1992.

http://electriciantheory.blogspot.co.id/2013/04/three-winding-transformers.html