Transformator adalah komponen penting dalam sistem tenaga, dan koneksi belitannya secara langsung memengaruhi kinerja dan skenario aplikasinya. Sambungan belitan transformator yang umum adalah sambungan delta (D) dan sambungan bintang (Y atau Yn). Artikel ini akan memberikan gambaran umum terperinci tentang kedua jenis koneksi ini, metode notasi, kelompok koneksi, dan keuntungan serta aplikasi masing-masing.
I. Metode Notasi untuk Grup Sambungan Transformator
1. Arti Huruf Besar dan Huruf Kecil
Kelompok koneksi transformator dilambangkan dengan huruf besar dan huruf kecil: huruf besar menunjukkan jenis koneksi sisi primer (atau sisi tegangan tinggi), dan huruf kecil menunjukkan jenis koneksi sisi sekunder (atau sisi tegangan rendah). Secara khusus:
- Y (atau y): Koneksi bintang
- D (atau d): Koneksi delta
Angka-angka tersebut menggunakan notasi jam untuk menunjukkan hubungan fase antara tegangan saluran primer dan sekunder, di mana fasor tegangan saluran primer adalah jarum penunjuk menit yang dipasang pada posisi jam 12, dan fasor tegangan saluran sekunder adalah jarum penunjuk jam.
2. Contoh Kelompok Umum
Sebagai contoh, "Yn, d11" menunjukkan sambungan bintang sisi primer dengan saluran netral, sambungan delta sisi sekunder, dan tegangan saluran sekunder yang tertinggal dari tegangan saluran primer sebesar 330 derajat (atau unggul 30 derajat). Dalam notasi ini, 11 berarti bahwa ketika fasor tegangan saluran primer berada pada posisi jam 12, fasor tegangan saluran sekunder berada pada posisi jam 11.
Pelajari lebih lanjut tentang: Trafo Delta Wye
II. Kelompok Sambungan Transformator Umum
Kombinasi dua belitan dalam transformator membentuk empat kelompok koneksi berikut:
- Y, y
- D, y
- Y, d
- D, d
Kelompok koneksi yang umum digunakan adalah "Y, y" dan "Y, d".
Grup Koneksi Yyn0
- Sisi tegangan tinggi: Sambungan bintang (Y) dengan pengardean netral
- Sisi tegangan rendah: Sambungan bintang (y) dengan pengardean netral
- Phasor tegangan saluran primer dan sekunder tumpang tindih, ditunjukkan oleh "0" pada jam.
Grup Koneksi Dyn11
- Sisi tegangan tinggi: Sambungan delta (D)
- Sisi tegangan rendah: Sambungan bintang (y) dengan garis netral
- Phasor tegangan saluran primer dan sekunder berbeda sebesar 330 derajat (arah jarum jam 11).
III. Analisis Kinerja Grup Koneksi
1. Kehilangan Tanpa Beban
- Grup Koneksi Yyn0: Sambungan bintang sisi tegangan tinggi menghasilkan arus eksitasi sinusoidal, tetapi karena nonlinieritas kurva magnetisasi, fluks inti mengandung komponen harmonik ketiga yang signifikan, sehingga meningkatkan histeresis dan kehilangan arus eddy.
- Grup Koneksi Dyn11: Arus harmonik ketiga dapat bersirkulasi di dalam belitan tegangan tinggi, membuat fluks inti menjadi sinusoidal dan mengurangi kerugian. Kehilangan tanpa beban pada koneksi Dyn11 bisa sekitar 10% lebih kecil daripada koneksi Yyn0.
2. Arus urutan nol
- Grup Koneksi Yyn0: Beban sekunder yang tidak seimbang menghasilkan fluks urutan nol, sehingga meningkatkan kerugian tambahan. Trafo berkapasitas besar tidak cocok untuk metode koneksi ini.
- Grup Koneksi Dyn11: Arus urutan-nol pada belitan primer dapat bersirkulasi di dalam belitan, melemahkan fluks urutan-nol belitan sekunder dan mengurangi panas berlebih. Kehilangan beban koneksi Dyn11 bisa sekitar 20% lebih kecil daripada koneksi Yyn0.
3. Hubung Singkat Satu Fasa
- Grup Koneksi Dyn11: Impedansi urutan nol yang rendah, menghasilkan arus hubung singkat fase tunggal yang tinggi pada sisi tegangan rendah dan sensitivitas proteksi yang tinggi.
- Grup Koneksi Yyn0: Impedansi urutan nol yang tinggi, menghasilkan tegangan urutan nol yang tinggi dan asimetri yang signifikan pada tegangan fase.
IV. Pemilihan Metode Koneksi dalam Praktik
1. Sambungan Delta pada Sisi Tegangan Rendah Trafo Utama
- Alasan: Menghilangkan harmonisa ketiga dan mencegah distorsi harmonik dalam bentuk gelombang tegangan jaringan listrik. Arus urutan nol membentuk arus sirkulasi dalam koneksi delta, menjaga kualitas daya.
2. Prinsip-prinsip untuk Memilih Metode Koneksi
- Koneksi Y-D: Biasanya digunakan untuk transformator step-down, karena koneksi bintang sisi tegangan tinggi mengurangi kehilangan saluran.
- Koneksi D-Y: Biasanya digunakan untuk transformator step-up, tetapi juga umum digunakan pada transformator distribusi di mana sisi tegangan rendah diarde.
3. Menangani Kasus-kasus Khusus
- Koneksi Y-Y: Pada umumnya tidak digunakan karena kurangnya jalur harmonik, yang dapat menyebabkan distorsi output yang signifikan.
- Masalah Trafo Multi-tahap: Sebagai contoh, trafo 10/0.4kV yang memasok daya ke gedung perkantoran perlu memastikan saluran netral diardekan ketika mentransformasikan 400V atau 380V ke 110V untuk peralatan tertentu.
V. Kesimpulan
Memilih metode koneksi transformator yang tepat sangat penting untuk pengoperasian sistem daya yang aman dan stabil. Metode koneksi yang tepat dapat mengurangi kerugian, meningkatkan efisiensi, menekan harmonisa, dan memastikan kualitas daya. Dalam aplikasi praktis, metode koneksi yang tepat harus dipilih berdasarkan kebutuhan spesifik, memanfaatkan keunggulan masing-masing metode untuk memastikan keandalan dan efisiensi ekonomi sistem daya.
Czech