Berbagai Uji Rutin Transformator Daya-(Bagian-1)

Berbagai Uji Rutin Transformator Daya-(Bagian-1)

Pendahuluan:

Ada berbagai macam Pengujian yang diperlukan pada Transformator untuk memastikan kinerja Transformator.
Secara umum, ada dua jenis transformator yang dilakukan oleh produsen sebelum mengirimkan transformator, yaitu (1) Pengujian jenis transformator dan (2) Pengujian rutin.
Selain itu, beberapa pengujian lain juga dilakukan oleh konsumen di lokasi sebelum commissioning dan juga secara berkala dalam basis reguler & darurat selama masa pakainya.
Pengujian Transformator terutama diklasifikasikan dalam
Pengujian Transformator yang dilakukan oleh Produsen
(A) Pengujian Rutin
(B) Pengujian Jenis
(C) Pengujian Khusus
Pengujian Transformator yang dilakukan di Lokasi
(D) Pengujian Pra-Commissioning
(E) Pengujian Pemantauan Berkala/Kondisi
(F) Pengujian Darurat

(A) Uji rutin:

Uji rutin transformator terutama untuk mengonfirmasi kinerja operasional unit individual dalam lot produksi. Uji rutin dilakukan pada setiap unit yang diproduksi.
Semua transformator dikenakan uji rutin berikut:
Uji resistansi isolasi.
Uji resistansi lilitan.
Uji rasio lilitan/tegangan
Uji polaritas/kelompok vektor.
Uji rugi rugi tanpa beban dan arus.
Uji impedansi hubung singkat dan rugi beban.
Uji kontinuitas
Uji arus magnetisasi
Uji keseimbangan magnetik
Uji tegangan tinggi.
Uji dielektrik
Tegangan AC sumber terpisah.
Tegangan lebih terinduksi.
Uji impuls petir.
Uji pada pengubah tap saat beban, jika sesuai.

(B) Uji tipe

Uji tipe adalah pengujian yang dilakukan pada transformator yang mewakili transformator lain untuk menunjukkan bahwa transformator tersebut mematuhi persyaratan tertentu yang tidak tercakup dalam pengujian rutin:
Uji kenaikan suhu (IEC 60076-2).
Uji tipe dielektrik (IEC 60076-3).

(C) Pengujian khusus

Pengujian khusus adalah pengujian, selain pengujian rutin atau pengujian tipe, yang disetujui antara produsen dan pembeli.
Pengujian khusus dielektrik.
Impedansi urutan nol pada transformator tiga fase.
Pengujian hubung singkat.
Harmonik pada arus tanpa beban.
Daya yang diambil oleh motor kipas dan pompa oli.
Penentuan tingkat suara.
Penentuan kapasitansi antara belitan dan bumi, dan antara belitan.
Penentuan transfer tegangan transien antara belitan.
Pengujian yang dimaksudkan untuk diulang di lapangan guna memastikan tidak ada kerusakan selama pengiriman, misalnya analisis respons frekuensi (FRA).

(D) Uji Pra-Komisi

Uji yang dilakukan sebelum komisioning transformator di lokasi disebut uji pra-komisioning transformator. Uji ini dilakukan untuk menilai kondisi transformator setelah pemasangan dan membandingkan hasil uji semua uji tegangan rendah dengan laporan uji pabrik.
Semua transformator dikenakan uji Pra-Komisi berikut:
IR value of transformer and cables
Winding Resistance
Transformer Turns Ratio
Polarity Test
Magnetizing Current
Vector Group
Magnetic Balance
Bushing & Winding Tan Delta (HV )
Protective relay testing
Transformer oil testing
Hipot test

(A) Uji Rutin Transformator
(1) Uji Resistansi Isolasi:

Tujuan Pengujian:
Uji resistansi isolasi transformator sangat penting untuk memastikan kondisi baik isolasi keseluruhan transformator daya listrik.
Instrumen Pengujian:
Untuk Sistem LT: Gunakan Megger 500V atau 1000V.
Untuk Sistem MV / HV: Gunakan Megger 2500V atau 5000V.

Prosedur Pengujian:

Pertama-tama lepaskan semua terminal saluran dan netral transformator.
Kabel Megger dihubungkan ke bushing LV dan HV untuk mengukur nilai Resistansi Isolasi (IR) di antara belitan LV dan HV.
Kabel Megger dihubungkan ke bushing HV dan titik pembumian tangki transformator untuk mengukur nilai Resistansi Isolasi IR di antara belitan HV dan pembumian.
Kabel Megger dihubungkan ke bushing LV dan titik pembumian tangki transformator untuk mengukur nilai Resistansi Isolasi IR di antara belitan LV dan pembumian.
NB: Tidak perlu melakukan uji resistansi isolasi transformator per fase dalam transformator tiga fase. Nilai IR diambil di antara belitan secara kolektif karena semua belitan di sisi HV terhubung secara internal bersama-sama untuk membentuk bintang atau delta dan juga semua belitan di sisi LV terhubung secara internal bersama-sama untuk membentuk bintang atau delta.
Pengukuran harus dilakukan sebagai berikut:

Type of Transformer	Testing-1	Testing-2	Testing-3
Auto Transformer	HV-LV to LV	HV-IV to E	LV to E
Two Winding Transformer	HV to LV	HV to E	LV to E
Three Winding Transformers	HV to LV	LV to LV	HV to E & LV to E

Suhu oli harus diperhatikan pada saat pengujian resistansi isolasi transformator. Karena nilai IR oli isolasi transformator dapat berubah seiring suhu.
Nilai IR harus dicatat pada interval 15 detik, 1 menit, dan 10 menit.
Seiring dengan lamanya penerapan tegangan, nilai IR meningkat. Peningkatan IR merupakan indikasi kekeringan isolasi.
Koefisien Penyerapan = nilai 1 menit/nilai 15 detik.
Indeks Polarisasi = nilai 10 menit/nilai 1 menit

Pengujian dapat mendeteksi:

Kelemahan Isolasi.

(2) Uji Resistansi DC atau Resistansi Lilitan

Tujuan Pengujian:

Resistansi lilitan transformator diukur.
Untuk memeriksa ketidaknormalan seperti sambungan longgar, kabel putus, dan resistansi kontak tinggi pada tap changer
Untuk Perhitungan kerugian I2R pada transformator.
Untuk Perhitungan suhu lilitan pada akhir uji kenaikan suhu transformator.

Instrumen Pengujian:

Resistansi lilitan HV lilitan LV antara terminalnya harus diukur dengan
Miliohm meter presisi/mikro ohm meter/Ohmmeter Transformator. ATAU
Jembatan Wheatstone atau meter resistansi DC.

Metode No: 1 (Metode Jembatan Kelvin untuk pengukuran resistansi lilitan)

Prosedur Pengujian:

Prinsip utama metode jembatan didasarkan pada perbandingan resistansi yang tidak diketahui dengan resistansi yang diketahui.
Ketika arus listrik yang mengalir melalui lengan rangkaian jembatan menjadi seimbang, pembacaan galvanometer menunjukkan defleksi nol yang berarti pada kondisi seimbang tidak ada arus listrik yang akan mengalir melalui galvanometer.
Nilai resistansi yang sangat kecil (dalam kisaran miliohm) dapat diukur secara akurat dengan metode Jembatan Kelvin sedangkan untuk nilai yang lebih tinggi, metode jembatan Wheatstone digunakan untuk mengukur resistansi. Dalam metode jembatan untuk mengukur resistansi belitan, kesalahan diminimalkan.
Semua langkah lain yang harus diambil selama pengukuran resistansi belitan transformator dalam metode ini mirip dengan metode tegangan arus untuk mengukur resistansi belitan transformator.

Method No: 2 (current voltage method of measurement of winding resistance)

Prosedur Pengujian:

Resistansi setiap lilitan transformator diukur menggunakan arus DC dan dicatat pada suhu sekitar.
Dalam pengujian ini, resistansi lilitan diukur dengan menerapkan tegangan DC kecil ke lilitan dan mengukur arus yang melalui lilitan tersebut
Resistensi yang diukur harus dikoreksi ke suhu umum seperti 75°C atau 85°C menggunakan rumus: RC=RM x ((CF+CT)/(CF+WT))

di mana

RC adalah resistansi yang dikoreksi, RM adalah resistansi yang diukur
CF adalah faktor koreksi untuk lilitan tembaga (234,5) atau aluminium (225)
CT adalah suhu yang dikoreksi (75°C atau 85°C)
WT adalah suhu lilitan (°C) pada saat pengujian
Sebelum pengukuran, transformator harus tetap dalam kondisi MATI setidaknya selama 3 hingga 4 jam sehingga dalam waktu ini suhu lilitan akan menjadi sama dengan suhu oli.
Untuk meminimalkan kesalahan pengamatan, polaritas magnetisasi inti harus dijaga konstan selama semua pembacaan resistansi.
Kabel voltmeter harus terpisah dari kabel arus untuk melindunginya dari tegangan tinggi yang mungkin terjadi selama menghidupkan dan mematikan rangkaian arus.
Pembacaan harus dilakukan setelah arus listrik dan tegangan mencapai nilai stabil. Dalam beberapa kasus, ini mungkin memerlukan waktu beberapa menit, tergantung pada impedansi lilitan.
Arus uji tidak boleh melebihi 15% dari arus terukur lilitan. Nilai yang besar dapat menyebabkan ketidakakuratan dengan memanaskan lilitan dan dengan demikian mengubah resistansinya.
Untuk Menghitung resistansi, suhu lilitan yang sesuai pada saat pengukuran harus diambil bersama dengan nilai resistansi.

Tindakan Pencegahan yang Diperlukan:

Menurut IEC 60076-1, untuk mengurangi kesalahan pengukuran akibat perubahan suhu, beberapa tindakan pencegahan harus dilakukan sebelum pengukuran dilakukan.
Untuk Gulungan yang terhubung Delta: untuk transformator yang terhubung delta, resistansi harus diukur untuk setiap fase (yaitu R-Y, Y-B & B-R).
Delta terdiri dari kombinasi paralel dari gulungan yang diuji dan kombinasi seri dari gulungan yang tersisa. Oleh karena itu, disarankan untuk melakukan tiga pengukuran untuk setiap gulungan fase ke fase untuk mendapatkan hasil yang paling akurat.
Untuk lilitan yang terhubung dengan Delta, pengukuran lilitan tersier dari auto-transformator harus dilakukan antara pasangan terminal saluran dan resistansi per lilitan harus dihitung sesuai rumus: Resistansi per Lilitan = 1,5 X Nilai yang Diukur
Untuk lilitan yang terhubung dengan Bintang: netral dibawa keluar, resistansi harus diukur antara saluran dan terminal netral (yaitu R-N, Y-N, B-N) dan rata-rata dari tiga set pembacaan harus menjadi nilai yang diuji. Untuk auto transformer yang terhubung dengan Bintang, resistansi sisi HV diukur antara terminal HV dan terminal IV, kemudian antara terminal IV dan netral.
Untuk transformer tipe Kering: transformer harus mati dalam suhu lingkungan yang konstan selama setidaknya tiga jam.
Untuk transformer yang terendam Minyak: transformer harus berada di bawah minyak dan tanpa eksitasi selama setidaknya tiga jam. Dalam kasus lilitan yang diukur, pembacaan di atas dicatat pada setiap busing. Selain itu, penting untuk memastikan bahwa suhu minyak rata-rata (rata-rata suhu minyak atas dan bawah) kira-kira sama dengan suhu lilitan. Suhu oli rata-rata harus dicatat. Nilai yang diukur harus dikoreksi ke suhu yang dibutuhkan.
Saat arus pengukuran meningkat, inti akan jenuh dan induktansi akan menurun. Dengan cara ini, arus akan mencapai nilai jenuh dalam waktu yang lebih singkat.
Setelah arus diterapkan ke sirkuit, arus harus ditunggu hingga menjadi stasioner (jenuh total) sebelum melakukan pengukuran, jika tidak, akan terjadi kesalahan pengukuran.
Nilai-nilai tersebut harus dibandingkan dengan hasil pengujian awal yang bervariasi sesuai dengan peringkat transformator.

Kriteria Penerimaan Uji: