Rangkaian pembumian titik netral
Perilaku transformator paralel dalam kondisi gangguan tanah sebagian besar dipengaruhi oleh pentanahan titik netral dari rangkaian tempat terjadinya gangguan. Distribusi arus dan tegangan dapat ditentukan secara langsung dan sederhana dengan menerapkan komponen simetris, dan studi ini mendemonstrasikan prosedur tersebut dan menunjukkan pengaruh rangkaian pentanahan titik netral.
Sebagai contoh, dipilih gardu induk transformator duplikat tiga fasa 50 Hz tipe yang lebih kecil; dari busbar sekunder gardu induk ini dialiri dua transformator penurun tegangan duplikat yang memasok beban pabrik, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.
Spesifikasi transformator tersebut adalah sebagai berikut:
Transformator jaringan, masing-masing:
- 5000 kVA
- 33.000 delta hingga 11.000 bintang volt
- 87,5 hingga 262,5 ampere saluran
- reaktansi 6,7 persen
- Resistansi primer per lilitan fasa, 2,3 Ω
- Resistansi sekunder per lilitan fasa 0,07 Ω
Transformator konsumen, masing-masing:
- 1500 kVA
- 11.000 delta ke 440 bintang volt
- 78,8 hingga 1970 ampere saluran
- reaktansi 4,5 persen
- Resistansi primer per lilitan fasa, 1,05 Ω
- Resistansi sekunder per lilitan fasa 0,0005 Ω
Konstanta-konstanta berikut akan digunakan dalam penelitian ini:
Transformator jaringan:
- Tegangan saluran utama ke netral = 19.050
- Tegangan saluran sekunder ke netral = 6350
- Tegangan reaktansi saluran sekunder ke netral = 6,7 persen dari 6350 = 425,5
Transformator konsumen:
- Tegangan saluran utama ke netral = 6350
- Tegangan saluran sekunder ke netral = 254
- Tegangan reaktansi saluran sekunder ke netral = 4,5 persen dari 254 = 11,42
Tiga kasus sedang diselidiki, yaitu:
- Kedua transformator konsumen berfungsi dengan baik dan kedua netral sekunder telah diarde dengan benar.
- Seperti (1), tetapi netral dari satu transformator hanya dibumikan .
- Hanya satu transformator milik konsumen yang beroperasi, dengan netralnya dihubungkan ke tanah secara permanen.
Dalam semua kasus, netral dari kedua transformator jaringan dihubungkan ke tanah secara permanen . Gangguan tanah mati (yaitu resistansi nol) diasumsikan terjadi pada salah satu busbar sekunder transformator konsumen atau pada distributor tegangan rendah (LV) ke tempat konsumen yang cukup dekat dengan transformator sehingga impedansi distributor terhadap gangguan dapat diabaikan.
Diasumsikan pertama-tama bahwa tanah netral transformator konsumen memiliki resistansi nol, dan selanjutnya ditunjukkan bagaimana arus dan tegangan gangguan dimodifikasi oleh resistansi tanah .
Diasumsikan lebih lanjut bahwa tegangan yang diberikan pada terminal primer transformator jaringan tetap seimbang dalam kondisi gangguan. Karena gangguan diasumsikan terjadi pada sisi sekunder (LV) transformator konsumen, konstanta semua transformator mengacu pada rangkaian 440 V.
Hal ini memberikan arus dan tegangan gangguan dalam rangkaian tersebut, dan selanjutnya dikonversi ke nilai setara 11 dan 33 kV untuk menunjukkan besaran sebenarnya di semua belitan lainnya .
Resistansi dan reaktansi dinyatakan dalam ohm, dan ini menghindari penggunaan basis kVA yang sembarangan. Semua konstanta dan nilai adalah per fasa, yaitu, fasa ke netral, dan jika melibatkan belitan delta, resistansi fasa ke netral ekivalennya ditentukan terlebih dahulu, sebelum konversi ke basis tegangan yang berbeda, demi keseragaman perlakuan.
