Bab 4 Peralatan Trafo Tegangan / Capacitive Voltage Transformer (CVT)
4.2. Penjelasan Spesifikasi Peralatan CVT
4.2.1. Manufacturer
Merupakan nama pabrikan dan tempat di mana peralatan diproduksi. Contoh : ABB Sweden, TRENCH Italy, ALSTOM India, dan lain-lain.
4.2.2. Type
Merupakan kode tipe peralatan yang diproduksi di mana kode type peralatan tersebut harus sesuai dengan type test peralatan yang dilampirkan. Selain itu kode type ini akan memudahkan identifikasi peralatan, baik untuk kepentingan operasional dan pemeliharaan.
Contoh : OTCF 170 SR.
4.2.3. Standards
Merupakan acuan baku yang digunakan sebagai referensi dalam
penentuan/perhitungan nilai setiap variabel.
Standar yang digunakan dalam menyusun spesifikasi ini adalah IEC standar dengan pertimbangan:
• standar digunakan secara luas di dunia
• peralatan yang terpasang di lingkungan PT PLN (Persero) mayoritas menggunakan IEC standar
• sesuai dengan kebutuhan O&M di lingkungan PT PLN (Persero)
bekerja, bekerja, bekerja…. II-99
4.2.4. Service Condition
Menjelaskan tentang lokasi pemasangan dan kondisi lingkungan, dalam hal ini dipersyaratkan mampu digunakan :
Outdoor, digunakan di luar ruangan, harus tahan terhadap sinar matahari (UV), air hujan, angin dan debu.
Tropical Area, memiliki ketahanan terhadap iklim tropis (iklim Indonesia).
4.2.5. Highest Voltage for Equipment (Um)
Kemampuan isolasi peralatan terhadap tegangan (phasa-phasa) maksimum secara terus menerus. Kemampuan yang dipersyaratkan tergantung pada sistem dimana peralatan tersebut akan dipasang. Satuannya dalam kVrms.
Contoh : 72,5 kV, 170 kV, 300 kV, 550 kV
4.2.6. Rated Frequency (Fr)
Nominal frekuensi sistem di mana peralatan trafo arus akan beroperasi. Dalam hal ini adalah nominal frekuensi sistem PLN, yaitu 50 Hz.
4.2.7. Rated Primary Voltage (Upr)
Menyatakan nilai tegangan primer CVT.
Pemilihan dilakukan berdasarkan level tegangan sistem. Pemilihan tegangan
nominal primer dalam speksifikasi tertulis 150/√3 or 154/√3 kV, kata “or”
menunjukkan angka tersebut hanya dapat dipilih salah satu sesuai dengan
kebutuhan sistem, tegangan nominal CVT primer sebesar 154/√3 kV biasanya
digunakan pada 150 kV yang lama, khusus untuk GI 150 kV di Jawa Timur yang dibangun dengan pinjaman dari Jepang.
Contoh : 66 kV, 70 kV, 150 kV, 275 kV dan 500 kV
4.2.8. Rated Secondary Voltage (Usr)
Menyatakan nilai tegangan sekunder CVT.
Dipilih 100 Volt, tetapi khusus untuk 110 Volt digunakan saat mengganti dan menambah bay baru di gardu induk subsistem 150 kV dan 70 kV di Jawa Timur dan Sulawesi.
Pemilihan tegangan nominal sekunder dalam speksifikasi tertulis 100/√3 or 110/√3
V, kata “or” menunjukkan angka tersebut hanya dapat dipilih salah satu sesuai
dengan kebutuhan sistem, tegangan nominal sekunder CVT sebesar 110/√3 V
biasanya digunakan pada GI 70 dan 150 kV yang lama di Jawa Timur yang dibangun dengan pinjaman dari Jepang.dan Sulawesi
bekerja, bekerja, bekerja…. II-100
4.2.9. Rated Power Frequency Withstand Voltage
Kemampuan peralatan untuk menerima tegangan frekuensi kerja maksimum mengalami kerusakan.
Contoh : 325 kV untuk sistem 150 kV.
4.2.10. Rated Lightning Impulse Withstand Voltage
Kemampuan peralatan untuk menerima tegangan impulse petir maksimum tanpa mengalami kerusakan.
Untuk level tegangan 500 kV menggunakan nilai standar 1550 kV, akan tetapi khusus untuk pekerjaan penggantian material eksisting dapat dipilih nilai 1800 kV. Contoh : 750 kV untuk sistem 150 kV.
4.2.11. Rated Switching Impulse Withstand Voltage
Kemampuan peralatan untuk menerima tegangan impulse switching maksimum mengalami kerusakan.
Contoh : 1175 kV untuk sistem 500 kV.
4.2.12. Creepage Distance
Menyatakan jarak rambat insulator CVT dari fasa ke tanah, dipilih berdasarkan tingkat polusi di lokasi. Untuk daerah dengan tingkat polusi ringan sampai berat dipilih 25 mm/kV, sedangkan untuk daerah dengan tingkat polusi sangat berat dipilih 31 mm/kV.
Pemilihan jarak rambat minimal dalam speksifikasi tertulis 25 mm/kV or 31 mm/kV, kata “or” menunjukkan angka tersebut hanya dapat dipilih salah satu sesuai dengan kebutuhan sistem.
Contoh : untuk daerah GI dekat dengan pantai dipilih creepage distance 31 mm/kV.
4.2.13. Rated Voltage Factor and Corresponding Rated Time, Continuous
Menyatakan bahwa CVT mempunyai kemampuan termal secara terus menerus dengan akurasi sesuai yang dipersyaratkan. Untuk itu diperlukan faktor kelipatan terhadap tegangan primer CVT (Upr), besarnya adalah 1.2.
4.2.14. Rated Voltage Factor and Corresponding Rated Time, 30 s
Menyatakan bahwa CVT mempunyai kemampuan termal selama 30 detik dengan akurasi sesuai yang dipersyaratkan. Untuk itu diperlukan faktor kelipatan terhadap tegangan primer CVT (Upr), besarnya adalah 1.2.
Untuk gardu induk yang menggunakan system pentanahan netral efektif (solid grounding) besarnya adalah 1.5, sedangkan untuk gardu induk yang menggunakan system pentanahan netral non-efektif (menggunakan NGR) besarnya adalah 1.9.
bekerja, bekerja, bekerja…. II-101
4.2.15. Dissipation Factor of Capacitor (Tan δ)
Menyatakan faktor disipasi dari kapasitor, yang merupakan rasio antara daya aktif
(Pa) dan daya reaktif (Pr) pada kapasitor (tan δ = Pa/Pr). Dengan
mempertimbangkan bahan kapasitor yang dipakai adalah dari kertas, maka dipilih tan δ maksimum sebesar 0.5%.
4.2.16. Accuracy Class
Menyatakan tingkat akurasi untuk CVT yang diperlukan. Pemilihan kelas akurasi CVT dilakukan dengan pertimbangan :
1. Untuk kelas proteksi yang digunakan adalah kelas 3P.
2. Untuk kelas metering yang digunakan adalah kelas 0.5. Khusus untuk CVT yang dipakai untuk kWh bidding meter kelas metering yang digunakan adalah kelas 0.2.
Pemilihan tingkat akurasi untuk CVT dalam speksifikasi tertulis 0.2 or 0.5, kata “or” menunjukkan angka tersebut hanya dapat dipilih salah satu sesuai dengan kebutuhan sistem.
4.2.17. Rated Burden
Menyatakan bahwa CVT mampu menyediakan daya untuk kebutuhan relay proteksi dan meter.
Pemilihan burden CVT berdasarkan kebutuhan daya relay proteksi dan meter Contoh perhitungan :
Belitan 1 (class 3P) untuk proteksi :
- Beban yang terhubung :
BCU (appx.) = 1 VA
Fault recorder (appx.) = 1 VA
Total beban untuk metering (VAm) = 2 VA
- Arus yang terhubung (Iload) = VAm / VW2
= 2VA/100Volt = 0.02 Ampere
- Panjang kabel (jarak terjauh dari CVT - Control Panel) l = 142.00 m
- Cable cross section (a) : 6.00 mm2
- Cable specific resistance (Cu material) ρ = 0.019 Ω mm2/m
- Koef of loop Resistance k : 2.00
- Cable lead Resistance Rw = (k * ρ * l) / a = 0.90 Ω
- Cable Burden (VA cab) = Iload2 * Rw = 0.00036 VA
- Beban yang terhubung ke CVT (VA load) = VAm + VA cab = 2.00036 VA
- Burden CVT yang dipilih = 15 VA , agar memenuhi
bekerja, bekerja, bekerja…. II-102
Belitan 2 (class 0.2) untuk metering :
- Beban yang terhubung :
Digital Watthour / VARhour (appx.) = 1 VA Voltager Tranducer (appx.) = 1 VA
WattTranducer (appx.) = 1 VA VAR Tranducer (appx.) = 1 VA Total beban untuk metering (VAm) = 4 VA
- Arus yang terhubung (Iload) = VAm / VW2
= 4VA/100Volt = 0.04 Ampere
- Panjang kabel (jarak terjauh dari CVT - Control Panel) l = 142 m
- Cable cross section (a) : 6.00 mm2
- Cable specific resistance (Cu material) ρ = 0.019 Ω mm2/m
- Koef of loop Resistance (k) = 2
- Cable lead Resistance Rw = (k * ρ * l) / a = 0.9 Ω
- Cable Burden (VA cab) = Iload2 * Rw = 0.00144 VA
- Beban yang terhubung ke CVT (VA load) = VAm + VA cab = 4.00144 VA
- Burden CVT yang dipilih = 15 VA , agar memenuhi
Burden CVT (VA) ≥ Beban yang terhubung (VA) 4.2.18. Rated capacitance
Menyatakan besarnya kapasitansi dari kapasitor yang terdapat di dalam CVT. Pemilihan besarnya kapasitansi dengan mempertimbangkan kebutuhan range frekuensi yang digunakan dalam sistem telekomunikasi PLC (50 – 500 kHz). Nilainya dipersyaratkan berada antara 4000 pF hingga 10000 pF.
Pemilihan besarnya kapasitansi dari kapasitor CVT 150 kV dalam speksifikasi tertulis 4000 up to 10000 pF, kata “up to” menunjukkan range angka yang dipersyaratkan dapat diterima. Pabrikan dapat menawarkan peralatan CVT dengan nilai kapasitor antara 4000 hingga 10000 pF.
4.2.19. Capacitance Tolerance
Menyatakan perbedaan yang diijinkan antara nilai kapasitansi aktual dengan nilai kapasitansi yang telah ditentukan.
Pemilihan perbedaan yang diijinkan dari kapasitansi dari kapasitor CVT dalam speksifikasi tertulis - 5 % to + 10 % 4000, kata “to” menunjukkan range angka yang dipersyaratkan dapat diterima.
4.2.20. Ferro Ressonance
Menyatakan bahwa CVT mempunyai kesalahan timbul akibat terjadinya ferro resonance secara tiba-tiba dalam waktu tertentu.
Batasan ferro resonance dipilih dengan mempertimbangkan waktu lamanya terjadi osilasi ferro resonance dan maksimum error yang dapat diterima. Untuk itu dipilih waktu lamanya olsilasi selama 0.5 detik dengan maksimum error 10%.
bekerja, bekerja, bekerja…. II-103
4.2.21. Suitable for Use as Coupling Capacitor
Menyatakan bahwa CVT dapat digunakan sebagai coupling capacitor untuk kebutuhan system telekomunikasi PLC.
4.2.22. Insulator Material
Material yang digunakan sebagai insulator pada CVT yaitu silicone rubber atau porcelain.
Untuk CVT yang bagian atasnya dipasang line trap, direkomendasikan menggunakan jenis insulator porcelain. Pemilihan jenis material isolasi luar CVT dalam speksifikasi tertulis Silicone Rubber/Porcelain, kata “/” menunjukkan material tersebut dapat dipilih salah satu oleh pabrikan untuk ditawarkan sesuai dengan teknologi yang telah dikuasai oleh pabrikan.
4.2.23. Oil Compensation
Menyatakan metode kompensasi level minyak di dalam CVT.
Dengan pertimbangan keamanan dan ketahanan terhadap korosi, maka dipilih
metallic below yang tahan terhadap korosi dan dilengkapi dengan pressure relief device.
4.2.24. Mechanical Characteristics
Menyatakan bahwa CVT mempunyai kemampuan mekanis maksimum, yang berguna saat CVT digunakan sebagai support untuk line trap. Pada spesifikasi dituliskan “Suitable for mounting line trap minimum 250 kg” yang mensyaratkan CVT harus dapat dibebani line trap (LMU) hingga 250 kg, jika lebih berat maka line trap harus dipasangkan pada isolator penumpu tersendiri.
4.2.25. Oil Level Indicator
Menyatakan metode untuk menampilkan indikasi volume minyak. Dengan mempertimbangkan kemudahan dan keakuratan pembacaan indikasi volume minyak maka dipilih tipe direct.
4.2.26. Secondary Terminal Box
Menyatakan bahwa index proteksi untuk terminal box sekunder CVT, pemilihannya dengan mempertimbangkan ketahanan terhadap debu dan ketahanan terhadap percikan air dari segala arah, maka dipilih IP54.
4.2.27. Earth Terminal
Menyatakan jumlah terminal untuk pentanahan.
4.2.28. Seismic Condition
Menyatakan bahwa CVT mempunyai ketahanan terhadap gempa, dengan mempertimbangkan tingkat kerawanan gempa di lokasi gardu induk, maka dipilih 0.2 g untuk kondisi dengan kekuatan gempa hingga 6 SR, dan 0.3 g untuk daerah
bekerja, bekerja, bekerja…. II-104
dengan kekuatan gempa hingga 9 SR. Pemilihan tingkat ketahanan PMT terhadap gempa dalam speksifikasi tertulis 0.2 g or 0.3 g, kata “or” menunjukkan angka tersebut hanya dapat dipilih salah satu sesuai dengan kebutuhan system