Transformer sangat umum dalam kehidupan kita sehari-hari. Arus bolak-balik yang kami gunakan diturunkan melalui trafo. Transformator terdiri dari inti besi (atau inti magnet) dan kumparan. Kumparan mempunyai dua belitan atau lebih, di antaranya belitan yang terhubung ke catu daya disebut kumparan primer, dan belitan sisanya disebut kumparan sekunder. Ini dapat mengubah tegangan bolak-balik, arus dan impedansi. Nah, tahukah Anda cara merawat trafo? Secara umum, kenaikan suhu, suhu, kapasitas dan parameter transformator harus dijaga dalam kisaran yang wajar. Mari kita simak bersama detail ilmunya selanjutnya.
Poin-poin penting untuk pemeliharaan trafo
1. Suhu yang diijinkan
Pada saat trafo beroperasi, terjadi rugi-rugi tembaga dan besi pada kumparan dan intinya. Rugi-rugi ini diubah menjadi energi panas sehingga menyebabkan suhu inti dan kumparan transformator meningkat. Jika suhu melebihi nilai yang diijinkan untuk waktu yang lama, insulasi secara bertahap akan kehilangan elastisitas mekanis dan usianya.
Saat trafo beroperasi, suhu bagian-bagian yang berbeda tidak sama. Suhu kumparan adalah yang tertinggi, diikuti oleh suhu inti. Suhu minyak isolasi lebih rendah dibandingkan suhu kumparan dan inti. Temperatur oli pada bagian atas trafo lebih tinggi dibandingkan pada bagian bawah. Suhu yang diijinkan selama pengoperasian trafo diperiksa berdasarkan suhu lapisan minyak atas. Untuk transformator dengan isolasi Kelas A selama operasi normal, ketika suhu udara sekitar mencapai maksimum 40 derajat C, suhu operasi akhir belitan transformator adalah 1050 derajat C. Karena suhu belitan 100 derajat C lebih tinggi dari suhu minyak, untuk mencegah penurunan kualitas minyak, ditetapkan bahwa suhu minyak lapisan atas transformator tidak boleh melebihi 950 derajat C. Dalam keadaan normal, untuk mencegah minyak isolasi teroksidasi terlalu cepat, lapisan atas temperatur oli tidak boleh melebihi 850 derajat C. Untuk transformator yang menggunakan pendingin air sirkulasi oli paksa dan pendingin udara, temperatur oli bagian atas tidak boleh melebihi 750 derajat C.
2. Kenaikan suhu yang diijinkan
Hanya memantau suhu oli bagian atas transformator selama pengoperasian tidak dapat memastikan pengoperasian yang aman. Penting juga untuk memantau perbedaan suhu antara suhu oli bagian atas dan udara pendingin - yaitu kenaikan suhu. Perbedaan antara suhu trafo dan suhu udara disekitarnya disebut kenaikan suhu trafo. Untuk trafo dengan insulasi Kelas A, bila suhu lingkungan maksimum adalah 40 derajat C, standar nasional menetapkan bahwa kenaikan suhu belitan adalah 650 derajat C, dan kenaikan suhu yang diijinkan pada lapisan minyak atas adalah 550 derajat C. Selama kenaikan suhu transformator tidak melebihi nilai yang ditentukan, hal ini dapat menjamin pengoperasian transformator yang aman dalam tahun pengoperasian yang ditentukan di bawah beban pengenal.
3. Kapasitas yang wajar
Selama operasi normal, beban daya yang ditanggung transformator harus berkisar antara 75% hingga 90% dari kapasitas pengenalnya.
4. Arus ketidakseimbangan maksimum pada tegangan rendah transformator tidak boleh melebihi 25% dari nilai pengenal. Kisaran variasi tegangan yang diperbolehkan untuk catu daya transformator adalah ± 5% dari tegangan pengenal
Jika tegangan melebihi kisaran ini, tap changer harus digunakan untuk penyesuaian agar berada dalam kisaran yang ditentukan. Saat melakukan penyesuaian, aliran listrik harus diputus. Biasanya pengaturan tegangan dicapai dengan mengubah posisi keran belitan primer. Perangkat yang menghubungkan dan mengganti posisi keran disebut tap changer. Ia menyesuaikan rasio transformasi dengan mengubah jumlah lilitan belitan transformator bertegangan tinggi. Tegangan rendah tidak berpengaruh pada trafo itu sendiri, hanya mengurangi keluaran sampai batas tertentu, namun berdampak pada peralatan listrik. Ketika tegangan naik, fluks magnet meningkat, inti menjadi jenuh, kehilangan inti meningkat, dan suhu transformator meningkat.
5. Kelebihan beban
Kelebihan beban dapat dibagi menjadi dua situasi: kelebihan beban normal dan kelebihan beban akibat kecelakaan. Kelebihan beban normal disebabkan oleh peningkatan konsumsi listrik pengguna pada kondisi pasokan listrik normal. Hal ini akan menyebabkan suhu trafo meningkat, yang menyebabkan percepatan penuaan isolasi trafo dan pengurangan masa pakainya. Oleh karena itu, dalam keadaan normal, operasi kelebihan beban tidak diperbolehkan. Dalam keadaan khusus, transformator dapat beroperasi dalam keadaan kelebihan beban untuk jangka waktu yang singkat, tetapi di musim dingin, transformator tersebut tidak boleh melebihi 30% dari beban pengenal, dan di musim panas, transformator tersebut tidak boleh melebihi 15% dari beban pengenal. Selain itu, kapasitas beban berlebih trafo harus ditentukan berdasarkan kenaikan suhu trafo dan peraturan pabrikan.
Ketika terjadi kecelakaan pada sistem tenaga atau gardu induk pengguna, untuk memastikan pasokan listrik yang berkelanjutan ke peralatan penting, trafo diperbolehkan beroperasi di bawah beban berlebih untuk jangka waktu yang singkat, yaitu beban berlebih akibat kecelakaan. Ketika terjadi kecelakaan kelebihan beban, suhu koil akan melebihi nilai yang diijinkan, sehingga menyebabkan insulasi menua lebih cepat dibandingkan kondisi normal. Namun, kemungkinan terjadinya kecelakaan karena kelebihan beban jarang terjadi. Dalam kondisi normal, trafo beroperasi dalam kondisi kekurangan beban, sehingga kelebihan beban jangka pendek merupakan risiko utama kerusakan trafo. Waktu dan kelipatan beban berlebih kecelakaan harus dilaksanakan sesuai dengan peraturan pabrikan.