Penerapan Transformator Instrumen Elektronik Dan Elektromagnetik pada Smart Grids

Jul 08, 2026 Tinggalkan pesan

Analisis karakteristik-keadaan tunak dan transien transformator instrumen elektromagnetik menunjukkan ciri-ciri berikut: Sedikit lilitan primer, banyak lilitan sekunder; kerapatan fluks magnet rendah selama operasi normal, kerapatan fluks magnet tinggi selama gangguan, menunjukkan saturasi; resistensi internal yang tinggi; beban sekunder kecil, sekunder tidak dapat dirangkai-terbuka; isolasi listrik yang lemah, ukuran besar; dapat menyebabkan tegangan lebih feroresonan; keluaran analog.

 

Fitur transformator instrumen elektronik: isolasi sederhana dan andal; ukuran dan berat kecil; rentang dinamis lebar dari transformator arus (CT), tidak ada saturasi magnetik; tidak ada fenomena resonansi pada fisik trafo (PT); sekunder CT dapat dihubung terbuka-; keluaran digital; ketahanan yang kuat terhadap interferensi elektromagnetik. Trafo arus dan trafo tegangan dapat digabungkan menjadi satu, yang disebut trafo gabungan arus-tegangan (ECVT).

 

Dengan kebutuhan standardisasi dan perkembangan teknologi pertukaran informasi kontrol industri, standar pertukaran informasi baru berdasarkan konsep "satu dunia, satu teknologi, satu standar"-IEC 61850-telah diusulkan secara internasional. Di Tiongkok, berbagai kekurangan teknologi pertukaran informasi yang ada dalam otomasi gardu induk telah sangat menghambat peningkatan teknologi manajemen produksi baru. Oleh karena itu, penerapan IEC 61850 untuk menstandardisasi pertukaran informasi telah menjadi konsensus dalam industri otomasi tenaga listrik dalam negeri. Pada saat yang sama, Perusahaan Jaringan Listrik Negara Tiongkok telah mengusulkan kebijakan strategis untuk "membangun jaringan listrik digital dan menciptakan perusahaan berbasis informasi," yang mengarah pada munculnya gardu induk cerdas.

 

Karena gardu induk cerdas menggunakan IEC 61850 sebagai standar standarisasi pertukaran informasi, digunakan atau tidaknya trafo instrumen elektronik secara eksklusif bukanlah faktor pembeda antara gardu induk konvensional dan gardu induk cerdas. Perbandingan trafo instrumen elektromagnetik dan elektronik menunjukkan bahwa semakin tinggi level tegangan, semakin jelas keunggulan trafo instrumen elektronik. Namun, untuk level tegangan rendah, penggunaan trafo instrumen elektronik tidak terlalu berarti; transformator instrumen konvensional harus digunakan karena alasan berikut:

 

Trafo instrumen elektronik digunakan untuk mengatasi masalah saturasi trafo instrumen, sedangkan trafo instrumen konvensional bertegangan rendah umumnya tidak memiliki masalah saturasi.

 

Transformator instrumen elektronik digunakan untuk menyelesaikan masalah-transmisi sinyal sekunder jarak jauh dari transformator instrumen. Namun, karena trafo instrumen-tegangan rendah konvensional dan perangkat proteksi sudah terpasang di switchgear, masalah transmisi-jarak jauh telah terpecahkan.

Faktor utama yang membatasi pengurangan ukuran switchgear adalah volume yang ditempati oleh mekanisme operasi, bukan volume trafo instrumen. Oleh karena itu, keuntungan dari trafo instrumen elektronik berukuran kecil dan ringan yang dipasang di switchgear tidak terwujud.

 

(Transformator instrumen elektronik bertegangan rendah mengeluarkan sinyal tegangan analog kecil, yang tidak mudah dibagikan secara langsung. Sinyal tersebut perlu diubah menjadi sinyal digital oleh unit penggabungan sebelum dibagikan, yang tentu saja meningkatkan biaya unit penggabungan. Sebaliknya, sinyal yang dihasilkan oleh transformator instrumen konvensional mudah dibagikan oleh berbagai perangkat perlindungan dan kontrol.

 

Oleh karena itu, gardu induk di masa depan tidak akan mengalami dominasi trafo instrumen elektronik maupun matinya trafo instrumen elektromagnetik tradisional. Penulis yakin keduanya akan saling melengkapi dan pada akhirnya hidup berdampingan.

 

Dengan dibangunnya gardu induk cerdas, koordinasi dengan gardu induk konvensional (di mana trafo instrumen konvensional dan elektronik akan hidup berdampingan) tidak dapat dihindari, dan masalah sinkronisasi pengambilan sampel antara keduanya harus mendapat perhatian. Masalah sinkronisasi pengambilan sampel di antara berbagai transformator instrumen dalam gardu induk cerdas juga harus ditekankan. Hal ini dapat diatasi dengan cara berikut: Waktu pengambilan sampel antara gardu induk konvensional dan cerdas dapat disesuaikan untuk mengkompensasi perbedaan penundaan rute pengambilan sampel di kedua sisi, memastikan bahwa arus di kedua sisi untuk menghitung arus diferensial berada pada waktu yang sama. Dalam gardu induk cerdas atau antara gardu induk cerdas dan gardu induk konvensional, sinkronisasi pengambilan sampel dapat didasarkan pada Sistem Pemosisian Global (GPS).) /Sistem navigasi satelit BeiDou menggunakan pulsa waktu untuk pengambilan sampel sinkron.

Ini diperbaiki dengan algoritma perangkat lunak untuk perangkat perlindungan dan kontrol.