Menggambar Vektor Hubungan Trafo

Bagaimana menggambar Vektor hubungan trafo instrument dan trafo daya.

Pendahuluan.
Penggunaan vector diagram ini sangat bermanfaat didalam menerapkan relay proteksi tertentu dan mengetahui hubungan trafo daya. Relay proteksi yang yang analisanya memerlukan diagram vector ini misalnya relay differensial, restrictive earth fault, dan relay arah.
Salah satu notasi atau tanda yang sangat membantu didalam memahami permasalahan di atas adalah polaritasnya. Polaritas merupakan suatu tanda yang dibuat secara konvensi yang memperlihatkan arah sesaat dari aliran arus. Karena penandaan polaritas merupakan hasil konvensi kemungkinan besar ada digunakan tanda lain, sehingga apa yang ditulis disini akan berbeda dengan yang menggunakan tanda lain, walaupun pada prinsipnya sama.
Polaritas.
Tanda polaritas yang digunakan pada tulisan ini adalah tanda segi empat berwarna seperti diperlihatkan pada Gbr.1.

Perhatikan arah arus primer yang dinyatakan dalam Ip dan keluar di sisi sekunder Is. Untuk polaritas substructive Ip dengan Is sefasa, sedangkan untuk yang additive berlawanan arah. Kebanyakan yang digunakan adalah polaritas substructive. Yang penting agar kita pahami dulu arus tersebut. Dalam tulisan ini akan dibahas masalah polaritas substructive.
Selanjutnya Gbr.2. memperlihatkan polaritas dari trafo arus, di mana arus di sisi primer trafo arus sebelah kiri akan keluar menjauhi tanda polaritas, sedangkan untuk trafo arus sebelah kanan sisi sekuder arus menuju tanda polaritas.

Dua hukum dasar polaritas trafo diperlihatkan pada Gbr.1
1. Arus yang mengalir pada tanda polaritas dari salah satu lilitan akan keluar pada tanda polaritas dari lilitan yang lain. Kedua arus pada dasarnya sefara.
2. Jatuh tegangan (voltage drop) dari polaritas ke nonpolaritas yang dari terminal-terminal sebuah lilitan yang sefasa dengan jatuh tegangan dari polaritas ke non polaritas yang lintasan (terminal) pada lilitan lainnya.
Tanda arah arus ini merupakan arah arus primer sesaat yang saya anggap dari kiri ke kanan, bagaimana kalau arahnya datang dari kanan ke kiri. Untuk mudahnya lupakan saja Gbr.3. pahami saja Gbr.2, karena pembahasan akan selalu mengacu pada Gbr.2. untuk pembahasan trafo arus.

Sedangkan untuk pembahasan trafo daya pahami polaritas substructive.

Menggambar hubungan trafo bank Yd1.
Langkah pertama adalah menggambarkan susunan lilitan seperti diperlihatkan pada Gbr.4 dan Gambar vector hubungan Yd1.

ANSI/IEEE standard untuk trafo menyatakan bahwa tegangan tinggi harus mendahului tegangan rendah sebesar 30O pada hubungan WYE (bintang) and DELTA (segitiga) atau Delta – Wye.
Jika hubungan Yd1 maka akan kita arahkan pikiran kita bahwa sisi tegangan tinggi mendahului sisi tegangan rendah dengan 30O seperti diperlihatkan pada Gbr.4b. Bagaimana cara menggambarkannya? Untuk menggambarkannya kita gunakan hukum yang kedua mengenai jatuh tegangan dari titik polaritas ke titik non polaritas di sisi primer dan sisi sekunder yang sefasa.
Perhatikan vector hubungan bintang A, B dan C yang menggambarkan hubungan bintang disisi primer tegangan tinggi dan perhatikan pula Gbr.4a mengenai kumparan primer fasa A sisi bintang dan fasa a sisi sekunder.
Gambar 4a. memperlihatkan A ke N yang menyatakan dari polaritas ke non polaritas yang sefasa dengan a ke x (dari polaritas ke non polaritas). Hal yang sama juga B ke N, di mana B polaritas ke N yang bukan polaritas di sisi primer, sedangkan tegangan yang sefasa dengan tegangan ini adalah b polaritas ke y yang bukan polaritas. C ke N (dari polaritas ke non polaritas) di sisi primer dan sisi sekundernya adalah c ke z (dari polaritas ke non polaritas).

Sekarang kita lihat Fasa A – N adalah sefasa dengan a – x, fasa B – N sefasa dengan b – y, demikian juga fasa C – N sefasa dengan c – z.
Sekarang kita gambarkan fasa a-x, b-y dan c-z seperti pada Gbr.6. Fasa a-x sefasa dengan A-N, fasa b-y sefasa B-N dan fasa c-z sefasa dengan C-N. Lihat Gbr.4b. Untuk mendapatkan fasa A-N mendahului 30O dari fasa a-N, maka x (non polaritas) digabungkan dengan b (polaritas), y (non polaritas) digabungkan dengan c (polaritas), dan z (non polaritas) digabungkan dengan a (polaritas). Penggabungan hanya boleh dilakukan antara polaritas dan non polaritas, jika polaritas denga polaritas atau non polaritas dengan non polaritas digabungkan maka hasilnya akan lain dan tidak dibahas pada uraian ini.
Koneksi sisi delta diperlihatkan pada Gbr.7. dan jika kita gabungkan groupiny Y side and delta side akan diperoleh diagram vektor seperti pada Gbr.4. b.
Gbr .7 memperlihatkan arah aliran arus sisi delta.
Perhatikan titik p, q dan r. Pada titik q ia sebagai arus yang menuju node p dan ic menajuhi titik p, maka bisa kita katakana arus pada fasa a adalah : ia – ic (pengurangan secara vektor).
Demikian seterusnya untuk arus fasa yang lain ditentukan dengan cara yang sama seperti pada fasa a.
Bagaimana cara menggambarkan hubungan Yd5?
Silahkan anda mencoba sendiri.