Perkenalan
11kV trafo distribusi terendam minyakadalah salah satu peralatan konversi daya yang paling penting dalam jaringan distribusi tenaga listrik. Mereka banyak digunakan di jaringan listrik perkotaan, kawasan industri, komunitas perumahan, lokasi pertambangan dan pembangkit listrik energi baru. Banyak insinyur pengadaan, teknisi pemeliharaan, dan pemula di industri tenaga listrik memerlukan pemahaman yang jelas tentang struktur internal transformator selama pemilihan peralatan, perbaikan, dan pemecahan masalah kesalahan. Tangki eksternal dan sirip pendingin hanyalah bagian luar unit. Semua komponen inti yang melakukan transformasi tegangan dan membawa beban listrik dimasukkan ke dalam tangki oli. Panduan ini secara sistematis menguraikan konstruksi internal lengkap transformator terendam minyak 11kV, menjelaskan fungsi setiap komponen, sifat material, dan logika kerja kooperatif antar bagian. Ini membantu pembaca memahami prinsip pengoperasian peralatan dan memberikan referensi yang dapat diandalkan untuk pengadaan produk, inspeksi rutin, pemeliharaan, dan diagnosis kesalahan.
Inti Besi
Inti besi berfungsi sebagai kerangka rangkaian magnet dan komponen inti transmisi fluks magnet. Inti besi dari 11kVtrafo terendam minyakumumnya dirakit dengan menumpuk lembaran baja silikon berorientasi butiran canai dingin dengan permeabilitas magnetik tinggi. Lapisan isolasi diterapkan pada permukaan lembaran baja silikon, yang secara efektif mengurangi kehilangan arus eddy dan kehilangan histeresis yang dihasilkan di bawah medan magnet bolak-balik, sehingga menurunkan pembangkitan panas peralatan. Inti besi terdiri dari kaki inti dan kuk. Gulungan dipasang pada kaki inti, sedangkan kuk menutup sirkuit magnet. Inti besi dijepit erat dan dipasang untuk menghindari kebisingan berlebihan yang disebabkan oleh getaran elektromagnetik setelah pemberian energi. Inti besi mengadopsi pembumian satu titik dalam desain kelistrikan untuk mencegah potensi mengambang yang dapat memicu pelepasan sebagian. Desain ini penting untuk pengoperasian transformator yang aman dalam jangka panjang. Jika pembumian multi-titik terjadi pada inti besi, arus sirkulasi akan terbentuk dan membuat lembaran baja silikon menjadi terlalu panas, mempercepat penuaan minyak isolasi dan bahkan menyebabkan gangguan internal yang parah.
Gulungan (Kumparan)
Belitan adalah bagian rangkaian listrik transformator, terbagi menjadi belitan tegangan tinggi dan belitan tegangan rendah, dipasang secara konsentris pada kaki inti besi. Untuk trafo distribusi 11kV pada umumnya, tegangan pengenal pada sisi tegangan tinggi adalah 11kV, dan sisi tegangan rendah biasanya menghasilkan 400V. Gulungan tegangan rendah disusun dekat dengan inti besi, dan gulungan tegangan tinggi ditempatkan pada lapisan luar. Karena belitan tegangan rendah membawa arus besar, digunakan foil tembaga atau konduktor tembaga tebal. Gulungan tegangan tinggi beroperasi di bawah tegangan tinggi menggunakan kabel tembaga tipis yang diisolasi dengan isolasi kertas berlapis-lapis. Konduktor dibungkus dengan kertas insulasi berkekuatan tinggi untuk membentuk insulasi turn-to-turn dan insulasi lapis ke lapis. Kesenjangan isolasi utama yang diisi dengan minyak transformator disediakan antara belitan tegangan tinggi dan tegangan rendah untuk isolasi listrik. Gulungan harus mempunyai kekuatan mekanik yang cukup. Ketika gangguan hubung singkat terjadi pada sistem tenaga, gaya elektromagnetik hubung singkat yang sangat besar berdampak pada kumparan. Struktur belitan yang kokoh dapat menahan deformasi dan mencegah kerusakan insulasi. Kabel belitan ditarik keluar dari tangki melalui busing isolasi untuk dihubungkan dengan kabel daya eksternal.
Sistem Isolasi dan Oli Trafo
Sistem isolasi internal menggabungkan bahan isolasi padat dan minyak isolasi cair. Bahan insulasi padat meliputi kertas insulasi, papan press insulasi, penahan dan balok insulasi, yang digunakan untuk memisahkan belitan dan kumparan penyangga. Oli transformator adalah media yang sangat diperlukan di dalam tangki, dengan dua fungsi utama: isolasi listrik dan pembuangan panas. Minyak trafo mempunyai kekuatan dielektrik yang sangat baik. Ini mengisi celah antara semua bagian internal untuk menghilangkan ruang udara dan mencegah pelepasan kerusakan. Selama pengoperasian, panas yang dihasilkan oleh inti besi dan belitan berpindah ke oli transformator. Melalui konveksi alami atau sirkulasi paksa, oli memindahkan panas ke dinding tangki dan radiator untuk menghilangkan panas. Selain itu, minyak transformator menekan oksidasi bahan isolasi dan memperlambat penuaan isolasi. Kualitas oli secara langsung menentukan masa pakai trafo. Kelembapan yang berlebihan, kotoran atau gas di dalam minyak akan mengurangi kinerja insulasi secara drastis. Oleh karena itu, pengujian pengambilan sampel oli secara berkala merupakan tugas prioritas dalam pekerjaan pemeliharaan.
Prospek Internal dan Pengubah Ketuk
Kabel internal menghubungkan terminal belitan ke busing eksternal. Konduktor tembaga berinsulasi digunakan untuk kabel, dan tata letaknya secara ketat mengikuti persyaratan jarak isolasi untuk mencegah pelepasan antar kabel atau antara kabel dan ground. Pengubah tap off-sirkuit dipasang di dalam tangki dan dihubungkan ke titik sadapan belitan tegangan tinggi. Tegangan jaringan listrik seringkali mengalami fluktuasi kecil. Setelah listrik padam, pekerja pemeliharaan dapat mengatur posisi tap pada tap changer untuk mengubah jumlah lilitan belitan tegangan tinggi, sehingga dapat menstabilkan tegangan keluaran pada sisi tegangan rendah. Perhatikan bahwa tap changer hanya dapat dioperasikan dalam kondisi mati. Penyesuaian beban sangat dilarang.
Komponen Perlindungan Internal
Berbagai komponen pelindung disusun di dalam tangki. Relai Buchholz dipasang pada pipa yang menghubungkan tangki dan konservator. Ketika gangguan internal kecil terjadi di dalam trafo, gas akan terurai. Jika terjadi kesalahan serius, lonjakan aliran oli akan memicu relai mengirimkan sinyal alarm atau mengaktifkan rangkaian tripping. Sensor suhu dengan probe yang dimasukkan ke dalam tangki dilengkapi untuk memantau suhu tertinggi oli. Penghalang isolasi internal dan struktur pendukung memperbaiki semua komponen internal untuk menghindari perpindahan komponen selama pengangkutan atau dampak arus pendek.
Kesimpulan
Konstruksi internal 11kVtrafo terendam minyakbekerja sebagai suatu sistem yang terintegrasi. Inti besi membentuk sirkuit magnet, belitan mewujudkan konversi antara energi listrik dan energi magnet. Minyak isolasi dan isolasi padat bersama-sama melakukan tugas isolasi dan pembuangan panas. Pengubah keran, kabel internal, dan perangkat perlindungan menjamin pengaturan tegangan dan perlindungan kesalahan. Penuaan atau kerusakan komponen internal apa pun akan secara langsung mempengaruhi status operasi transformator secara keseluruhan. Menguasai pengetahuan konstruksi internal membantu personel teknik menyelesaikan penerimaan peralatan dan pemeliharaan rutin, menemukan sumber kesalahan dengan cepat, memperpanjang masa pakai transformator, dan memastikan pasokan listrik yang stabil ke jaringan distribusi.
