Apa Tujuan Rasio Current Transformer (CT)?

A transformator arus (CT) adalah transformator instrumen yang tujuannya adalah untuk menurunkan arus bolak-balik yang besar pada rangkaian primer ke tingkat arus yang lebih kecil, lebih aman, dan terstandarisasi pada rangkaian sekundernya untuk pengukuran, proteksi, atau pengendalian.

Rasio CT (juga disebut rasio arus) adalah hubungan matematis antara arus primer dan arus sekunder dalam kondisi pengenal (atau beban penuh). Dengan kata lain:

Rasio CT = (Arus primer) : (Arus sekunder)

Misalnya, CT dengan rating 300:5 berarti ketika 300 A mengalir melalui sisi primer, maka sisi sekunder akan menghasilkan 5 A. Jika hanya 150 A yang mengalir pada sisi primer, maka idealnya 2,5 A muncul di sisi sekunder (150/300 × 5) dalam kondisi linier.

Mengapa Rasio CT Penting — Tujuan & Fungsi

Rasio CT sangat penting karena:

Menskalakan Arus Tinggi ke Tingkat Pengukuran yang Aman
Arus tinggi dalam sistem tenaga (ratusan atau ribuan amp) tidak dapat ditangani secara langsung oleh meteran, relai, atau perangkat pemantauan biasa. Rasio CT memastikan bahwa arus besar tersebut dikurangi secara proporsional (misalnya menjadi 1 A atau 5 A) sehingga instrumen yang terhubung dapat mengukurnya dengan aman dan akurat.

Mempertahankan Akurasi Proporsional pada Jangkauan
Asalkan transformator arus dirancang dan dibebani dengan benar, arus sekunder CT tetap proporsional dengan arus primer sepanjang rentang operasinya (dalam batas akurasi yang ditentukan). Perilaku proporsional ini memungkinkan pengukuran, pengukuran, dan pengoperasian relai pelindung secara presisi.

Menstandarkan Antarmuka untuk Instrumentasi dan Proteksi
Karena arus sekunder distandarisasi (biasanya 5 A atau 1 A), CT di berbagai sistem dan instalasi dapat menyajikan masukan yang konsisten ke meter, penganalisis energi, relai pelindung, dan sistem kontrol. Hal ini membuat desain instrumentasi dan pertukarannya menjadi lebih mudah.

Desain & Pertimbangan Rasio CT

Beberapa aspek dan peringatan utama seputar rasio CT adalah:

Peringkat Sekunder Standar
Kebanyakan CT memberikan arus sekunder standar sebesar 5 A atau 1 A, sehingga rasio CT dinyatakan sesuai (misalnya 1000:5, 2000:1).

Rasio Belokan vs. Rasio Arus
Gulungan fisik aktual CT menentukan rasio belitan (belokan primer : belitan sekunder). Rasio arus berbanding terbalik dengan rasio belitan, mengikuti prinsip transformator (yaitu lebih banyak belitan pada sekunder menghasilkan arus sekunder yang lebih rendah untuk arus primer yang sama).

Rentang Operasi Linier & Saturasi
CT harus dioperasikan dalam rentang linier (tak jenuh). Jika arus primer melebihi desain (atau beban) CT, inti dapat jenuh, memutus hubungan proporsional dan menyebabkan kesalahan atau malfungsi pengukuran. Oleh karena itu, rasio CT harus dipilih sehingga meskipun terjadi beban lebih atau arus gangguan, CT dapat mempertahankan kinerja yang dapat diterima.

Contoh & Implikasi Praktis

Misalkan saluran sistem tenaga listrik membawa arus nominal 1200 A, dan kita ingin memantaunya menggunakan instrumentasi standar 5 A. Kami memilih CT dengan rasio 1200:5. Pada beban normal, CT sekunder akan menghasilkan 5 A, yang dapat diukur langsung oleh meter atau relai. Jika arus saluran berlipat ganda menjadi 2400 A selama gangguan, CT akan berusaha menghasilkan 10 A (jika berada dalam rentang liniernya). Relai pelindung diatur sedemikian rupa untuk menafsirkan 10 A sebagai 2400 A dan memulai tindakan trip. Jika rasio CT dipilih secara tidak tepat (misalnya 2000:5), maka pada 2400 A CT mungkin jenuh atau salah menggambarkan tingkat gangguan, yang mengakibatkan kesalahan relai.

Dengan demikian, rasio CT menghubungkan arus sistem tenaga dunia nyata dengan arus internal yang dapat dikelola pada perangkat proteksi dan pengukuran.