1. Jelaskan cara kerja sistem proteksi relay Restricted Earth Fault pada transformator. lengkapi dengan gambar untuk mempermudah 2. Dua buah Trafo 3 Fasa (Trafo A B), masing-masin g memiliki rating daya 5 MVA terkoneks star-star dengan tegangan primer tegangan sekunder 400V dioperasikan pada frekuensi 50 Hz. a. Pada Trafo A dilakukan reactance grounding di sisi primer untuk membatasi fault current tanah pada 400 A, hitung nilai induktor yang diperlukan. b. Pada Trafo B dilakukan resistance grounding di sisi primer untuk membatasi fault current tanah pada 10% arus beban penuh hitung nilai resistansi resistor yang diperlukan. C. Hitung disipasi daya untuk resistance grounding pada sistem Trafo B. d. Jika pada sistem Trafo A (reactance juga diharapkar memiliki disipasi daya sebesar pada point c, hitung resistansi kumparan sekunder Trafo A 3. Jelaskan apa yang dimaksud dengan On-Load Tap Changer (OLTC); jelaskan pula prinsip kerja dari OLTC. 4. Rancang sebuah trafo 1 fasa yang memiliki Rating Daya: 150 kVA, tegangan primer 11 kV, tegangan sekunder 400 kV yang terbebas dari saturasi inti. 5. Hitung luas permukaan perpindahan panas yang diperlukan untuk rancangan trafo pada soal nomor 4 di atas jika sistem pendinginar ONAN dengan laju perpindahan panas tipikal 500W/m^2

1. Cara Kerja Sistem Proteksi Relay Restricted Earth Fault pada Transformator

Sistem proteksi relay Restricted Earth Fault (REF) pada transformator bertujuaneteksi dan memutuskan arus tanah yang tidak normal, seperti short circuit atau grounding fault. REF bekerja dengan membandingkan arus tanah yang masuk ke tanah (earth fault current) dengan arus tanah yang diharapkan (normal earth fault current). Jika perbedaan arus ini melebihi batas tertentu, maka relay akan memutuskan sirkuit untuk mencegah kerusakan lebih lanjut.

2. Perhitungan untuk Sistem Trafo

a. Induktansi Induktor pada Trafo A (Reactance Grounding)

Untuk membatasi fault current tanah pada 400 A, kita perlu menghitung induktansi induktor yang diperlukan. Dengan menggunakan rumus:

\[ X_g = \frac{V_{ph}^2}{I_{fault} \times Z_{line}} \]

Di mana:
- \( V_{ph} \) = Tegangan fasa = 11 kV
- \( I_{fault} \) = Arus fault = 400 A
- \( Z_{line} \) = Impedansi garis = 1% dari imped

Dengan asumsi \( Z_{line} \approx Z_{transformer} \), kita dapat menyederhanakan perhitungan.

b. Resistansi Resistor pada Trafo B (Resistance Grounding)

Untuk membatasi fault current tanah pada 10% arus beban penuh,\[ R_g = \frac{V_{ph}^2}{I_{fault}^2} \]

Di mana:
- \( V_{ph} \) = Tegangan fasa = 400 V
- \( I_{fault} \) = Arus fault = 0.1 \times 5 MVA / 400 V

c. Disipasi Daya untuk Resistance pada Sistem Trafo B

Disipasi daya dapat dihitung dengan rumus:

\[ P = I_{fault}^2 \times R_g \]

d. Resistansi Kumparan Sekunder Trafo A

Jika disipasi daya pada point c diinginkan sama dengan pada Trafo B, maka resistansi kumparan sekunder dapat dihitung dengan membandingkan daya yang disipasi pada kedua sistem.

3. On-Load Tap Changer (OLTC)

OLTC adalah perangkat yang memungkinkan penyesuaian tegangan sekunder transformator tanpa harus memutuskan beban. Prinsip kerjanya melibatkan pengaturan posisi tap pada kumparan sekunder sehingga tegangan keluaran dapat disesuaikan sesuai kebutuhan beban.

4. Rancangan Trafo 1 Fasa

Untuk merancang trafo 1 fasa dengan rating daya 150 kVA, tegangan primer 11 kV, dan tegangan sekunder 400 kV, kita perlu memastikan bahwa transformasi daya sesuai dengan spesifikasi. Transformasi daya dapat dihitung dengan rumus:

\[ K = \frac{V_{secondary}}{V_{primary}} \]

Di mana:
- \( V_{secondary} \) = 400 kV
- \( V_{primary} \) = 11 kV

5. Luas Permukaan Perpindahan Panas untuk Rancangan Trafo

Luas permukaan perpindahan panas dapat dihitung dengan rumus:

\[ A = \frac{P}{500} \]

Di mana:
- \( P \) = Daya yang harus didispersikan (dalam watt)
- 500 = Laju perpindahan panas tipikal (W/m²)

Dengan mengetahui daya yang harus didispersikan, kita dapat menghitung luas permukaan yang diperlukan untuk sistem pendinginan ONAN.