Teknik Simulasi Trafo Arus untuk Studi Relay yang Akurat

Teknik Simulasi Trafo Arus untuk Studi Relay yang Akurat

Simulasi trafo arus (CT) sangat penting untuk memverifikasi kinerja relay, menilai risiko saturasi, dan mengoptimalkan skema proteksi. Model yang akurat mereplikasi perilaku CT dalam kondisi normal maupun gangguan, sehingga sistem proteksi dapat merespons sebagaimana dimaksudkan.

Definisi Singkat: Simulasi trafo arus mencakup pemodelan matematis dan perangkat lunak dari karakteristik magnetik CT, pengaruh beban (burden), serta arus sekunder untuk memprediksi kinerjanya dalam aplikasi proteksi dan pengukuran.

Poin-Poin Utama Proyek

• Simulasi CT memerlukan kurva magnetisasi dan data beban (burden) yang akurat sesuai dengan standar IEC 61869 atau IEEE C57.13.
• Alat perangkat lunak seperti PSCAD, EMTP-RV, dan MATLAB/Simulink membantu dalam pemodelan saturasi CT dan respons transien.
• Enwei Electric menyediakan datasheet CT dan kurva eksitasi untuk mendukung studi digital.
• Validasi melalui pengujian lapangan atau hardware-in-the-loop mengonfirmasi akurasi simulasi.

Tujuan Simulasi

Insinyur melakukan simulasi CT untuk memverifikasi pengaturan relai, mengidentifikasi ambang saturasi, dan mengevaluasi dampak perubahan jaringan. Simulasi juga mendukung gardu digital, di mana model virtual memvalidasi logika proteksi sebelum penerapan di lapangan.

Pemodelan yang tepat mengidentifikasi apakah CT mampu memberikan sinyal akurat selama arus gangguan tinggi, mencegah kesalahan operasi relai dan memastikan stabilitas sistem.

Dasar-Dasar Pemodelan CT

Model CT umumnya mencakup cabang magnetisasi yang merepresentasikan perilaku inti dan cabang seri yang merepresentasikan impedansi bocor dan beban. Kurva magnetisasi nonlinier menangkap karakteristik saturasi. Efek termal dapat dimasukkan untuk gangguan dengan durasi panjang.

Dalam simulasi transien, persamaan keseimbangan fluks memodelkan sisa kemagnetan (remanence) dan offset DC. Untuk aplikasi pengukuran, akurasi keadaan mantap mungkin sudah cukup, sedangkan studi proteksi memerlukan ketepatan transien.

Standar dan Masukan Data

• IEC 61869-2 — Memberikan data eksitasi, kelas akurasi, dan batas termal untuk CT. Sumber: IEC
• IEEE C57.13 — Menyediakan standar Amerika untuk parameter dan pengujian CT. Sumber: IEEE
• IEC 60909 — Memberikan panduan perhitungan hubung singkat yang digunakan dalam simulasi CT. Sumber: IEC

Simulasi yang akurat bergantung pada kurva eksitasi CT, rasio, rating beban, dan resistansi sekunder. Enwei Electric menyediakan data-data ini dalam dokumentasi produk.

Alur Kerja Simulasi

1. Pengumpulan Data: Kumpulkan parameter CT—rasio, tegangan titik lutut, data magnetisasi, resistansi belitan.

2. Pembuatan Model: Buat model rangkaian ekivalen di perangkat lunak yang dipilih, termasuk karakteristik magnetisasi nonlinier.

3. Definisi Skenario: Tentukan arus gangguan, beban, dan dinamika sistem (misalnya, offset DC, sisa kemagnetan).

4. Simulasi: Jalankan analisis transien dan keadaan mantap untuk mengamati perilaku arus sekunder dan fluks.

5. Evaluasi: Bandingkan arus sekunder dengan persyaratan relai, pastikan akurasi dalam batas kelas.

Perangkat Lunak untuk Simulasi CT

PSCAD/EMTDC: Menawarkan pemodelan transien elektromagnetik terperinci dengan elemen nonlinier untuk studi saturasi CT.

EMTP-RV: Menyediakan pemodelan fleksibel untuk transien sistem tenaga, termasuk modul CT dan komponen khusus.

MATLAB/Simulink: Memungkinkan model CT khusus menggunakan Simscape Electrical, cocok untuk pengembangan digital twin.

DIgSILENT PowerFactory: Mencakup model transformator ukur dalam studi proteksi untuk simulasi hubung singkat dan dinamis.

Skenario Aplikasi

Proteksi diferensial: Verifikasi bahwa CT yang memasok relai diferensial tetap linear dalam kondisi gangguan internal maupun eksternal.

Proteksi jarak: Evaluasi kinerja CT di bawah gangguan saluran panjang dengan offset DC tinggi untuk memastikan waktu kerja relai yang tepat.

Interkoneksi terbarukan: Model respons CT terhadap arus gangguan yang digerakkan oleh inverter, yang mungkin memiliki magnitudo terbatas tetapi kandungan harmonik tinggi.

Substasi digital: Simulasikan nilai sampel IEC 61850 yang diperoleh dari model CT untuk memvalidasi algoritma unit penggabung.

Validasi dan Pengujian

Hasil simulasi harus dicocokkan dengan pengujian laboratorium atau pengukuran lapangan. Pengujian injeksi sekunder mengonfirmasi respons relai, sedangkan pengujian injeksi primer memvalidasi perilaku CT di bawah beban. Konfigurasi hardware-in-the-loop menggabungkan relai nyata dengan sinyal CT simulasi untuk validasi menyeluruh.

Menjaga keselarasan antara model simulasi dan karakteristik CT aktual memerlukan pembaruan berkala menggunakan laporan pengujian terbaru dan data pemantauan kondisi.

Daftar Periksa Insinyur

• Peroleh kurva eksitasi CT, rasio, beban, dan nilai resistansi yang akurat.
• Pilih perangkat lunak simulasi yang mampu melakukan pemodelan magnetisasi nonlinier.
• Tentukan arus gangguan dan beban kasus terburuk untuk analisis.
• Validasi hasil terhadap persyaratan standar dan spesifikasi relay proteksi.
• Dokumentasikan asumsi, parameter model, dan korelasi pengujian untuk keperluan audit.

Sumber Data CT Enwei Electric

Enwei Electric menyediakan lembar data CT terperinci, kurva eksitasi, dan data termal untuk mendukung upaya simulasi. Jelajahi penawaran CT di https://www.enweielectric.com/products/current-transformers. Mengintegrasikan data CT dengan peralatan hubung bagi (switchgear) Enwei Electric ( https://www.enweielectric.com/products/switchgear) dan trafo ( https://www.enweielectric.com/products/transformers) memastikan pemodelan yang kohesif.

Pertanyaan Umum Teknik tentang Simulasi Trafo Arus

Mengapa melakukan simulasi CT alih-alih mengandalkan data nameplate?

Simulasi menangkap perilaku nonlinier dan efek transien, mengungkapkan risiko saturasi atau kesalahan operasi yang tidak dapat diprediksi hanya dari data nameplate.

Data apa yang penting untuk pemodelan CT yang akurat?

Kurva eksitasi, rasio, rating beban, resistansi sekunder, dan batas termal adalah masukan yang penting.

Bagaimana Enwei Electric mendukung tim simulasi?

Enwei Electric menyediakan data CT terperinci, konsultasi teknik, dan kustomisasi produk agar sesuai dengan kebutuhan studi proteksi.

Ajakan Bertindak: Tingkatkan Simulasi CT dengan Enwei Electric

Simulasi trafo arus yang akurat melindungi sistem proteksi dan mengoptimalkan kinerja jaringan. Bermitralah dengan Enwei Electric untuk mendapatkan data CT yang lengkap, dukungan teknik, dan peralatan terintegrasi. Hubungi Enwei Electric hari ini untuk memperkuat alur kerja simulasi Anda.

Aplikasi proyek

Lihat contoh penerapan dunia nyata dan sorotan galeri di seluruh pusat produk Enwei Electric:

• Solusi transformator untuk proyek distribusi dan industri.
• Portofolio switchgear mencakup ruang kendali tegangan menengah dan rendah.
• Rentang trafo arus mendukung pengukuran dan proteksi presisi.
• Gardu Induk Praktis yang mengintegrasikan trafo, peralatan hubung, dan panel.