Paralel Transformator dengan Ratio Trafo Beda, Impedansi Sama dan kVA Sama

Pada kejadian dimana transformator yang berbeda ratio, tapi impedansi dan rating kVA sama diparalel arus sirkulasi akan mengalir diantara transformator yang diparalel tersebut sehingga akan menyebabkan temperatur transformator menjadi naik  (panas).

Situasi transformator yang berbeda ratio, tapi impedansi dan rating kVA sama dapat terjadi apabila pada salah satu transformator posisi tapping tegangan berbeda dengan transformator yang akan diparalel, sehingga menimbulkan arus sirkulasi pada masing – masing transformator seperti gambar berikut :

Untuk menghitung besarnya arus sirkulasi yang ditimbulkan, perbedaan rasio antara dua transformator tersebut terlebih dahulu dikonversi kedalam bentuk persentase terhadap  rasio tegangan normal. Arus sirkulasi dihitung dengan membagi nilai % rasio tersebut dengan jumlah total impedansi kedua trafo dimana arus sirkulasi tersebut mengalir, sesuai dengan persamaan berikut :

%Ic = %e x 100 / ((%R’ + k%R”)² + (%Z’ + k%Z”)²)^1/2

Dimana :

%Ic = arus sirkulasi pada transformator dalam bentuk % terhadap rating arus trafo

%R’, %Z’, %R” dan %Z” adalah presentase resistansi dan reaktansi berdasarkan rasio X/R.

k = kVA’/kVA”

%e = perbedaan rasio tegangan (persentase terhadap tegangan normal)

Akan lebih jelas dengan contoh kasus sebagai berikut :

Memparalel dua buaht transformator 2000 kVA, masing-masing memilik impedansi 5,75% dan X/R rasio 8. Transformator 1 ditapping pada 2,5% dari tegangan nominal, sedangkan transformator kedua ditapping pada tegangan nominal.Persentase arus sirkulasi (%Ic) adalah :

%Z’ = 5.75, maka %R’ = %Z’ / [(X/R)² + 1)]^1/2

%e  = 2.5

Resistansi :

%R’ = 5.75 / ((8)² + 1))^1/2

%R’ = %R” = 0.713

Reaktansi :

%X’ = %R x (X/R)

%X’ = %X” = 0.713 x 8 = 5.7

Maka %Ic :

%Ic = 2.5 x 100 / [ (0.713 + (2000/2000) x 0.713)² + (5.7 + (2000/2000) x 5.7)²]^1/2

%Ic = 250 / 11.5 = 21.7

Arus sirkulasi adalah 21.7 % terhadap arus beban penuh.

Dari contoh kasus diatas terlihat bahwa perbedaan yang kecil pada tegangan antra dua trafo akan menyebabkan arus sirkulasi yang sangat besar (21.7% dari arus beban penuh). Maka perlu diperhatikan sekali posisi taping masing-masing transformator pada saat akan diparalel.

Arus sirkulasi yang timbul terpisah dari beban. Jika transformator dibebani full, maka arus sirkulasi yang mengalir akan menimbulkan kenaikan temperatur (panas) pada masing-masing transformator karena arus sirkulasi tersebut tidak mengalir kebeban, hanya bersikulasi antra transformator yang diparalel.