This paper reviews a number of mathematical models used to represent the nonlinear behavior of the magnetic core of instrument transformers. Models of instrument transformers using these core representations are presented. The transient response of the instrument transformer is compared to actual test results recorded in the laboratory. The paper provides practical guidelines as to which of the physical elements of instrument transformers are important to model during transient studies and which elements could be ignored without sacrificing the accuracy of the simulation results. The electromagnetic transients program (EMTP) data files used to generate the models are also provided in the appendix to help new EMTP users model instrument transformers for evaluation of high-speed protective relaying systems.

ABSTRAK Pemodelan transformator arus merupakan salah satu cara yang praktis untuk mengevaluasi unjuk kerja perlengkapan proteksi. Pada makalah ini disajikan penggunaan perangkat lunak Electromagnetic Transients Program (EMTP), The Output Processor (TOP), dan Mathcad ® untuk memodelkan transformator arus (CT) untuk mendapatkan kurva yang menunjukkan karakteristik transformator arus. Disajikan juga pengaruh beban terhadap faktor koreksi rasio dan faktor koreksi sudut fasa transformator arus. Dalam makalah ini transformator arus dimodelkan menggunakan EMTP untuk memvisualkan arus dan tegangan CT. Keluaran dari EMTP ditransfer ke dalam Mathcad melalui perangkat lunak TOP untuk menguji transformator arus terhadap keakuratan dan pengaruh bebannya. Model transformator arus yang dibahas adalah model CT 1200/5 kelas C800. Hasil simulasi menunjukkan bahwa untuk uji karakteristik dengan metode 9 titik memberikan hasil yang terbaik untuk menampilkan karakteristik CT. Hasil simulasi uji eksitasi CT menunjukkan bahwa error rasio maksimum yang terjadi adalah 0,09%. Hasil simulasi ini mengindikasikan bahwa transformator arus ini dapat digunakan dalam aplikasi pengukuran. Kata kunci: transformator arus, perlengkapan proteksi, model EMTP. 1. Pendahuluan Peralatan cadangan atau peralatan yang sudah menua sering kali digunakan dalam pembangunan instalasi baru sebuah sistem tenaga listrik. Perubahan kondisi dapat menyebabkan peralatan beroperasi di luar rating yang diharapkan [1]-[2]. Salah satu peralatan yang sering digunakan dalam proteksi dan pengukuran adalah transformator arus (CT) [3]. Untuk mengevaluasi kesesuaian peralatan secara efektif, harus ada alat (tools) yang dapat menentukan unjuk kerja CT dalam skema proteksi sistem tanaga listrik. Beberapa penelitian tentang evaluasi transformator arus telah banyak dilakukan. Kezunovic dkk [4] melakukan penelitian tentang studi model digital transformator arus untuk analisis unjuk kerja transien rele proteksi. Evaluasi eksperimental dari model CT diimplementasikan menggunakan EMTP. Perbandingan uji laboratorium dengan simulasi untuk CT dengan rasio 600/5 dan 2000/5 menunjukkan bahwa model CT yang dikembangkan berdasarkan pada program EMTP memberikan hasil yang sangat memuaskan untuk sebagian besar kasus. Chaudhary dkk [5] merepresentasikan elemen-elemen penting dalam proteksi sistem tenaga seperti transformator instrumen, rele, dan pemutus tenaga (CB). Representasi elemen-elemen itu dikembangkan dalam model EMTP. Model EMTP untuk transformator instrumen terdiri dari model transformator arus (CT) dan model transformator tegangan kapasitif (CVT). Hasilnya menunjukkan bahwa interaksi

Current transformer saturation can cause protective relay misoperation or even prevent tripping. This paper presents the use of artificial neural networks (ANN) to correct current transformer (CT) secondary waveform distortions. The ANN is trained to achieve the inverse transfer function of iron-core toroidal CTs which are widely used in protective systems. The ANN provides a good estimate of the true (primary) current of a saturated transformer. The neural network is developed using MATLAB ® and trained using data from EMTP simulations and data generated from actual CTs. In order to handle large dynamic ranges of fault currents, a technique of employing two sets of network coefficients is used. Different sets of network coefficients deal with different fault current ranges. The algorithm for running the network was implemented on an Analog Devices ADSP-2101 digital signal processor. The calculating speed and accuracy proved to be satisfactory in real-time application.

No abstract

No abstract