## EVALUASI AKURASI TRANSFORMATOR ARUS (CT) PENGUKURAN PADA TRANSAKSI ENERGI
Akhbar Candra Mulyana 1) , Putu Agus Aditya Pramana 2) , Sriyono 3) , Guntur Supriyadi 4) 1,2,3,4 PT. Perusahaan Listrik Negara (Persero) Email: akhbar.candra@gmail.co.id 1)
Nomor Telp : +6281 321937848 Asal Negara: Indonesia

## ABSTRAK
Transformator  Arus  atau  Current Transformer  (CT)  merupakan  salah  satu  peralatan  pengukuran  pada proses transaksi energi yang memiliki fungsi krusial dalam perhitungan energi. Pengukuran transaksi energi harus dilakukan dengan tepat  agar tidak ada kerugian atau losses yang timbul sehingga perusahaan tidak merugi dan pelanggan tidak dirugikan. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui apakah transformator arus (CT) pengukuran yang ada saat ini memiliki tingkat akurasi yang akurat sesuai dengan data literatur yang ada. Metodologi penelitian ini adalah dengan melakukan studi literatur terhadap standar, aturan dan referensi lain, pemetaan CT, pengujian akurasi  beberapa  jenis  CT,  serta  evaluasi  karakteristik  akurasi  CT.  Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa kemampuan  bahwa  CT  tegangan  rendah  dan  tegangan  menengah  saat  ini  terutama  pada  kelas  0,5S  dan  0,2S memiliki  nilai akurasi pada saat beban 1% dan 5% masih  memenuhi  standar  yang ada dan cenderung nilainya sama saat dengan pembebanan 20%, 100%, dan 120%. Hal ini menunjukkan bahwa saat ini CT dapat mengukur beban dengan akurasi tinggi meskipun pada pembebanan rendah atau lebih baik dari Standar Perusahaan Listrik Negara (SPLN) dan International Electrotechnical Commission (IEC ) . Selain itu telah disusun sebuah pedoman pemilihan rasio CT untuk semua batas daya pada level tegangan rendah, dan tegangan menengah sesuai dengan karakteristik akurasi CT.

## Kata kunci: CT, Pengukuran, Akurasi, Tegangan Rendah, Tegangan Menengah

## ABSTRACT
Current  Transformers (CT) are one of  the measurement  equipment  in the energy transaction process, which  has  a  crucial  function  in  energy  calculations.  Energy  transaction  measurement  must  be  carried  out correctly so that losses don’t arise so that the company does not suffer losses and customers are not harmed. This research was conducted to find out whether the current measurement Current Transformer (CT) has an accurate level of accuracy according to existing literature data. The methodology of this research is a literature study of standards, rules, and other references, mapping the use of CT, testing the accuracy of several types of CT, and evaluating the characteristics of CT accuracy. The results of this research show that the ability of current low voltage and medium voltage CTs, especially in the 0.5S and 0.2S classes, to have accuracy values at 1% and 5% loads still meets existing standards and tends to be the same value at 20%, 100%, and 120% load. It shows that currently, CT can measure loads with high accuracy, even at low loads or better than SPLN and IEC. In addition, a guideline for selecting CT ratios for all power limits at low voltage and medium voltage levels has been prepared according to the CT accuracy characteristics.
Keywords: CT, Measurement, Accuracy, Low Voltage, Medium Voltage

## 1. PENDAHULUAN
Transformator  Arus  (CT)  merupakan  salah satu  peralatan  pengukuran  pada  proses  transaksi energi  yang  memiliki  fungsi  krusial  dalam perhitungan  energi.  Pengukuran  transaksi  energi harus dilakukan dengan tepat agar tidak ada kerugian atau losses yang  timbul  sehingga  perusahaan  tidak merugi  dan  pelanggan  tidak  dirugikan.  Terkait dengan  hal  tersebut,  hingga  saat  ini,  transformator arus (CT) pengukuran diatur dalam SPLN D3.014-1: 2009  tentang  "Transformator  Instrumen  Untuk Sistem
Distribusi", sedangkan pemilihan
Transformator Arus (CT) pengukuran pada pelanggan  mengikuti  surat  internal  PLN,  yaitu  dari
divisi  niaga  perihal  "SOP  Rasio  CT/PT  dan  Mutasi Faktor Kali Meter di  Aplikasi Pelayanan Pelanggan Terpusat  (AP2T ) ".  Namun  demikian,  dalam  rangka mengetahui  tingkat  keakuratan  CT  secara  riil  dari hasil  pengujian  diperlukan  evaluasi  mengenai karakteristik  akurasi  transformator  arus  dan  aturan- aturan  yang  berlaku  serta  dibandingkan  dengan  apa yang diimplementasikan di lapangan.
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui karakteristik  akurasi  transformator  arus  pengukuran tegangan rendah (TR) dan tegangan menengah (TM) dan membuat pedoman pemilihan transformator arus pengukuran.
Metodologi  dalam  penelitian  ini  adalah dengan  studi  literatur  terhadap  standar  atau  aturan yang ada, pemetaan CT, pengujian akurasi beberapa jenis  CT,  evaluasi  karakteristik  akurasi  CT,  serta penyusunan  rekomendasi  karakteristik  akurasi  dan pedoman pemilihan CT (Edaran Direksi PLN, 2002; Surat Divisi Niaga PLN, 2014; SPLN D5.012, 2021; SPLN D3.014-1, 2009).
Pembahasan  penelitian  ini  dibatasi  khusus pada  aspek  teknis  khususnya  akurasi  pada level tegangan  rendah  dan  tegangan  menengah.  Bahasan pada  ranah  lain  seperti  aspek  legal  pengadaan  dan harga tidak dicakup dalam  bahasan penelitian. Data pengujian  CT  diambil  dari  hasil  Uji  Serah  Terima (UST) beberapa pabrikan.

## 2. TRANSFORMATOR ARUS
Transformator  arus  adalah  transformator instrumen  yang  dalam  kondisi  pemakaian  normal, arus  sekundernya  proporsional  dengan  arus  primer dan berbeda fase dengan sudut mendekati nol, untuk arah  hubungan  yang  bersesuaian.  Sedangkan transformator  instrumen  yang  dimaksudkan  adalah untuk  mencatu  instrumen  ukur,  meter,  relai,  dan peralatan  sejenis  lainnya  (IEC  61869-2,  2012;  IEC 60044-1, 2003; SPLN D3.014-1, 2009).

## 2.1. Kelas Akurasi CT
Kelas akurasi transformator arus pengukuran adalah  presentase  kesalahan  maksimum  yang diijinkan  pada  arus  pengenalnya.  Kelas  akurasi standar untuk CT TR dan TM pengukuran adalah 0,2 - 0,2S - 0,5 - 0,5S - 1 . Kesalahan arus dan pergeseran fase  pada  frekuensi  pengenal  harus  tidak  melebihi nilai  pada Error!  Reference  source  not  found. 1 (SPLN D3.014-1, 2009).

## Tabel 1. Batas kesalahan transformator arus pengukuran
Parameter uji Kelas % Arus pengenal 1 5 20  100  120 Kesalahan arus (±) % 0,2 - 0,75  0,35  0,2  0,2 0,2S  0,75  0,35  0,2  0,2  0,2 0,5 - 1,5  0,75  0,5  0,5 0,5S 1,5  0,75  0,5  0,5  0,5 1,0 - 3,0  1,5  1,01  1,0 Pergeseran fase (±) menit 0,2 - 30 15 10 10 0,2S 30 15 10 10 10 0,5 - 90 45 30 30 0,5S 90 45 30 30 30 1,0 - 180  90 60 60 Senti radian 0,2 - 0,9  0,45  0,3  0,3 0,2S 0,9  0,45  0,3  0,3  0,3 0,5 - 2,7  1,35  0,9  0,9 0,5S 2,7  1,35  0,9  0,9  0,9 1,0 - 5,4  2,7  1,8  1,8
Pada frekuensi pengenal dan nilai burden 25% sampai  100% burden pengenal  atau  1  VA  sampai
100% burden pengenal  untuk  transformator  arus kelas 0,2 dan 0,2S yang mempunyai burden pengenal kurang  dari  sama  dengan  15  VA. Burden untuk pengujian akurasi harus mempunyai faktor daya 0,8 lagging , kecuali untuk burden lebih kecil dari 5 VA dapat  menggunakan  faktor  daya  1,0  (IEC  61869-2, 2012; SPLN D3.014-1, 2009).

## 2.2. Rasio CT
Arus  pengenal  primer  CT  minimal  sama dengan kemampuan hantar arus atau pendekatannya terhadap  kelipatan  arus  pengenal  primer  yang ditetapkan.  Untuk  rasio  pengenal  CT  tegangan rendah  adalah  60/5,  75/5,  100/5,  150/5,  200/5,  dan 300/5. Rasio pengenal CT tegangan rendah lebih dari 300/5  tidak  dikembangkan  dikarenakan  batas  daya maksimum  tegangan  rendah.  Rasio  pengenal  CT tegangan  menengah    adalah  10/5,  15/5,  20/5,  30/5, 40/5,  50/5,  60/5,  75/5,  100/5,  150/5  dan  seterusnya dengan  kelipatan  10.  Pada  fungsi  pengukuran transaksi  energi,  terminal  CT  hanya  diperuntukkan untuk  hubungan  ke  meter-energi  (kWh  meter) transaksi,  dan  tidak  boleh  ada  penggunaan  lainnya seperti  ampere  meter,  cos-phi  meter,  dan  lain-lain (IEC  61869-2,  2012;  IEC  60044-1,  2003;  SPLN D3.014-1, 2009).

## 2.3. Batas Daya CT
Batas  daya  untuk  transformator  arus  (CT) dibagi berdasarkan dengan level tegangan, yaitu pada tegangan  rendah  dan  tegangan  menengah.  Untuk tegangan rendah berada pada tegangan sistem sebesar 220 / 380 Volt dengan batas daya tersambung (VA) dari 450 VA sampai dengan 197 kVA. Pada tegangan menengah  berada  pada  tegangan  sistem  20  kV dengan  batas  daya  tersambung  (VA)  210  kVA sampai  dengan  30.000  kVA.(Edaran  Direksi  PLN, 2002).

## 3. PEMETAAN DAN PENGUJIAN CT
Pemetaan  penggunaan  CT  dengan  daya tersambung  bertujuan  untuk  memetakan  rasio  CT dibandingkan  dengan  ketentuan  yang  berlaku, sedangkan  pengujian  akurasi  CT  diperlukan  untuk mengetahui apakah CT yang digunakan di lapangan saat ini sudah memiliki akurasi sesuai dengan standar akurasi  Tabel  1  atau  berada  di  bawah  atau  di  atas standar akurasi (IEC 61869-2, 2012; SPLN D3.014- 1, 2009).

## 3.1. Pemetaan CT
Pemetaan  rasio  CT  dibuat  berdasarkan pertimbangan  akurasi.  Untuk  referensi  batas kesalahan akurasi CT pengukuran mengikuti Tabel 1, di mana pada range 20-120% kapasitas pembebanan CT  adalah  memiliki  nilai  batas  kesalahan  akurasi terendah  atau  dengan  kata  lain  CT  akan  optimal bekerja  pada range ini.  Hasil  pemetaan  CT  akan dibandingkan  dengan  batas  daya  tersambung pelanggan. Pemetaan ini secara sederhana dijelaskan
pada Tabel 2 (IEC 61869-2, 2012; SPLN D3.014-1, 2009).
Tabel 2. Pemetaan Rasio CT vs Daya Tersambung
Rasio CT Range akurasi (A) Daya 41,5 kVA 53 kVA 66 kVA 20%  120%  min  max  min max  min  max 60/5 12 72 19%  114%  15%  90%  12%  72% 75/5 15 90 24%  143%  19%  113%  15%  90%
100/5 20 120  32%  190%  25%  150%  20% 120%
Pada Tabel 2, saat daya 53 kVA atau setara 80 A  diukur  oleh  CT  60/5  maka  hasil  pengukuran  nya bisa  akurat  pada  kapasitas  15%  daya  (12  A pembebanan)  sampai  dengan  90%  daya  (72  A pembebanan).  Sedangkan  jika  memilih  CT  100/5 untuk  mengukur  pembebanan  pada  daya  53  kVA maka  untuk  batas  maksimal  pembebanan  dapat dibaca  akurat  tetapi  dia  akan  kurang  akurat  pada pembebanan  di  bawah  25%  (20  A  pembebanan) sehingga jika dipaksakan untuk mengukur nilai batas kesalahan  arus  akan  lebih  besar  atau  potensi losses semakin besar.
Pada  contoh  kasus  daya  53  kVA  rasio  CT yang  direkomendasikan  berdasarkan  perhitungan Tabel  2  adalah  CT  75/5,  karena  lebih  akurat  untuk beban  maksimal  saat  kapasitas  100%  dan  dapat mengukur  beban  akurat  sampai  beban  19%  (15  A pembebanan).
Metode  pemetaan  ini  digunakan  untuk menghitung  pemilihan  rasio  CT  untuk  daya tersambung  pelanggan  pada level tegangan  TR  dan TM seperti terlihat pada Tabel 3 dan 4.
Tabel 3. Rasio CT vs daya tersambung TR
Rasio CT Daya ( kVA) Arus Nominal (A) Faktor Kali Primer Sekunder kWh k kVA r 75 5 53*) 80 15 15 100 5 66 100 20 20 150 5 82,5 125 30 30 105 160
200 5 131 200 40 40 147 225 250 5 164 250 50 50 300 5 197 300 60 60 Catatan:
*) Untuk Daya 53 kVA jika menggunakan meter energi statik tidak perlu menggunakan CT Tabel 4. Rasio CT vs daya tersambung TR
Rasio CT Daya (kVA) Arus Nomin al (A) Faktor Kali Primer  Sekunder kWh kVAr 10 5 min 345 10 400 400 max 416 12
15 5 min 520 15 600 600 max 624 18 20 5 min 690 20 800 800
max 831 24 25 5 min 865 25 1000 1000 max 1.040 30 30 5 min 1.040 30 1200 1200 max 1.247 36 40 5 min 1.385 40 1600 1600 max 1.663 48 50 5 min 1.730 50 2000 2000 max 2.075 60 60 5 min 2.075 60 2400 2400 max 2.500 72 75 5 min 2.598 75 3000 3000 max 3.118 90 100 5 min 3.465 100 4000 4000 max 4.157 120 150 5 min 5.190 150 6000 6000 max 6.235 180 200 5 min 6.930 200 8000 8000 max 8.348 241 250 5 min 8.660 250 10000  10000 max   10.390   300 300 5 min   10.390   300 12000  12000 max   12.471   360 400 5 min   13.850   400 16000  16000 max   16.697   482 500 5 min   16.732   483 20000  20000 max   20.780   600 600 5 min   20.780   600 24000  24000 max   25.045   723 750 5 min   25.981   750 30000  30000 max   29.999   866

## 3.2. Pengujian CT
Pengujian  akurasi  dilaksanakan  hanya  pada kelas 0,2S dan 0,5S karena berdasarkan studi literatur atau  SPLN  yang  berlaku  untuk  CT  pengukuran  TR dan TM direkomendasikan penggunaan dengan kelas akurasi tersebut.
Pengujian akurasi untuk penelitian ini diambil dari proses Uji Serah Terima (UST) CT di beberapa pabrikan  CT  yang  mensuplai  kebutuhan  CT  di lingkungan  PLN.  Selain  mengambil  langsung  data pada  proses  UST  CT  di  pabrikan,  diambil  juga sample data hasil UST CT dari rentang waktu tahun 2018 sampai dengan Maret 2023. Terdapat 697 data akurasi hasil UST untuk CT TR dan TM, pada CT TR data  tersebar  pada  rasio  75/5,  100/5,  150/5,  200/5, 250/5,  dan  300/5.  Sedangkan  untuk  CT  TM  data tersebar    untuk  17  rating  rasio  CT  dimulai  dari  CT 10/5  sampai dengan 1000/5  (IEC 60270, 2012; IEC 60060-1, 2010).
Proses  pengujian  akurasi  CT  pada  tahapan UST  CT  di  salah  satu  pabrikan  dilaksanakan  oleh petugas yang berkompeten. Gambar 1 menunjukkan proses pengujian akurasi CT.
Berdasarkan  hasil  uji  akurasi  CT  TR  pada kelas  CT  0,5S  ditemukan  bahwa  seluruh  CT  sesuai standar  pada  semua  tahap  pembebanan  CT  (1% sampai  dengan  120%).  Hasil  ini  menunjukkan  hal yang  positif  bahwa  CT  yang  digunakan  selama  ini memiliki  akurasi  yang  akurat  atau  batas  kesalahan yang  kecil.  Bahkan  pada  saat  pembebanan  rendah pun  (saat  beban  CT  1%  dan  5%),  menurut  hasil  uji hampir  sebanyak  72,2%  data  uji  menunjukkan  nilai bahwa akurasi CT masih di bawah 0,5% atau  setara saat pembebanan 20% sampai dengan 120%.
Untuk hasil uji akurasi CT TM pada kelas CT 0,2S  ditemukan  bahwa  seluruh  CT  sesuai  standar kesalahan  arus  (Tabel  4)  pada  semua  tahap pembebanan CT (1% sampai dengan 120%). Hasil ini menunjukkan  hal  yang  positif  bahwa  CT  yang digunakan  selama  ini  memiliki  akurasi  yang  akurat atau  batas  kesalahan  yang  kecil.  Bahkan  pada  saat pembebanan  rendah  (saat  beban  CT  1%  dan  5%), menurut  hasil  uji  hampir  sebanyak  97,5%  data  uji menunjukkan nilai bahwa akurasi CT masih di bawah 0,2%  atau  setara  saat  pembebanan  20%  sampai dengan  120%.  Hanya  sekitar  17  data  uji  yang memiliki  nilai  akurasi  di  atas  0,2%  tetapi  di  bawah 0,3%.

## 4. EVALUASI KARAKTERISTIK CT
Evaluasi karakteristik
akurasi CT
dilaksanakan  berdasarkan  hasil  pemetaan  CT,  hasil pengujian  akurasi  CT,  serta  diskusi  dengan narasumber  ahli.  Berdasarkan  evaluasi  karakteristik akurasi  CT  didapatkan  bahwa  kemampuan  CT  TM saat  ini  terutama  pada  kelas  0,2S  sebagian  besar (97,5%) memiliki kesalahan arus yang kecil di bawah 0,2%  bahkan  saat  pembebanan  rendah  dibawah  5% pembebanan  atau  lebih  baik  dari  standar  PLN maupun IEC.
Kemampuan  CT  TR  saat  ini  terutama  pada kelas 0,5S sebagian besar (72%) memiliki kesalahan arus  yang  kecil  di  bawah  0,5%  bahkan  saat pembebanan rendah di bawah 5% pembebanan atau lebih baik dari standar PLN maupun IEC.
Terdapat rasio CT yang belum ada di standar PLN  maupun  IEC  tetapi  dibutuhkan  dalam penggunaan pedoman pemilihan rasio CT, yaitu rasio CT 25/5 (TM).

## 5. PENUTUP
Dari  hasil  penelitian  ini  dapat  disimpulkan beberapa hal sebagai berikut:
 Karakteristik akurasi transformator arus pengukuran tegangan rendah (TR) dan tegangan menengah  (TM)  pada  pembebanan  1%  dan  5% memiliki tingkat keakuratan yang lebih baik dari standar PLN  maupun IEC  yaitu pada error yang
sama  saat  pembebanan  20%,  100%  dan  120% pada kelas CT S.
 Rekomendasi pedoman pemilihan rasio CT untuk semua batas daya tersambung pada level tegangan rendah  dan  tegangan  menengah  telah  dibuat dengan metode pemetaan CT (Tabel 3 dan 4).
Saran  untuk  pengembangan  penelitian  ke depan  adalah  untuk  membahas  mengenai  akurasi transformator arus (CT) pengukuran tegangan tinggi.

## DAFTAR PUSTAKA
2002 Edaran Direksi. (PLN).
IEC.(2012). International Standard Norme Internationale  Instrument  transformers-Part  2: Additional requirements for current transformers Transformateurs de mesure-Partie 2:  Exigences  supplémentaires  concernant  les transformateurs de courant. www.iec.ch
International Electrotechnical Commission, & International  Electrotechnical  Commission. Technical Committee 42. (2012). High-voltage test techniques : partial discharge
measurements.
International  Electrotechnical  Commission.,  & International  Electrotechnical  Commission. Technical Committee 42. (2010). High-voltage test techniques. Part 1, General definitions and test requirements = Technique des essais à haute tension.  Partie  1,  Définitions  et  exigences générales. International Electrotechnical
Commission.
SPLN  D5.012:2021,  “Pengelolaan  Alat  Ukur Transaksi Energi Pln”. Surat Divisi Niaga 2014. (PLN). Transformateurs de mesure-Partie 1: Transformateurs de courant Instrument transformers-Part 1: Current transformers from IHS. (2003). www.iec.ch/catlg-f.htm SPLN  D3.014:2019,  “Transformator  Instrumen Untuk Sistem Distribusi Bagian 1 : Transformator Arus Pt Pln (Persero).”