Laporan Kerja Praktek di PT Badak Ngl-Pengaruh Suhu dan Kondisi Minyak Isolasi Transformator

8/18/2019 Laporan Kerja Praktek di PT Badak Ngl-Pengaruh Suhu dan Kondisi Minyak Isolasi Transformator

1/112

Laporan Kerja Praktik

FacilitiesandProjectEngineeringSection,TechnicalDepartment

Badak LNG, Bontang, Kalimantan Timur

i

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI ................................................................................................... i

DAFTAR GAMBAR .................................................................................... iii

DAFTAR TABEL .......................................................................................... v

BAB I ............................................................................................................. 1

PENDAHULUAN ......................................................................................... 1

I.1 Latar Belakang ........................................................................................ 1

I.2 Maksud dan Tujuan Penulisan ................................................................ 2

I.3 Batasan Masalah ..................................................................................... 3

I.4 Waktu dan Tempat .................................................................................. 3

I.5 Metode Penelitian ................................................................................... 3

I.6 Sistematika Penulisan Laporan ............................................................... 3

BAB II ............................................................................................................ 5

DASAR TEORI ............................................................................................. 5

2.1 Pengertian Transformator......................................................................... 5

2.2. Konstruksi Transformator [1} ................................................................... 6

2.3 Prinsip Kerja Transformator ................................................................... 7

2.4 Pengaruh Suhu dan Pembebanan Pada Kondisi Isolasi Transformator ... 8

2.5 Isolasi Transformator [9] .......................................................................... 16

2.6. Penuaan (Aging) [9] ................................................................................ 26

2.7. Penuaan Isolasi Padat[9] ......................................................................... 28

2.8. Pengujian Isolasi Minyak Transformator .............................................. 29

2.9 Pengujian Furan ..................................................................................... 40

2.10 Duval Triangle .................................................................................... 40

2.11 Proses Purifikasi ................................................................................... 41


2/112




ii

2.12 Jenis-jenis Kipas[12] .............................................................................. 44

BAB III ........................................................................................................ 52

METODOLOGI PENELITIAN ................................................................... 52

3.1 Rancangan Penelitian ........................................................................... 52

3.2 Waktu dan Tempat ................................................................................. 53

3.3 Bahan dan Alat ....................................................................................... 53

3.4 Prosedur Pengambilan Data Suhu dan Pola Pembebanan Transformator

............................................................................................................ 56

BAB IV ........................................................................................................ 61

ANALISA DAN PEMBAHASAN .............................................................. 61

4.1 Transformator 48-PT-12-3A ................................................................. 61

4.2 Analisa Pengaruh Suhu dan Pembebanan Pada Transformator 48-PT-12-

3A .............................................................................................................. 63

4.3 Analisa Real Dengan Data Yang Ada .................................................... 82

4.4 Analisa Hasil Pengujian Pada Transformator 48-PT-12-3A .................. 90

4.5 Analisis Kandungan Air ......................................................................... 97

4.6 Analisis Tegangan Tembus ( Breakdown Dielectric Voltage) ................ 98

4.7 Hasil Analisis Gas dan Air ..................................................................... 99

4.8 Duval Triangle ..................................................................................... 100

4.9 Penyelesaian Masalah .......................................................................... 101

BAB V ........................................................................................................ 105

PENUTUP .................................................................................................. 105

5.1 Kesimpulan .......................................................................................... 105

5.2 Saran ..................................................................................................... 106

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................ 107


3/112




iii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1 Konstruksi dari transformator [2] ............................................................ 6

Gambar 2 konstruksi transformator tipe inti (core form) [2] ................................... 6

Gambar 3 Konstruksi lempengan logam inti transformator bentuk U dan L[2]...... 7

Gambar 4 Transformator tipe cangkang (shell form) [2] ......................................... 7

Gambar 5 Konstruksi lempengan logam inti transformator bentuk E,I dan F[2] .... 7

Gambar 6 Rangkaian Transformator ...................................................................... 9

Gambar 7 Diagram Thermal [4] ............................................................................ 12

Gambar 8 Transport X ......................................................................................... 32

Gambar 9 Diagram Alir Metode Doernenburg .................................................... 37

Gambar 10 Diagram alir doenenburg ................................................................... 39

Gambar 11 Duval Triangle................................................................................... 41

Gambar 12 Diagram Alir Purifikasi ..................................................................... 43

Gambar 13 Kipas Sentrifugal ............................................................................... 44

Gambar 14 Kipas Sentrifugal Dengan Double Inlet ............................................ 45

Gambar 15 Tipe Sudu Backward Curve Beserta Kurva Karakteristiknya ........... 46

Gambar 16 Tipe Sudu Lurus Beserta Kurva Karakteristiknya ............................ 47

Gambar 17 Tipe Sudu Radial Tip Beserta Kurva Karakteristiknya ..................... 48

Gambar 18 Fan Propeller ..................................................................................... 49

Gambar 19 Fan Pipa Axial ................................................................................... 49

Gambar 20 Fan Baling-baling axial ..................................................................... 50

Gambar 21 Transport X ....................................................................................... 53

Gambar 22 Transformator Stepdown 48-PT-12-3A ............................................ 54

Gambar 23 Thermogun ........................................................................................ 55

Gambar 24 Liquid dieletric Test .......................................................................... 55 Gambar 25 Syringe disambungkan ke saluran penyambungan minyak transformator

............................................................................................................................... 57

Gambar 26 Minyak dialirkan ke Syringe ............................................................. 58

Gambar 27 Menvacum Syringe ........................................................................... 58

Gambar 28 Cara pengambilan sampel yang benar dengan syringe ..................... 59

Gambar 29 Liquid dieletric Tester ....................................................................... 60

Gambar 30 Pelat Elektroda Bola Pejal Liquid dieletric Tester .......................... 60

http://d/KP%20FIX/LAPORAN%20KHUSUS-ANASTASIA%20BR%20NAPITUPULU(1).docx%23_Toc444844860http://d/KP%20FIX/LAPORAN%20KHUSUS-ANASTASIA%20BR%20NAPITUPULU(1).docx%23_Toc444844860http://d/KP%20FIX/LAPORAN%20KHUSUS-ANASTASIA%20BR%20NAPITUPULU(1).docx%23_Toc444844860http://d/KP%20FIX/LAPORAN%20KHUSUS-ANASTASIA%20BR%20NAPITUPULU(1).docx%23_Toc444844860http://d/KP%20FIX/LAPORAN%20KHUSUS-ANASTASIA%20BR%20NAPITUPULU(1).docx%23_Toc444844861http://d/KP%20FIX/LAPORAN%20KHUSUS-ANASTASIA%20BR%20NAPITUPULU(1).docx%23_Toc444844861http://d/KP%20FIX/LAPORAN%20KHUSUS-ANASTASIA%20BR%20NAPITUPULU(1).docx%23_Toc444844861http://d/KP%20FIX/LAPORAN%20KHUSUS-ANASTASIA%20BR%20NAPITUPULU(1).docx%23_Toc444844861http://d/KP%20FIX/LAPORAN%20KHUSUS-ANASTASIA%20BR%20NAPITUPULU(1).docx%23_Toc444844862http://d/KP%20FIX/LAPORAN%20KHUSUS-ANASTASIA%20BR%20NAPITUPULU(1).docx%23_Toc444844862http://d/KP%20FIX/LAPORAN%20KHUSUS-ANASTASIA%20BR%20NAPITUPULU(1).docx%23_Toc444844862http://d/KP%20FIX/LAPORAN%20KHUSUS-ANASTASIA%20BR%20NAPITUPULU(1).docx%23_Toc444844862http://d/KP%20FIX/LAPORAN%20KHUSUS-ANASTASIA%20BR%20NAPITUPULU(1).docx%23_Toc444844863http://d/KP%20FIX/LAPORAN%20KHUSUS-ANASTASIA%20BR%20NAPITUPULU(1).docx%23_Toc444844863http://d/KP%20FIX/LAPORAN%20KHUSUS-ANASTASIA%20BR%20NAPITUPULU(1).docx%23_Toc444844863http://d/KP%20FIX/LAPORAN%20KHUSUS-ANASTASIA%20BR%20NAPITUPULU(1).docx%23_Toc444844863http://d/KP%20FIX/LAPORAN%20KHUSUS-ANASTASIA%20BR%20NAPITUPULU(1).docx%23_Toc444844864http://d/KP%20FIX/LAPORAN%20KHUSUS-ANASTASIA%20BR%20NAPITUPULU(1).docx%23_Toc444844864http://d/KP%20FIX/LAPORAN%20KHUSUS-ANASTASIA%20BR%20NAPITUPULU(1).docx%23_Toc444844864http://d/KP%20FIX/LAPORAN%20KHUSUS-ANASTASIA%20BR%20NAPITUPULU(1).docx%23_Toc444844864http://d/KP%20FIX/LAPORAN%20KHUSUS-ANASTASIA%20BR%20NAPITUPULU(1).docx%23_Toc444844866http://d/KP%20FIX/LAPORAN%20KHUSUS-ANASTASIA%20BR%20NAPITUPULU(1).docx%23_Toc444844866http://d/KP%20FIX/LAPORAN%20KHUSUS-ANASTASIA%20BR%20NAPITUPULU(1).docx%23_Toc444844866http://d/KP%20FIX/LAPORAN%20KHUSUS-ANASTASIA%20BR%20NAPITUPULU(1).docx%23_Toc444844866http://d/KP%20FIX/LAPORAN%20KHUSUS-ANASTASIA%20BR%20NAPITUPULU(1).docx%23_Toc444844880http://d/KP%20FIX/LAPORAN%20KHUSUS-ANASTASIA%20BR%20NAPITUPULU(1).docx%23_Toc444844880http://d/KP%20FIX/LAPORAN%20KHUSUS-ANASTASIA%20BR%20NAPITUPULU(1).docx%23_Toc444844881http://d/KP%20FIX/LAPORAN%20KHUSUS-ANASTASIA%20BR%20NAPITUPULU(1).docx%23_Toc444844881http://d/KP%20FIX/LAPORAN%20KHUSUS-ANASTASIA%20BR%20NAPITUPULU(1).docx%23_Toc444844881http://d/KP%20FIX/LAPORAN%20KHUSUS-ANASTASIA%20BR%20NAPITUPULU(1).docx%23_Toc444844880http://d/KP%20FIX/LAPORAN%20KHUSUS-ANASTASIA%20BR%20NAPITUPULU(1).docx%23_Toc444844866http://d/KP%20FIX/LAPORAN%20KHUSUS-ANASTASIA%20BR%20NAPITUPULU(1).docx%23_Toc444844864http://d/KP%20FIX/LAPORAN%20KHUSUS-ANASTASIA%20BR%20NAPITUPULU(1).docx%23_Toc444844863http://d/KP%20FIX/LAPORAN%20KHUSUS-ANASTASIA%20BR%20NAPITUPULU(1).docx%23_Toc444844862http://d/KP%20FIX/LAPORAN%20KHUSUS-ANASTASIA%20BR%20NAPITUPULU(1).docx%23_Toc444844861http://d/KP%20FIX/LAPORAN%20KHUSUS-ANASTASIA%20BR%20NAPITUPULU(1).docx%23_Toc444844860


4/112




iv

Gambar 31 Nameplate Transformator 48-PT-12-3A ........................................... 61

Gambar 32 Transformator 48-PT-12-3A ............................................................. 62

Gambar 33 Grafik Hubungan Antara Susut Umur Dengan Pembebanan

Transformator ........................................................................................................ 73

Gambar 34 Grafik Pengaruh Suhu Terhadap Susut Umur Transformator dengan

pembebanan 100 % ............................................................................................... 80


pembebanan 75 % ................................................................................................. 80


pembebanan 50 % ................................................................................................. 81


pembebanan 25 % ................................................................................................. 81

Gambar 38 Diagram Prosedur Operasi ................................................................ 90

Gambar 39 Pengujian Dissolve Gas Analysis Minyak Transformator ................ 91

Gambar 40 Grafik Overheated Oil ....................................................................... 95

Gambar 41 Grafik Overheated Cellulose ............................................................. 95

Gambar 42 Grafik Partial Discharge In Oil ......................................................... 96

Gambar 43 Grafik Arching in Oil ........................................................................ 96

Gambar 44 Grafik Hasil DGA 48-PT-12-3A ....................................................... 97

Gambar 45 Hasil Duval Triangle 48-PT-12-3A ................................................ 101

Gambar 46 Proses Purifikasi .............................................................................. 104

http://d/KP%20FIX/LAPORAN%20KHUSUS-ANASTASIA%20BR%20NAPITUPULU(1).docx%23_Toc444844897http://d/KP%20FIX/LAPORAN%20KHUSUS-ANASTASIA%20BR%20NAPITUPULU(1).docx%23_Toc444844897http://d/KP%20FIX/LAPORAN%20KHUSUS-ANASTASIA%20BR%20NAPITUPULU(1).docx%23_Toc444844897


5/112




v

DAFTAR TABEL

Tabel 1 Spesifikasi Minyak Isolasi Baru .............................................................. 18

Tabel 2 Spesifikasi Minyak Isolasi Pakai ............................................................. 19

Tabel 3 Tipe Pendinginan Transformator ............................................................. 22

Tabel 4 Standar Nilai PI untuk Transformator ...................................................... 30

Tabel 5 Standart ASTM D 877 pengujian kekuatan dielektrik [11] ....................... 30

Tabel 6 Konsentrasi gas-gas terlarut (ppm) berdasarkan metode TCG ................ 33

Tabel 7 Diagnosis dan penanganan terhadap kondisi trafo berdasarkan metode TCG

............................................................................................................................... 33

Tabel 8 Metode Gas Kunci dan analisis gangguan ............................................... 35

Tabel 9 Rasio Perbandingan Gas .......................................................................... 36

Tabel 10 Rasio untuk gas kunci Doernenburg ...................................................... 37

Tabel 11 Batas konsentrasi gas terlarut (Doernenburg) ........................................ 38

Tabel 12 Diagnosis gangguan dengan metode Rasio Rogers ............................... 39

Tabel 13 Beban Transformator 48-PT-12-3A ....................................................... 62

Tabel 14 Karakteristik Minyak Transformator ..................................................... 63

Tabel 15 Pembebanan transformator 48-PT-12-3A PT Badak NGL .................... 64

Tabel 16 Variasi Beban Transformator ................................................................. 65

Tabel 17 Susut Umur dari berbagai macam pembebanan ..................................... 72

Tabel 18 Pengaruh Suhu Di dalam Kubikel Transformator ................................. 79

Tabel 19 Perhitungan Pengaruh Pola Pembebanan dan suhu 48-PT-12-3A ......... 89

Tabel 20 Pengujian Dissolve Gas Analysis minyak Transformator 48-PT-12-3A 92

Tabel 21 Indikator Bantu Analisis DGA ............................................................... 92

Tabel 22 Hasil Perbandingan Gas Rasio ............................................................... 94

Tabel 23 Hasil BDV Test Transformator 48-PT-12-3A ....................................... 98 Tabel 24 Duval Triangle 48-PT-12-3A ............................................................... 100

Tabel 25 Aksi berdasarkan TDCG ...................................................................... 102


6/112




1

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Pada era globalisasi saat ini, kebutuhan energi listrik meningkat seiring

dengan perkembangan teknologi. Peningkatan kebutuhan listrik ini harus

diikuti dengan perbaikan kualitas dan keandalan energi listrik yang dihasilkan.

Kualitas dari suatu energi listrik dapat dilihat dari segi ekonomis dan teknis.

Tegangan, frekuensi dan keandalan merupakan sebagian parameter yang

menentukan kualitas energi listrik dari segi teknis. Tegangan dan frekuensi

yang disalurkan dari pembangkit mempunyai standar nilai yang telah

ditentukan. Apabila nilai dari tegangan dan frekuensi diluar dari standar yang

ditentukan maka kualitas dari tegangan dan frekuensi tersebut dapat dikatakan

tidak baik. Sedangkan keandalan suatu sistem tenaga listrik sangat erat

hubungannya dengan ketersediaan, yaitu jumlah waktu sistem bekerja sesuai

dengan fungsinya sehingga gangguan yang terjadi pada sistem akan

mengakibatkan turunnya kesinambungan dalam penyaluran energi[6].

Sistem tenaga listrik merupakan sarana untuk menyalurkan energi listrik

dari pusat pembangkit listrik sampai pada konsumen.

Sistem tenaga listrik terdiri dari tiga kelompok yaitu:

a. Pembangkit

b. Saluran transmisi

c. Saluran distribusi

Salah satu peralatan yang sangat penting dalam penyaluran tenaga listrik

yaitu transformator. Transformator adalah suatu peralatan tenaga listrik yang

berfungsi untuk menyalurkan tenaga/daya listrik dari tegangan tinggi ke

tegangan rendah atau sebaliknya (mentransformasikan tegangan) [7]. Oleh

karena itu transformator merupakan peralatan yang sangat penting maka

diusahakan agar peralatan ini memiliki susut umur yang kecil sehingga dapat

menjaga kontinuitas penyaluran daya dengan baik.

Adapun faktor yang dapat mempengaruhi terjadinya susut umur pada


7/112




2

transformator antara lain yaitu: pengaruh dari suhu sekitar (ambient

temperature), suhu minyak trafo, pola pembebanan, kualitas bahan isolasi

transformator, kualitas minyak, cuaca, kandungan oksigen, kelembaban udara

dan pengelolaan terhadap transformator tersebut. Untuk pengelolaan

transformator berkaitan dengan pemeliharaan rutin yang dilaksanakan, yakni

pemeliharaan prediktif, preventif, maupun korektif. Oleh karena itu, penulis

berinisiatif untuk mengambil tugas khusus dalam kerja praktek yang berjudul

Evaluasi Transformator 48-PT-12-3A di Area Personal

Community VI M ill enium PT Badak NGL ditinjau dari Pengaruh Suhu

Lingkungan, dan Kondisi Minyak Isolasi

I.2 Maksud dan Tujuan Penulisan

Adapun tujuan yang hendak dicapai sehubungan dengan pelaksanaan kerja

praktek ini adalah sebagai berikut:

1.2.1 Tujuan Umum :

1. Menerapkan ilmu yang sudah didapat dibangku perkuliahan ke

dalam praktek nyata di lapangan sehingga dapat diketahui dengan

lebih jelas mengenai hal-hal yang berhubungan dengan ketenaga

listrikan.

2. Menambah wawasan dan kemampuan beradaptasi dengan

lingkungan kerja.

3. Untuk meningkatkan keahlian dan daya kreatifitas mahasiswa.

4. Melatih kemampuan dan kepekaan mahasiswa untuk mencari solusi

masalah yang dihadapi dalam dunia industri atau dunia kerja.

1.2.2

Tujuan Khusus

1. Mengetahui dan menganalisis pengaruh kondisi suhu dan

pembebanan sekitar transformator 48-PT-12-3A

2. Mengetahui kondisi isolasi minyak trafo 48-PT-12-3A di PT Badak

NGL.

3. Menentukan tindakan yang tepat untuk dilakukan pada

transformator 48-PT-12-3A berdasarkan kondisi saat ini.


8/112




3

I.3 Batasan Masalah

Batasan masalah dalam pelaksanaan kerja praktek ini adalah sebagai

berikut:

1.

Evaluasi hanya ditinjau dari pola pembebanan dan suhu di dalam

kubikel transformator

2. Mengetahui dan menganalisis kondisi isolasi minyak transformator

I.4 Waktu dan Tempat

Lokasi kerja praktek ini dilakukan di PT Badak NGL, Bontang,

Kalimantan Timur pada Facilities and Project Engineering Department di

Electrical Section dan terhitung mulai tanggal 18 Januari 2016 sampai 18

Maret 2016.

I.5 Metode Penelitian

Metode yang digunakan dalam pengambilan data untuk membantu

proses penyusunan laporan ini adalah sebagai berikut :

1. Observasi, yaitu pengumpulan data dengan pengamatan dan penelitian

secara langsung melalui kegiatan dan pekerjaan yang dilakukan pada

pelaksanaan KP di PT Badak NGL Bontang, Kaltim.

2. Wawancara, yaitu pengumpulan data dengan cara melakukan tanya

jawab langsung kepada pihak-pihak yang bersangkutan untuk

mendapatkan data yang tepat dan benar.

3. Studi Pustaka, metode ini dilakukan dengan cara membaca, mengamati,

dan memahami dari referensi tertulis dan media internet, sehingga

diperoleh informasi yang membatu proses penyusunan laporan ini.

I.6 Sistematika Penulisan Laporan

Sistematika penulisan laporan hasil kerja praktek berupa tugas khusus di PT

Badak NGL ini yakni terdiri dari beberapa bagian, yakni:


9/112




4

Bab I Pendahuluan

Meliputi latar belakang, maksud dan tujuan penulisan, batasan

masalah, waktu dan tempat, serta metode penelitian.

Bab II Dasar Teori

Berisi dasar teori tentang pengertian transformator, konstruksi

transformator, prinsip kerja transformator, pengaruh suhu dan

pembebanan transformator, isolasi transformator, penuaan (aging),

penuaan kertas isolasi transformator, pengujian minyak

transformator, pengujian furan, duval triangle dan proses purifikasi

minyak transformator.

Bab III Data dan Pembahasan

Berisi tentang pengaruh suhu dan pembebanan terhadap

transformator 48-PT-12-3A, analisis hasil pengujian minyak

transformator 48-PT-12-3A dan cara mengatasinya serta tindakan

yang dilakukan terhadap kondisi transformator saat ini.

Bab IV Penutup

Berisi kesimpulan dan saran dari hasil analisis yang udah dilakukan.


10/112




5

BAB II

DASAR TEORI

2.1 Pengertian Transformator

Transformator adalah suatu peralatan listrik elektromagnetik statis yang

berfungsi untuk memindahkan dan mengubah daya listrik dari suatu rangkaian

listrik ke rangkaian listrik yang lain, dengan frekuensi yang sama dan perbandingan

transformasi tertentu melalui suatu gandengan magnet dan bekerja berdasarkan

prinsip induksi elektromagnetik, dimana perbandingan antara sisi primer dan

sekunder berbanding lurus dengan perbandingan jumlah lilitan dan berbanding

terbalik dengan perbandingan arusnya[1].

Transformator digunakan secara luas baik dalam bidang tenaga listrik

maupun elektronika. Penggunaan transformator dalam sistem tenaga

memungkinkan terpilihnya tegangan yang sesuai dan ekonomis untuk tiap-tiap

keperluan misalnya, kebutuhan akan tegangan tinggi dalam pengiriman daya jarak

jauh. Penggunaan transformator yang sangat sederhana dan andal merupakan salah

satu alasan penting dalam pemakaiannya pada penyaluran tenaga listrik arus bolak-

balik, karena arus bolak – balik sangat banyak dipergunakan untuk pembangkitan

dan penyaluran tenaga listrik. Pada penyaluran tenaga listrik arus bolak-balik terjadi

kerugian energi sebesar watt. Kerugian ini akan banyak berkurang apabilategangan dinaikkan setinggi mungkin. Dengan demikian maka saluran – saluran

transmisi tenaga listrik senantiasa mempergunakan tegangan yang tinggi. Hal ini

dilakukan terutama untuk mengurangi kerugian energi yang terjadi, dengan cara

mempergunakan transformator untuk menaikkan tegangan listrik di pusat listrik

dari tegangan generator yang biasanya berkisar antara 6 kV sampai 20 kV pada

awal transmisi ke tegangan saluran transmisi antara 100 kV sampai 1000 kV,

kemudian menurunkannya lagi pada ujung akhir saluran ke tegangan yang lebih

rendah.

Transformator yang dipakai pada jaringan tenaga listrik merupakan

transformator tenaga. Disamping itu ada jenis – jenis transformator lain yang banyak

dipergunakan dan pada umumnya merupakan transformator yang jauh lebih kecil.

Misalnya transformator yang dipakai di rumah tangga untuk menyesuaikan


11/112




6

Gambar 2 konstruksi transformator tipe inti (core form) [2]

tegangan dari lemari es dengan tegangan yang berasal dari jaringan listrik umum,

transformator yang dipakai pada lampu TL dan transformator – transformator

“mini” yang dipergunakan pada berbagai alat elektronik, seperti pesawat penerima

radio, televisi, dan sebagainya

2.2. Konstruksi Transformator[1}

Pada dasarnya transformator terdiri dari kumparan primer dan sekunder

yang dibelitkan pada inti ferromagnetik. Transformator yang menjadi fokus

bahasan disini adalah transformator daya

Konstruksi transformator daya ada dua tipe yaitu tipe inti (core type) dan

tipe cangkang ( shell type). Kedua tipe ini menggunakan inti berlaminasi yang

terisolasi satu sama lainnya, dengan tujuan untuk mengurangi rugi-rugi eddy

current [2]. Seperti yang terlihat pada gambar 1 dibawah ini yaitu:

2.2.1 Tipe inti (Core form )

Tipe inti ini dibentuk dari lapisan besi berisolasi berbentuk persegi dan

kumparan transformatornya dibelitkan pada dua sisi persegi. Pada konstruksi tipe

inti, kumparan mengelilingi inti besi, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2

Inti

Kumparan

Sedangkan konstruksi inti pada umumnya berbentuk huruf U atau huruf L,

dapat kita lihat pada gambar 3

Gambar 1 Konstruksi dari transformator [2]


12/112




7

Gambar 3 Konstruksi lempengan logam inti transformator bentuk U dan L[2]

Gambar 4 Transformator tipe cangkang (shell form) [2]

Gambar 5 Konstruksi lempengan logam inti transformator bentuk E,I dan F[2]

2.2.2 Tipe cangkang (Shell form )

Jenis konstruksi transformator yang kedua yaitu tipe cangkang yang

dibentuk dari lapisan inti berisolasi dan kumparan dibelitkan di pusat inti, dapat

dilihat pada gambar 4

Pada transformator ini, kumparan atau belitan transformator dikelilingi oleh

inti. Sedangkan konstruksi intinya pada umumnya berbentuk huruf E, huruf I atau

huruf F seperti terlihat pada gambar 5

2.3 Prinsip Kerja Transformator

Transformator terdiri atas dua buah kumparan (primer dan sekunder) yang

bersifat induktif. Kedua kumparan ini terpisah secara elektris namun berhubungan


13/112




8

secara magnetis melalui jalur yang memiliki reluktansi (reluctance) rendah.

Apabila kumparan primer dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik maka

fluks bolak-balik akan muncul di dalam inti yang dilaminasi, karena kumparan

tersebut membentuk jaringan tertutup maka mengalirlah arus primer. Akibat adanya

fluks di kumparan primer maka di kumparan primer terjadi induksi ( self induction)

dan terjadi pula induksi di kumparan sekunder karena pengaruh induksi dari

kumparan primer atau disebut sebagai induksi bersama (mutual induction) yang

menyebabkan timbulnya fluks magnet di kumparan sekunder, maka mengalirlah

arus sekunder jika rangkaian sekunder dibebani, sehingga energi listrik dapat

ditransfer keseluruhan (secara magnetisasi)[3].

= ........................................................... (1)Dimana:

e = gaya gerak listrik ggl volt N = jumlah lilitandqdt = perubahan fluks magnetPerlu diingat bahwa hanya tegangan listrik arus bolak-balik yang dapat

ditransformasikan oleh transformator, sedangkan dalam bidang elektronika,

transformator digunakan sebagai gandengan impedansi antara sumber dan beban

untuk menghambat arus searah sambil tetap melakukan arus bolak-balik antara

rangkaian.

Tujuan utama menggunakan inti pada transformator adalah untuk

mengurangi reluktansi (tahanan magnetis) dari rangkaian magnetis (common

magnetic circuit )

2.4 Pengaruh Suhu dan Pembebanan Pada Kondisi Isolasi Transformator

2.4.1 Kenaikan Beban[4]

Pada gambar 6 terlihat kumparan sekunder yang dihubungkan dengan

beban ZL, Iz mengalir pada kumparan sekunder, dengan Iz = Vs/Z dengan θz =faktor

kerja beban


14/112




9

Gambar 6 Rangkaian Transformator

Arus beban Iz ini akan menimbulkan gaya gerak magnet (ggm) yang

cenderung menentang fluks (∅) yang telah ada akibat arus pemagnetan Im. Agarfluks bersama itu tidak berubah nilainya, pada kumparan primer harus mengalir Iz,

yang menentang fluks yang dibangkitkan oleh arus beban Iz, hingga keseluruhan

arus yang mengalir pada primer menjadi I1 = Io +Iz.

Transformator dalam keadaan bertegangan dan belum dibebani akan

menimbulkan rugi-rugi yang dapat menimbulkan kondisi trafo tersebut panas,

namun panas yang timbul kecil. Apabila transformator tersebut dibebani maka

kumparan dan minyak dalam trafo akan bertambah panas sesuai dengan kenaikan-

kenaikan bebannya atau sebesar . Panas yang timbul pada kumparan akanditeruskan secara konduksi pada minyak trafo yang berfungsi sebagai pendingin.

Baik kumparan maupun minyak trafo mempunyai batas-batas operasi panas yang

diijinkan. Isolasi kumparan yang terdiri dari kertas kraft mempunyai batas panas

yang diijinkan sesuai dengan kelas isolasi spesifikasi trafo. Demikian juga minyak

isolasi trafo mempunyai batas panas yang diijinkan. Apabila panas-panas tersebut

dilampaui maka isolasi akan rusak dan secara keseluruhan transformator tersebut

akan rusak. Panas tersebut harus direduksi dengan memasang sistem pendingin.

Pembebanan transformator dapat digolongkan menjadi dua macam yaitu:

pembebanan normal (k 1) dan pembebanan diatas normal (k 2).

2.4.2 Kenaikan Suhu[4]

Isolasi yang biasa dipakai dalam transformator bisa cepat sekali menjadi

buruk apabila dikenai panas dengan suhu diatas 100 oC secara terus menerus. Suhu

diatas 100 oC ini hanya dapat ditahan dalam selang waktu yang relatif singkat,

namun efek komulatif dan hubungan antara suhu dengan waktu tidak dapat

ditentukan.


15/112




10

Kenaikan suhu pada belitan, inti dan minyak trafo dirancang untuk

pemakaian dengan ketinggian tidak lebih dari 1000 meter diatas permukaan laut.

Untuk transformator yang menggunakan media pendingin air, maka suhu air tidak

boleh lebih dari 25 oC, sedangkan untuk transformator yang menggunkan media

pendingin udara, maka suhu udaranya tidak boleh lebih dari 40 oC dan tidak boleh

dibawah -25 oC untuk pemasangan luar dan tidak boleh dibawah -5 oC untuk

pemasangan dalam. Sebagai tambahan untuk pendingin udara, suhunya tidak

melebihi:

Rata-rata 30 oC untuk satu hari

Rata-rata 20 oC untuk satu tahun

Kenaikan suhu belitan dapat diukur dengan metode Resistansi atau metode

thermometer . Dengan metode Resistansi kenaikan suhu dapat ditentukan dengan

persamaan [4]:

2 1 = − ........................................................ (2)Dengan :

R2 = Tahanan lilitan pada akhir percobaan (ohm)

R1 = Tahanan lilitan pada awal percobaan (ohm)

T2 = Suhu akhir kumparan (oC)

T1 = Suhu kumparan pada awal percobaan (oC)

Didalam minyak transformator timbulnya panas akibat rugi besi dan rugi

tembaga didinginkan dengan minyak trafo. Bila keadaan ini berlangsung terus

menerus lama kelamaan minyak transformator akan menjadi panas. Dengan

kenaikan suhu minyak, komposisi minyak transformator akan mengalami

perubahan melalui reaksi kimia. Terjadinya reaksi tersebut akan menghasilkan zat(persenyawaan) lain dan akan mengubah sifat dari minyak transformator.

Perubahan-perubahan itu antara lain:

Warna coklat (hitam)

Kadar asam tinggi

Mengandung endapan (kotor)

Kekuatan daya elektrik menurun


16/112




11

Viskositas tinggi

Apabila perubahan-perubahan tersebut dibiarkan dapat menyebabkan

turunnya nilai isolasi dari minyak.

2.4.3 Penentuan kenaikan temperatur

2.4.3.1 Model thermal [5]

Akibat utama dari penuaan adalah menurunnya kekuatan mekanis dan

elektris dari isolasi belitan transformator . Efek suhu, air dan oksigen adalah faktor

penting dalam penuaan kertas isolasi dan minyak [5].

Kenaikan temperatur dapat diasumikan dengan diagram thermal sederhana,

seperti ditunjukan gambar 7. Gambar ini dapat dipahami karena merupakan

diagram penyederhanaan dan distribusi yang rumit. Kenaikan temperatur top oil

yang diukur selama pengujian kenaikan temperatur, berbeda dengan minyak yang

meninggalkan kumparan. Minyak pada top oil adalah campuran sebahagian dari

minyak yang bersirkulasi pada sepanjang kumparan. Tetapi perbedaan ini tidak

dipertimbangkan dengan cukup signifikan untuk menvalidasi metode.

Metode ini disederhanakan dengan asumsi yang telah dibuat sebagai

berikut:

a)

Temperatur minyak bertambah secara linier sesuai kumparan.

b)

Kenaikan temperatur rata-rata minyak adalah sama untuk semua

kumparan dari kolom yang sama.

c) Perbedaan temperatur antara minyak pada puncak kumparan

(asumsinya sepadan dengan yang dipuncak ) dan minyak yang berada di

dasar kumparan (asumsinya sepadan dengan yang di pendingin) adalah

sama untuk semua bagian kumparan.

d)

Kenaikan temperatur rata-rata dari tembaga pada setiap posisi diatas

kumparan meningkat secara linier sejalan kenaikan temperatur minyak

yang mempunyai selisih konstan ∆∅ antara dua garis lurus (∆∅ adalah selisih antara kenaikan temperatur rata-rata tahanan dan kenaikan

temperatur rata-rata minyak)


17/112




12

e) Kenaikan temperatur rata-rata puncak kumparan adalah kenaikan

temperatur rata-rata minyak ditambah ∆∅ (selisih antara kenaikantemperatur rata-rata tahanan dan kenaikan temperatur rata-rata minyak)

f) Kenaikan temperatur hot spot adalah lebih tinggi dibandingkan dengan

kenaikan temperatur rata-rata puncak kumparan. Untuk menghitung

perbedaan antara kedua kenaikan temperatur ini, nilai

∆∅ diasumsikan 0,1 untuk sirkulasi minyak secara alami sehinggakenaikan temperatur hotspot adalah sepadan dengan kenaikan

temperatur top oil ditambah 1,1 ∆∅.

Pengaruh pembebanan dan suhu pada transformator daya terdapat pada

berbagai kondisi yaitu : kondisi dengan daya tertentu, kondisi dengan beban beban

stabil dan kondisi dengan beban yang berubah-ubah. Dimana kondisi dengan nilaidaya tertentu terdiri dari:

Untuk Daya Tertentu

a) Sirkulasi minyak alami

Kenaikan temperatur rata-rata kumparan (diukur dengan tahanan) = 65 oC

Kenaikan temperatur top oil (∆θ br ) = 55oC

Kenaikan temperatur rata-rata minyak = 44 oC

Gambar 7 Diagram Thermal [4 ]


18/112




13

Perbedaan antara kenaikan temperatur rata-rata kumparan dan kenaikan

rata-rata temperatur minyak ∆∅ = 21 oCKenaikan temperatur hot spot

∆∅ disusun sebagi berikut[4]:

∆∅ = ∆∅ 1,1 ∆∅ ∆∅ = 55 23 ∆∅ = 78 oC

b)

Sirkulasi minyak paksaan

Perbedaan kenaikan temperatur minyak antara inlet dan outlet akan

terjadi. Pada umumnya lebih kecil bila dibanding dengan sirkulasi minyak

secara alami. Dengan 65 oC kenaikan temperatur yang terukur oleh tahanan,

kenaikan temperatur hotspot mungkin tidak melebihi 75 oC. Bagaimanapun

juga hal ini diperlukan untuk batas yang sama yang masih diperbolehkan

13 oC diatas kenaikan temperatur rata-rata kumparan 65 oC, untuk mencapai

kenaikan temperatur hotspot pada nilai daya tertentu.

Pada umumnya kerapatan arus kerja yang digunakan lebih tinggi

bila dibandingkan dengan sirkulasi minyak alami dan lebih ekonomis untuk

memperoleh kenaikan temperatur rata-rata minyak dan nilai yang lebih

tinggi dari ∆∅. Oleh karenanya, kenaikan temperatur top oil dari 40 oCdan kenaikan temperatur hotspot 78 oC pada nilai daya tertentu telah

diansumsikan sebagai kondisi yang lebih sederhana.

Kenaikan temperatur hot spot ∆∅ disusun sebagai berikut[4]: ∆∅ = ∆∅ 1,1 ∅ ∅

= 40 38 = 78 oC

Untuk kondisi dengan beban stabil terdiri dari:

a)

Kenaikan temperatur top oil

Kenaikan temperatur ini sepadan dengan kenaikan temperatur top oil

dengan kenaikan temperatur top oil pada nilai daya yang dikalikan ratio dari

total kerugian dengan eksponen x[4].

∆∅ = ∆∅ ++ ......................................................................(3)Keterangan:


19/112




14

d = perbandingan rugi

= X = konstanta

Dimana:

X = 0,9 (ONAN dan ONAF)*

X = 1,0 (OFAF dan OFWF)

∆∅ = suhuUntuk ∆∅ = 55 0C untuk ON dan ∆∅ = 40 0C untuk OF

*spesifikasi dalam sub bab 41.7.1 publikasi IEC 76 (1967). Karena

mengikuti tabel tunggal yang diatur untuk digunakan pada kedua jenis

pendinginan dengan kesalahan yang tidak lebih dari ± 2%

Nilai d secara relatif tidak penting tidak penting pada beban tinggi,

hanya memberikan secara garis besar tinggi atau rendahnya kenaikan

temperatur dalam prakteknya. Lebih dari itu ini dikompensasikan untuk

seberapa besar korespondensinya dengan naik atau turunnya temperatur

minyak pada beban rendah.

b)

Kenaikan temperatur hotspot Kenaikan temperatur hot spot ∆∅ untuk beban yang stabil dapat dihitungdengan persamaan sebagai berikut[4]:

∆∅ = ∆∅ ++ ∆∅ ∆∅....................................(4)Keterangan :

∆∅ = 78 oC =

y= 0,8 (ONAN dan ONAF)*

y = 0,9 (OFAF dan OFWF)

∆∅ = suhu untuk ∆∅ = 55 0C untuk ON dan ∆∅ = 40 0Cuntuk OF

Sedangkan kondisi dengan beban yang berubah-ubah terdiri dari :


20/112




15

a) Kenaikan temperatur top oil

Kenaikan temperatur top oil ∆∅ pada waktu t setelah pemberian bebanadalah sangat mendekati untuk kenaikan eksponensial sebagai berikut[4]:

∆∅ = ∆∅ 1 (∆∅ ∆∅ 1)1−).................(3)Dengan ∆∅ 1 adalah kenaikan temperatur awal minyak∆∅ adalah kenaikan temperatur akhir minyak yang distabilkan. = konstanta waktu minyak dalam jam = 3 (ONAN dan ONAF)= 2 (OFAF dan OFWF)t = waktu dalam jam

b) Kenaikan temperatur hotspot

Kenaikan temperatur hotspot pada waktu tertentu sebelum kondisi

distabilkan adalah mendekati perkiraan dengan asumsi bahwa kenaikan temperatur

hotspot diatas adalah kenaikan temperatur top oil yang terbentuk dengan seketika.

Kenaikan temperatur hot spot pada waktu tertentu sama dengan[4] :

∆∅ = ∆∅ +

+ ∆∅ ∆∅...............................(4)Dalam menentukan nilai relatif dari umur transformator daya dapatmenggunakan hubungan Montsinger. Hubungan Montsinger sekarang telah

digunakan untuk memperoleh nilai relatif dari umur pemakaian pada temperatur

∅ dibanding dengan nilai normal dari umur pemakaian pada temperatur ∅[4]:

= 10∅∅, .................................................................................(5)Dengan:

X = nilai relatif dari umur pemakaian

∅ = 98 oC menurut publikasi IEC 76 (1967)Persamaan diagram kehilangan umur dalam periode 24 jam

Dapat digolongkan menjadi beberapa keadaan yaitu[4]:

Operasional pada temperatur konstan

Jumlah jam dari umur pemakaian pada temperatur konstan dapat dihitung

dengan rumus tV seperti pada persamaan 7


21/112




16

Durasi operasional yang masih diijinkan pada ∅ :Dari persamaan 7 diperoleh:

∅ = 98 19.93 log 10 ....................................................................(6)

Jam dari umur pemakaian:

= 10∅−/........................................................................(7)Oleh karenanya tV sama dengan 24 jam

= = 24 10−∅ .⁄ .............................................................(8)

2.5 Isolasi Transformator[9]

Isolasi sebagai bahan dielektrik berfungsi untuk memisahkan bagian yang

bertegangan dengan bagian yang tidak bertegangan atau memisahkan antara kedua

bagian yang bertegangan. Jika tidak terdapat bahan isolasi antara kedua bagian yang

bertegangan atau lebih maka akan dapat terjadi percikan api ( sparkover) atau

loncatan listrik ( flashover).

Isolasi pada transformator dapat mengalami kegagalan. Kegagalan isolasi

pada transformator merupakan salah satu penyebab pengurangan umur dari

transformator itu sendiri. Banyak hal yang mengakibatkan berkurangnya umur dari

transformator yakni: pengaruh dari suhu sekitar (ambient temperatur), suhu minyak

transformator, pola pembebanan, kualitas bahan transformator, kualitas minyak

transformator, cuaca, kadar oksigen, kelembaban udara dan pengelolahan

transformator tersebut.

Dari kegagalan isolasi tersebut sehingga mengakibatkan menyusutnya umur

transformator. Dimana hal tersebut akan menghambat kontinuitas penyaluran

energi listrik sampai kepada konsumen. Sistem isolasi dari transformator yang

berfungsi untuk melindungi peralatan dari busur api atau short yang terjadi pada

transformator. Berikut pengelompokan dari sistem isolasi transformator, yaitu:

2.5.1 Isolasi Cair[9]

Isolasi cair yang digunakan di transformator yakni minyak transformator.

Minyak transformator adalah cairan yang dihasilkan dari pemurnian minyak

mentah. Selain itu, minyak transformator ini juga berasal dari minyak piranol dan


22/112




17

silikon. Beberapa jenis minyak transformator yang juga banyak ditemui yaitu:

minyak transformator jenis diala A, diala B dan Mectrans.

Minyak transformator merupakan salah satu bahan isolasi cair yang

dipergunakan sebagai bahan isolasi dan pendingin pada transformator. Sebagai

bahan isolasi minyak transformator harus memiliki kemampuan menahan tegangan

tembus, sedangkan sebagai pendingin minyak transformator harus meredam panas

yang ditimbulkan sehingga dari kedua kemampuan ini diharapan dapat melindungi

transformator dari gangguan.

Minyak transformator mempunyai unsur atau senyawa hidrokarbon yang

terkandung dalam minyak transformator yakni:

1.

Senyawa hidrokarbon parafinik

2. Senyawa hidrokarbon naftenik

3. Senyawa hidrokarbon aromatik

Adapun persyaratan yang harus dipenuhi oleh minyak transformator adalah

sebagai berikut:

Kejernihan minyak isolasi tidak boleh mengandung suspensi

(endapan)

Massa jenis dibatasi agar air dapat terpisah dari minyak isolasi dan

tidak melayang

Viskositas memegang peranan penting dalam pendinginan, yakni

untuk menentukan kelas minyak transformator

Titik nyala yang rendah menentukan adanya kontaminasi zat gabar

dalam minyak yang mudah terbakar

Titik tuang digunakan untuk mengidentifikasi dan menentukan jenis

peralatan yang akan menggunakan minyak isolasi

Angka kenetralan menunjukan angka penyusutan asam minyak dan

dapat mendeteksi kontaminasi minyak

Korosi belerang memungkinkan dihasilkannya belerang bebas atau

senyawa belerang yang tidak stabil dalam minyak isolasi


23/112




18

Tegangan tembus yang rendah mengindentifikasikan adanya

kontaminasi seperti air, kotoran, atau partikel konduktif dalam

minyak

Adanya air dalam isolasi menyebabkan menurunya tegangan tembus

dan tahanan jenis minyak isolasi akan memperccpat kerusakan

kertas pengisolasi.

Minyak transformator baru harus memiliki spesifikasi seperti tampak pada

tabel 1 dibawah ini:

Tabel 1 Spesifikasi Minyak Isolasi Baru

NoSifat minyak

isolasiSatuan

KelasI/Kelas

II

Metode UjiTempat

Uji

1 Kejernihan Jernih IEC 296 Di tempat

2 Massa jenis (20C) g/cm3


24/112




19

Untuk minyak isolasi berlaku untuk transformator berkapasitas >1 MVA atau

bertegangan >30 kv seperti ditunjukkan pada tabel berikut ini:

Tabel 2 Spesifikasi Minyak Isolasi Pakai

No Sifat Minyak

Isolasi

Tegangan

Peralatan

Batas yang

diperbolehkan

Metode

Uji

Tempat

uji

1. Tegangan

Tembus

>170 kv

70-170 kv

230 kv

>50kv/2.5mm

>50kv/2.5mm

23 kv/1 mm*

40 kv/2 mm**

28 kv/1 mm*

47 kv/ 2 mm**

30 kv/1 mm*

50 kv/2 mm**

IEC 156

ISO 760

IEEE

C57.106

IEEE

C57.106

IEEE

C57.106

Di

tempat/lab

2. Kandungan air 170 kv

30 kv/2.5 mm


25/112




20

4. Angka

Keasamaan

(Neutralization

Number/NN)

All

Vottage

230 kv

170 kv

230 kv

>15 x 103 Nm-1

25 dyne/cm

30 dyne/cm

32 dne/cm

Sedang

dikerjakan

IEC

IEEE

C57.106

IEEE

C57.106

IEEE

C57.106

Sedang

dikerjakan

IEC

8. Kandungan Gas Sedang

dikerjakan

IEC

Sedang

dikerjakan

IEC

Keterangan:

*Metode ASTM D-1816 (1 mm)

*Metode ASTM D-1816 (2 mm)


26/112




21

2.5.2 Isolasi Padat[9]

Selain isolasi cair, isolasi padat juga terdapat pada transformator. Isolasi

padat pada transformator berupa kertas yang terdapat di belitan yang berguna untuk

mengisolasi antar belitan sehingga tidak terjadi flashover antar belitan.

Adapun isolasi padat memiliki sifat dielektrik yang baik serta mempunyai

kemampuan mekanik yang baik sebagai isolator. Akan tetapi isolasi padat ini juga

memiliki kelemahan yakni: tidak memiliki kemampuan recovery yang baik yakni

apabila terjadi kegagalan pada isolasi padat transformator maka isolasi ini tidak

dapat digunakan lagi dan tidak memiliki fungsi sebagai pendingin yang baik pula.

Biasanya isolasi padat transformator yang berupa kertas tersebut terdiri

dari bahan baku selulosa yang bersifat higroskopis (mudah menyerap air). Oleh

karena itu dalam pemakaiannya, kertas terlebih dahulu dikeringkan lalu kemudian

diimpregnasi dengan minyak mineral, minyak sintetis, atau minyak sayur

(vegetable oil). Konstanta dielektrik pada isolasi kertas ini bergantung pada bahan

isolasi kertas dan minyak impregnasinya. Secara umum, karakteristik dari isolasi

kertas yaitu:

Bersifat higroskopis

Impregmentasi minyak bersifat fleksibel

Biasanya t


27/112




22

2.5.4 Pendingin

Rugi-rugi besi dan tembaga akan menimbulkan panas pada inti besi dan

kumparan. Rugi-rugi besi dan tembaga itu akan menyebabkan panas yang

berlebihan pada transformator yang akan merusak sistem isolasi dari transformator

itu sendiri. Media pendingin dapat mengurangi panas yang berlebihan tersebut

sehingga panas pada transformator akan keluar. Media pendingin pada

transformator dapat berupa gas, minyak, dan cair. Sistem sirkulasinya dapat

dilakukan dengan dua cara yakni:

Tekanan /paksaan (forced)

Alamiah (natural)

Tabel 3 Tipe Pendinginan Transformator

Keterangan:

A = Air (Udara)

O = Oil (minyak)

N = Natural (alami)

F = Forced (paksa)

W = Water (air)

Macam Sistem

Pendingin

Media

Di dalam

transformator

Di luar

Transformator

AN - - Udara -

AF - - - Udara

ONAN Minyak - Udara -

ONAF Minyak - - Udara

OFAN - Minyak Udara -

OFAF - Minyak - Udara

OFWF - Minyak - Air

ONAN/ONAF Kombinasi ONAN dan ONAF

ONAN/OFAN Kombinasi ONAN dan OFAN

ONAN/OFAF Kombinasi ONAN dan OFAF

ONAN/ OFWF Kombinasi ONAN dan OFWF


28/112




23

2.5.5 Tangki dan Konservator[9]

Pada umumnya bagian-bagian dari transformator yang terendam minyak

transformator ditempatkan di dalam tangki. Untuk menampung pemuaian dari

minyak transformator maka tangki dilengkapi dengan konservator. Terdapat

beberapa jenis tangki antara lain sebagai berikut

Jenis tangki konvensional beradiator

Jenis tangki ini terdiri dari badan tangki dan tutup yang terbuat dari mild

steel plate (plat baja bercanai panas) ditekuk dan dilas untuk dibangun sesuai

dimensi yang diinginkan, sedang radiator panel terbuat dari pelat baja bercanai

dingin (colled rolled steel sheets). Transformator jenis ini umumnya dilengkapi

dengan transformator dan digunakan untuk kapasitas transformator 25.000 kva

Hermatically Sealed Tank With N2 Cushined

Tipe tangki jenis ini hampir sama dengan tipe conventional dimana

terdapat perbedaan diatas permukaan minyak terdapat gas nitrogen untuk

mencegah kontak antara minyak dengan udara luar.

Jenis Sirip (tank corrugated)

Badan tangki terdiri dari pelat baja bercanai dingin yang menjalani

penekukan, pemotongan dan proses pemotongan otomatis untuk membentuk

badan tangki bersirip dengan siripnya berfungsi sebagai radiator pendingin dan

alat bernafas yang sama. Umumnya jenis transformator ini berkapasitas 4000

kva dibuat dengan bentuk tangki corrugated .

2.5.6 Alat Pernapasan Transformator (Dehydrating Breather )[9]

Suhu pada minyak transformator akan berubah-ubah sesuai dengan

pembebanan yang ada pada tiap transformator. Bila suhu minyak transformator

tinggi maka minyak akan memuai dan mendesak udara diatas permukaan minyak

keluar dari dalam tangki. Sedangkan jika suhu dari minyak trafo turun maka minyak

akan menyusut dan suhu udara luar akan masuk kedalam tangki. Permukaan

minyak transformator akan selalu bersinggungan dengan udara luar yang

menurunkan nilai tegangan tembus pada minyak transformator maka untuk

mencegah hal tersebut terjadi pada ujung pipa penghubung udara luar dilengkapi


29/112




24

dengan tabung kristal zat hygroskopis. Semua proses ini disebut dengan pernafaan

transformator.

2.5.7 Relay Proteksi[9]

Relai arus lebih

Berfungsi untuk mengamankan arus lebih yang mengalir melalui

transformator karena nilainya melebihi dari batas normal arus yang dijinkan

mengalir. Adapun arus lebih dikarenakan adanya pembebanan dan hubung singkat

yang terjadi. Biasanya arus lebih dapat dideteksi dengan CT ( Current

Transformer).

Relai BucholzRelai ini berfungsi untuk mendeteksi dan mengamankan transformator dari

gangguan transformator yang menimbulkan gas. Adapun gas dapat disebabkan oleh

beberapa hal seperti :

Hubung singkat antar fasa

Hubung singkat fasa ke ground

Hubung singkat antar belitan atau dalam phasa

Busur api listrik antar laminasi

Busur api listrik karena kontak yang kurang baik

Relai Difffrensial

Relai ini berfungsi untuk melindungi bagian dalam transformator dari

kejadian flashover yaitu antara kumparan dengan kumparan, kumparan dengan

tangki, atau belitan dengan belitan di dalam kumparan.

Relai Hubung Tanah

Relai proteksi ini berfungsi untuk mengamankan gangguan jika terjadi

hubung singkat antara satu fasa ke tanah.

Relai Tangki Tanah

Relai ini berfungsi untuk mengamankan bila terjadi gangguan pada daerah

yang bertegangan dengan bagian dari daerah yang tidak bertegangan dalam

transformator.

Relai Tekanan Lebih


30/112




25

Relai ini berfungsi sebagai pengaman bagian dalam transformator.

Sebenarnya relai ini identik dengan relai bucholz. Perbedaannya hanya jika relai

ini hanya bekerja oleh kenaikan tekanan gas yang tiba-tiba terjadi sehingga

mentripkan pemutus Tenaga (PMT). Biasanya jenis relai ini terdapat pada tangki

transformator, untuk menjaga perubahan tekanan gas dalam tangki transformator,

agar tangki transformator tersebut tidak pecah apabila diberi kenaikan tekanan gas

tertentu

Relai Thermis

Relai ini berfungsi sebagai pengaman dari kerusakan isolasi transformator.

Akibat kenaikan suhu yang terjadi pada kumparan yang menimbulkan panas lebih

karena adanya arus lebih yang terjadi.

2.5.8 Meter Indicator[9]

Untuk mengawasi selama transformator beroperasi maka ada indikator yang

dipasang pada transformator. Adapun beberapa indikator yang umumnya dipasang

pada transformator yaitu:

Indikator tekanan gas nitrogen

Indikator permukaan minyak transformator

Indikator suhu minyak transformator

Indikator sistem pendingin, dsb.

2.5.9 Tap Changer[9]

Tap changer adalah perubah perbandingan transformator untuk

mendapatkan tegangan operasi sekunder sesuai dengan yang diinginkan dari

tegangan primernya. Tap changer dapat dilakukan pada keadaan berbeban (on-

load) dan dalam keadaan tidak berbeban (off-load).

2.5.10 Kegagalan Isolasi Transformator[9]

Kegagalan isolasi (Insulation failure) dapat disebabkan oleh beberapa hal

yakni: usia, berkurangnya kekuatan dielektrik, dikarenakan tegangan lebih. Pada

prinsipnya tegangan pada isolasi transformator merupakan suatu tarikan atau

tekanan yang harus dilawan oleh gaya dalam isolasi itu sendiri agar isolasi tersebut


31/112




26

tidak mengalami kegagalan. Berikut faktor yang mempengaruhi mekanisme

kegagalan isolasi transformator yaitu:

Partikel

Partikel debu atau serat selulosa dari sekeliling dielektrik padat selalu

tertinggal dalam cairan. Apabila ada medan listrik maka partikel ini akan

terpolarisasi. Jika partikel ini memiliki permitivitas yang lebih besar dari pada

permitivitas cairan maka suatu gaya akan terjadi pada partikel yang

mengarahkannya ke daerah yang memiliki tekanan elektris maksimum diantara

elektroda-elektroda.. Hal ini akan menyebabkan adanya jembatan hubung singkat

antara elektroda. Arus yang mengalir sepanjang jembatan ini menghasilkan

pemanasan lokal dan menyebabkan kegagalan.

Air

Air yang dimaksudkan disini ialah air yang ada pada isolasi cair

transformator yaitu pada minyak transformator. Adapun pada kondisi normal,

kandungan air yang diijinkan ada dalam minyak transformator kurang dari 10 %.

Medan listrik akan menyebabkan tetesan air yang tertahan dalam minyak

transformator yang memanjang searah medan dan pada medan kritis. Saluran

kegagalan ini akan memanjang dari ujung tetesan yang memanjang sehingga

menghasilkan kegagalan total.

Gelembung

Pada gelembung dapat terbentuk kantung-kantung gas yang terdapat dalam

lubang-lubang yaitu dengan penguraian molekul-molekul cairan menghasilkan

gas atau dengan penguraian cairan lokal melalui emisi elektron dari ujung tajam

katoda. Gas elektrostatis sepanjang gelembung segera terbentuk dan ketika

kekuatan kegagalan gas lebih rendah dari cairan, medan yang ada di dalamgelembung melebihi kekuatan uap yang menghasilkan lebih banyak gelembung

dan uap sehingga membentuk jembatan pada seluruh celah yang menyebabkan

terjadinya pelepasan secara sempurna.

2.6. Penuaan (Aging) [9]

Kandungan air, oksigen dan produk penuaan minyak transformator

merupakan penyebab degradasi isolasi transformator yang kemudian dapat


32/112




27

mengurangi umur transformator secara signifikan. Proses pemburukan isolasi

transformator melibatkan difusi air yang terjadi secara perlahan-lahan, gas dan

produk dari penuaan memberikan pengaruh yang buruk pada struktur isolasi dari

transformator yang disebut struktur tipis (isolasi kertas pada belitan dan coils,

pressboard sheets) yang merupakan 40-60 % dari total massa isolasi transformator.

Bagian paling panas dari transformator merupakan faktor penyebab percepatan

kegagalan isolasi.

Produk penuaan yang agresif akan diserap oleh bahan isolasi yang

kemudian akan menghancurkan selulosa dan membawa pengaruh yang buruk pada

minyak baru setelah refill . Rekondisi dari minyak transformator merupakan salah

satu cara yang dapat digunakan untuk memperpanjang umur transformator.

2.6.1 Kadar Air

Adanya kontaminasi air biasanya berasal dari embun yang berasal dari

udara luar. Tetapi biasanya ada 3 faktor yang menyebabkan kadar air dalam isolasi

transformator menjadi berlebihan antara lain sebagai berikut:

Penuaan selulosa dan minyak

Air yang berasal dari udara luar

Embun yang tertinggal di dalam struktur tebal isolasi transformator

tidak menguap.

Mekanisme masuknya air di dalam isolasi transformator adalah dengan

masuknya udara yang lembab atau bisa saja air dari luar masuk melalui bagian

transformator yang tidak tertutup rapat (kebocoran).

Air hujan bisa juga menjadi salah satu penyebab terjadinya kontaminasi

pada isolasi transformator dalam waktu yang relatif cepat. Selain itu pengembunan

di dalam transformator juga dapat terjadi pada saat proses inspeksi.

Penuaan yang terjadi pada isolasi transformator baik isolasi padat maupun

isolasi cair akan mengakibatkan jumlah air yang banyak sehingga menyebabkan

nilai suhu akan naik sehingga kerusakan pun dapat terjadi dengan cepat. Molekul

air akan menyebabkan suhu meningkat sehingga air akan berpindah terutama dari

sekitar titik panas ke belitan.


33/112




28

2.6.2 Kontaminasi Partikel

Didalam proses pembuatan minyak transformator biasanya akan

terbentuk selulosa, besi, aluminium dan tembaga dan partikel lainnya. Terjadinya

penuaan dan meningkatkannya temperatur lama-kelamaan akan membentuk

partikel-partikel yang mengendap. Terjadinya pemanasan yang berlebih diatas

5000 C dapat menimbulkan terbentuknya karbon. [9]

Akibat dari kontaminasi partikel maka akan menurunkan kekuatan

dielektrik bahan isolasi transformator. Oleh karena itu dalam proses pembuatan

minyak isolasi transformator sangat perlu meminimalkan kontaminasi partikel yang

dapat mengontaminasi minyak tersebut. Antara lain ialah partikel yang bersifat

konduktif diantara karbon, logam , fiber.

2.7. Penuaan Isolasi Padat[9]

Kertas merupakan salah satu jenis bahan isolasi padat yang digunakan

dalam peralatan tegangan tinggi. Isolasi kertas masih banyak digunakan terutama

untuk instalasi di darat dalam rentang tegangan ekstra tinggi.

Isolasi kertas yang biasanya digunakan adalah kertas kraft. Kertas kraft

terdiri dari 90 % selulosa, 6-7 % lignin dan 3-4 % penosan. Kertas kraft digunakan

secara luas dalam oil filled power transformer sebagai bahan isolasi padat[13]

Salah satu penggunaan isolasi kertas adalah sebagai isolasi transformator.

Transformator menggunakan isolasi kertas dan minyak (disebut dengan isolasi

kertas-minyak). Pada saat transformator beroperasi, akan timbul senyawa-senyawa

akibat proses penuaaan isolasi yang digunakan. Senyawa CO, CO2 dan furfural (2-

furaldehid) merupakan senyawa yang terbentuk karena adanya proses penuaan

isolasi transformator Selain senyawa-senyawa tersebut, pada saat transformator

beroperasi juga terjadi air.

Air pada isolasi transformator disebabkan oleh proses oksidasi isolasi

kertas-minyak dan penetrasi udara atmosfer ke dalam tangki transformator. Pada

saat transformator beroperasi, terjadi kenaikan suhu pada komponen-komponen

transformator yang mengakibatkan kenaikan suhu pada isolasi transformator akan

mengakibatkan perubahan karakteristik isolasinya.


34/112




29

2.8. Pengujian Isolasi Minyak Transformator

2.8.1. Polarization Index (PI) Test[10]

Isolasi elektrik merupakan bahan higroskopis sehingga keberadaanmoisture sangat memungkinkan meskipun dalam jumlah yang sedikit. Molekul air

sangatlah polar. Ketika medan listrik dilewatkan pada bahan isolasi maka bahan

isolasi akan mulai menyerap elektron dari molekul hidrogen dan menyebabkan

ionisasi hidrogen. Dengan kata lain, molekul pembentuk air berada pada medan

listrik Pengukuran tahanan isolasi antara penghantar tembaga dengan tanah atau

ground pada sebuah mesin listrik diukur dengan menggunakan alat ukur High

Voltage Tester atau Insulation Resistance Meter, dimana tegangan DC diinputkan

ke titik pengukuran yang nilainya tergantung dari tegangan operasi mesin listrik

tersebut. Beberapa teknisi menyebutkannya sebagai Megger, meskpun sebenarnya

megger merupakan salah satu merk alat ukur tersebut.

Tegangan yang dapat diinputkan pada titik pengukuran tersebut akan

menghasilkan arus bocor yang melewati isolasi belitan sehingga besarnya arus yang

melewati belitan menjadi hasil pembacaan pada Insulation Tester (Megger) yang

setelah dikonversi akan ditampilkan dalam nilai tahanan (Resistance) dengan satuan

Mega Ohm. Tegangan DC yang diinputkkan untuk peralatan low voltage adalah

sebesar 100-600 V dan untuk medium voltage antara 1000-5000 V.

Untuk peralatan listrik tegangan rendah (low voltage), nilai tahanan isolasi

(Insulation Resistance) normal antar phasa ke tanah harus lebih besar dari satu

Mega Ohm. Jika didapati nilai tahanan lebih kecil dari pada satu mega ohm maka

isolasi belitan peralatan tersebut perlu diperiksa, dikeringkan, dibersihkan dan bila

hasil pembacaan masih menunjukkan nilai yang rendah, maka perlu dilakukan

refurbish.

Berikut adalah kriteria yang menunjukkan nilai PI terhadap kon disi isolasi

berdasarkan standar IEEE C57.152.2013 untuk trafo[10]:


35/112




30

Tabel 4 Standar Nilai PI untuk Transformator

2.8.2 Breakdown Dielectr ic Voltage (BDV)

Merupakan pengujian untuk mengetahui tegangan berapa isolasi minyak

trafo mengalami breakdown. Metode pengujian yang dapat dilakukan antara lain

ASTM D-1816 dan ASTM D-877. Standar nilai hasil pengujian untuk kedua

metode tersebut adalah:

Tabel 5 Standart ASTM D 877 pengujian kekuatan dielektrik [11]

Typical Breakdown Values Using D877 TestMethod

Oil Type New Oil

Mineral Oil 45 KV

Silicone Oil 40 KV

HMWM 52 KV

Sythetic ester 43 KV

Natural Ester 56 KV

Semakin tinggi nilai hasil pengujian tegangan tembus minyak, maka

kekuatan isolasi minyak juga akan semakin tinggi. Tegangan tembus minyak

mengalami penurunan seiring dengan bertambahnya partikel-partikel hasil oksidasi

dan kandungan air dalam minyak. Dalam membuat analisa kondisi isolasi, selain

hasil pengujian kekuatan dielektrik harus diperhatikan juga kandungan air dan

oksigen. Kombinasi antara dua zat ini dengan energi panas akan mengakibatkan

kerusakan pada isolasi kertas sebelum nilai kekuatan dielektrik di bawah standart.


36/112




31

2.8.3 Dissolved Gas Analysis (DGA)

Dissolve Gas Anaysis (DGA) secara harafiah dapat diartikan sebagai

analisis kondisi transformator yang dilakukan berdasarkan jumlah gas terlarut ( fault

gas) dalam minyak transformator. Jenis kegagalan yang dapat dideteksi melalui uji

ini adalah[10] :

1. Gangguan termal (Thermal Fault)

Pemanasan lokal yang terjadi pada lilitan (winding) dimana kenaikan suhu

melampaui batas ketahanan material isolasi pemburukan minyak isolasi pada suhu

150 0C sampai 500 0C yang menghasilkan molekul rata-rata gas ringan dalam

jumlah besar seperti H2 (Hidrogen), CH4 (Methana) dan sedikit molekul gas yang

lebih berat C2H4 (etilen) dan C2H6 (etana). Selain pemburukan minyak, pemburukan

thermal juga terjadi pada kertas isolasi transformator. Pemburukan kertas ini

ditunjukkan dengan kemunculan gas CO dan CO2.

2.

Korona (Partial Discharge)

Pada umumnya menghasilkan gas hidrogen. Salah satu contoh partial

discharge berupa pelepasan muatan (discharge) dari plasma dingin (corona) pada

gelembung gas (menyebabkan pengendapan pada isolasi padat) ataupun tipe

percikan (menyebabkan proses perforasi atau kebolongan pada kertas yang bisa

saja sulit untuk dideteksi).

3.

Busur Api (Arching)

Pelepasan muatan listrik (electrical disharge) yang berlangsung lama dan

akan menimbulkan bunga api atau kilatan cahaya. Saat electrical discharge

mencapai kondisi arching atau bagian discharge berkelanjutan suhu bisa mencapai

700-1800 0C menyebabkan terjadi gas asetilen.

DGA pada dasarnya merupakan pengujian dengan menggunakan sampelminyak transformator. Sampel yang diuji harus dalam keadaan vakum agar

kandungan gas-gas yang ada dalam minyak transformator tersebut tidak memuai.

Untuk melakukan pengambilan sampel dapat dilakukan dengan cara mengambil

sampel dari valve tangki minyak trafo.

Setelah itu untuk menginterprestasikan hasil data, PT Badak NGL

menggunakan bantuan alat transport X , dimana alat ukur ini bekerja mengukur

kandungan gas dengan menggunakan metode photo-acoustic spectrometer sebagai


37/112




32

lawan dari metode chromatograph. Kemampuan gas dalam menyerap radiasi

elektromagnetik, seperti cahaya infra-red , menyebabkan efek photo-acoustic.

Radiasi elektromagetis yang terserap menyebabkan meningkatnya suhu gas

sehingga juga menaikkan tekanan gas yang ada di dalam tabung uji. Dengan

mengatur sumber cahaya, maka tekanan gas juga akan berfluktuansi yang akan

menyebabkan amplitudo dari tekanan terdeteksi dengan menggunakan

mircophones yang sensitif.

Gambar 8 Transport X

Interpretasi hasil DGA dapat dianalisis berdasarkan beberapa metode, yakni:

Total Combustible Gas (TCG)

Menurut IEEE trafo yang sehat harus mengandung 0-720 ppm (v/v)

konsentrasi TCG atau gas-gas yang mudah terbakar yaitu hidrogen (H2) dan

hidrokarbon rantai pendek seperti metana (CH4), etana (C2H6), etilen (C2H4) dan

asetilen (C2H2). Jumlah konsentrasi (ppm) dari masing-masing gas tersebut diatas

merupakan kandungan total dissolved combustible gases (TDCG) Berdasarkan

standart IEEE C57-104-1991 serta ASTM D-3612 memberikan petunjuk mengenai

penggunaan analisis dengan TCG serta kandungan gas-gas secara individual.


38/112




33

Tabel 6 Konsentrasi gas-gas terlarut (ppm) berdasarkan metode TCG

Pengujian Gas ABBR

Standar Yang diperbolehkan

Kondisi

1

Kondisi 2 Kondisi 3Kondisi

4Hydrogen H2 100 101-700 701-1800 >1800

Carbon Dioxide CO2 2500 2500-4000 4001-10000 >10000

Carbon

MonoxideCO

350 351-570 571-1400 >1400

Ethylene C2H4 50 51-100 101-200 >200

Methane CH4 120 121-400 121-400 >1000

Acetylene C2H2 1 2-9 Oct-35 >35

Ethane C2H6 65 66-100 101-150 >150

TDCG 720 721-1920 1921-4630 >4630

*Gas CO2 tidak termasuk ke dalam TDCG

Masing-masing kondisi transformator diatas dikelompokan sesuai

konsentrasi TCG ataupun konsentrasi Combustible Gas maksimum yang diijinkan.

Untuk diagnosis dan penanganan terhadap kondisi trafo berdasarkan tabel berikut

Tabel 7 Diagnosis dan penanganan terhadap kondisi trafo berdasarkan

metode TCG

Kondisi Konsentrasi TCG dan

atau konsentrasi gas

individual

Diagnosis Prosedur

Penanganan

Kondisi 1 TCG < 720 ppm atau

konsentrasi tertinggi gas

individual berdasarkan

tabel 6

Trafo beroperasi

dengan normal

-Tidak perlu

dilakukan

penanganan

khusus

-Lanjutkan

pengoperasian


39/112




34

Kondisi 2 TCG 721-1920 ppm atau

konsentrais tertinggi gas


tabel 5

TCG berada

diatas normal

kegagalan

mungkin terjadi

pada kondisi ini

-Lanjutkan

tindakan

pencegahan agar

gejala tidak terus

berlanjut

- Lakukan

investigasi untuk

masing-masing

combustible gas

yang melebihi

batas normal

Kondisi 3 TCG 1921-4630 ppm

atau konsentrasi tertinggi

gas individual

berdasarkan tabel 5

TCG pada level

ini menunjukkan

telah terjadi

dekomposisi

tingkat tinggi

-Segera lakukan

tindakan

pencegahan agar

gangguan tidak

berlanjut

-Lakukan

investigasi lebih

cermat untuk

masing-masing

combustible gas

yang terdeteksi

-Segera ambil

tindakan

perbaikan

Kondisi 4 TCG>4630 ppm atau

konsentrasi tertinggi gas

-Terjadi

dekomposisi

yang berlebihan

Laju

pembentukan gas

dan penyebabnya


40/112




35


tabel 6

dan menyeluruh

dalam minyak.

-Meneruskan

operasional dapat

menyebabkan

gangguan yang

serius

harus segera

diidentifikasi dan

dilokalisir

Sumber : Farida, Lailiyana.2010

Metode Gas Kunci (Key Gas Method )

Berdasarkan pada standar IEEE C57.104.1991. Dengan melihat komposisi

dari gas-gas kunci pada data akan dapat mempermudah dalam mendiagnosis

kondisi minyak transformator.

Tabel 8 Metode Gas Kunci dan analisis gangguan

Gas Kunci Kriteria Diagnosis Gangguan

Asetilen (C2H2) Konsentrasi gas C2H2

dan H2 dalam jumlah

yang besar disertai

timbulnya gas CH4 dan

C2H4 dalam jumlah

kecil. CO dan CO2 juga

dapat timbul jika terjadi

dekomposisi pada

selulosa

Arching

Hidrogen (H2) Konsentrasi H2 dalam

jumlah besar, CH4 tidak

terlalu banyak, serta

C2H6 dan C2H4 dalam

jumlah kecil. CO dan

CO2 juga timbul jika

terjadi dekomposisi pada

selulosa

Corona (PD)


41/112




36

Etilen (C2H4) Konsentrasi C2H4 dalam

jumlah besar, C2H6, CH4

dan H2 dalam jumlah

kecil serta sedikit

konsentrasi CO

Overheating of oil

Karbon Monooksida

(CO)

Konsentrasi CO dan

CO2 dalam jumlah

besar. Gas-gas

hidrokarbon dapat juga

timbul.

Overheating of cellulose

Metode Doernenburg

Metode analisis berikut adalah melakukan evaluasi kemungkinan

kegagalan melalui gas terpisah yang mudah terbakar yang ditimbukan. Penggunaan

perbandingan gas sebagai indikasi sebuah kemungkinan jenis kegagalan merupakan

proses dasar yang harus dilakukan karena berdasarkan pengalaman masing-masing

investor dalam menghubungkan analisis gas dari berbagai unit dengan jenis

kegagalan yang kemudian ditetapkan sebagai penyebab kegagalan ketika

transformator diuji.

Diagnosa teori berdasarkan prinsip penurunan panas menggunakan

beberapa perbandingan gas kunci yang mudah terbakar sebagai indikator jenis

kegagalan. Kelima perbandingan tersebut antara lain:

Tabel 9 Rasio Perbandingan Gas

Rasio Perbandingan Zat

R1 CH4/H2

R2 C2H2/C2H4

R3 C2H2/CH4

R4 C2H6/C2H2

R5 C2H4/C2H6


42/112




37

Metode Doernenburg menggunakan rasio 1,2,3,4. Prosedur ini

membutuhkan tingkat signifikan gas untuk ditampilkan agar membuat diagnosa

semakin valid.

N,

H2,CH4,C2H2,

C2H4,>2L1

INPUT

GAS

N

R4>0.4 Y

N

R31.0 Y

N

R20.75 Y

R4>0.4

N Y

R31 >1


43/112




38

Tabel 11 Batas konsentrasi gas terlarut (Doernenburg)

Metode Rasio Rogers

Metode ini merupakan salah satu pelengkap untuk analisis kandungan gas

terlarut dalam minyak trafo. Rasio Roger diperoleh dengan membandingkan

kualitas dari berbagai gas-gas kunci yang akan memberikan sebuah nilai rasio suatu

gas kunci terhadap gas lainnya.

Metode ini memiliki prosedur yang mirip dengan metode doernenburg

dengan menggunakan rasio R1,R2,R3,R4.

Gas kunci

Konsentrasi L1 [µl/L

(ppm)]]

Hidrogen 100

Metana 120

Karbon Monoksida 350

Acetilena 1

Etilena 50

Etana 60


44/112




39

R21.0 Y

R5>3.0

R5>3.0 Y

R5


45/112




40

2.9 Pengujian Furan

Pengujian furan dilakukan apabila hasil pengujian rasio pertambahan

CO2/CO bernilai 3 atau kurang. Furan adalah molekul organik yang dihasilkan dari

penurunan isolasi kertas akibat pemanasan berlebih, oksidasi dan asam. Pengujian

yang dilakukan adalah pengujian untuk 5 macam furan yang disebabkan oleh hal,

yaitu:

5H2F (5 hidroksimetol 2 furaldehd) yang disebabkan oleh oksidasi

2 FOL (2 Fulfurol) disebabkan oleh kandungan air yang tinggi pada kertas

2FAL (2Furaldehid) disebakan oleh pemanasan berlebih

2ACF (2Asetilfuran) disebakan oleh petir

5M2F (5 Metil 2 Furaldehid) disebabkan oleh hotspot pada belitan.

Pada isolasi yang bagus, seharusnya jumlah keseluruhan furan yang

terdeteksi kurang dari 100 ppb. Jika terjadi kerusakan pada kertas, maka hasil uji

furan akan lebih dari 100 ppb sampai 70.000 ppb. Minyak harus reklamasi jika

jumlah furan melebihi 250 ppb karena kertas telah mengalami penurunan kondisi

dan usia transformator berkurang. Hasil pengujian furan ini dikorelasi dengan hasil

pengujian IFT dan keasaman. Asam menyerang isolasi kertas menghasilkan furan

dan akan menyebabkan IFT turun. Untuk mendapatkan hasil yang lebih baik,

analisa hasil pengujian dilakukan berdasarkan trend hasil pengujian bukan pada

satu hasil pengujian saja.

Hal yang perlu diperhatikan dalam menjaga kondisi isolasi transformator

adalah kandungan gas oksigen. Gas ini sangat berbahaya karena menimbulkan

oksidasi di dalam trafo. Oksigen di dalam minyak berasal dari adanya kebocoran

dan penurunan kondisi isolasi. Kandungan oksigen dalam lebih dari 2000 ppm akan

mempercepat perburukan isolasi kertas. Minyak harus di-treatment apabilakandungan oksigen mencapai 10.000 ppm.

2.10 Duval Triangle

Koordinat segitiga :

% CH4 = CH4 /(CH4+C2H4+C2H2)*100%

% C2H4= C2H4 (CH4+C2H4+C2H2)*100%

% C2H2= C2H2 / (CH4+C2H4+C2H2)*100%


46/112




41

Berikut adalah gambar duval triangel sebagai berikut:

Gambar 11 Duval Triangle

Kode gangguan yang dapat dideteksi dengan Dissolved Gas Analysis

(DGA) menggunakan

metode segitiga ini:

•PD = Discharge sebagian

•D1 = Discharge energi rendah

•D2 = Discharge energi tinggi

•T1 = Thermal faults pada te

Laporan Kerja Praktek di PT Badak Ngl-Pengaruh Suhu dan Kondisi Minyak Isolasi Transformator

Documents

Transcript of Laporan Kerja Praktek di PT Badak Ngl-Pengaruh Suhu dan Kondisi Minyak Isolasi Transformator