Materi 5 Pemeliharaan Trafo Tenaga

70
5. PEMELIHARAAN TRAFO TENAGA 1

Transcript of Materi 5 Pemeliharaan Trafo Tenaga

Page 1: Materi 5 Pemeliharaan Trafo Tenaga

5.PEMELIHARAAN TRAFO

TENAGA

PT . PLN (Persero) PUSDIKLAT

1

Page 2: Materi 5 Pemeliharaan Trafo Tenaga

2009

2

Page 3: Materi 5 Pemeliharaan Trafo Tenaga

PT PLN (Persero)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI.................................................................................................................. iDAFTAR GAMBAR....................................................................................................... iDAFTAR TABEL........................................................................................................... ii5. TRANSFORMATOR TENAGA................................................................................1

5.1 FUNGSI DAN PRINSIP KERJA TRAFO TENAGA............................................15.1.1 Teori Dasar..............................................................................................15.1.2 Pembebanan Trafo..................................................................................35.1.3 Konstruksi Bagian-bagian Transformator.................................................4

5.1.3.1 Peralatan/Bagian Utama.............................................................45.1.3.2 Peralatan/Bagian Bantu..............................................................75.1.3.3 Peralatan Proteksi Internal........................................................12

5.1.4 Sistem Pentanahan................................................................................155.1.4.1 Pentanahan Peralatan..............................................................155.1.4.2 Pentanahan Sistem Tenaga Listrik...........................................165.1.4.3 Peralatan Tambahan untuk Pengaman Transformator.............175.1.4.4 Proteksi Eksternal Transformator..............................................18

5.2 PEMELIHARAAN TRAFO TENAGA................................................................265.2.1 Pengertian Pemeliharaan.......................................................................265.2.2 Jenis Pemeliharaan................................................................................275.2.3 Pemeliharaan Trafo Tenaga..................................................................28

5.3 PENGUJIAN TRAFO.......................................................................................325.3.1 Pengukuran Tahanan Isolasi Trafo........................................................325.3.2 Pengukuran Tahanan Pentanahan........................................................355.3.3 Pengukuran Tangen ............................................................................365.3.4 Pengujian Kekuatan Dielektrika dan Kualitas Minyak Standar...............385.3.5 Pengujian Tegangan Tembus (Breakdown Voltage)..............................405.3.6 Pengukuran DGA...................................................................................41

5.4 PENGENALAN CONDITION BASED MAINTENANCE (CBM)........................465.4.1 Definisi CBM..........................................................................................465.4.2 Tujuan CBM...........................................................................................465.4.3 Fakta CBM.............................................................................................465.4.4 Langkah-langkah Implementasi CBM....................................................47

DAFTAR GAMBAR

Gambar 5-1. Arus magnetisasi secara grafis tanpa memperhitungkan rugi-rugi besi. 1Gambar 5-2. Arus magnetisasi secara grafis dengan memperhitungkan rugi-rugi

besi.........................................................................................................1Gambar 5-3. Hukum Lorenz........................................................................................2Gambar 5-4. Suatu arus listrik mengelilingi inti besi maka besi itu menjadi magnet....2Gambar 5-5. Suatu lilitan mengelilingi magnet maka akan timbul gaya gerak listrik

(GGL).....................................................................................................2

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan i

Page 4: Materi 5 Pemeliharaan Trafo Tenaga

PT PLN (Persero)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga

Gambar 5-6. Prinsip Dasar dari Transformator............................................................2Gambar 5-7. Inti Besi dan Laminasi yang diikat Fiber Glass.......................................5Gambar 5-8. Kumparan Phasa RST............................................................................5Gambar 5-9. Bushing...................................................................................................6Gambar 5-10. Konservator minyak trafo......................................................................7Gambar 5-11. Pendingin trafo type ONAF...................................................................8Gambar 5-12. On Load Tap Changer (OLTC).............................................................9Gambar 5-13. Air Breather.........................................................................................10Gambar 5-14. Oil or Winding Temperatur..................................................................11Gambar 5-15. Indikasi permukaan minyak................................................................12Gambar 5-16. Bucholz Relai dan Juction Relai type membran.................................13Gambar 5-17. Plat mengaman tekanan lebih............................................................13Gambar 5-18. Relai Tekanan Lebih...........................................................................14Gambar 5-19. Relai Pengaman Tangki.....................................................................15Gambar 5-20. Pentanahan Peralatan........................................................................15Gambar 5-21. Pentanahan Sistem Tenaga Listrik.....................................................16Gambar 5-22. Gambar NGR......................................................................................17Gambar 5-23. Transformator.....................................................................................18Gambar 5-24. Skema peralatan pengukuran tidak langsung.....................................19Gambar 5-25. Pengukuran NGR...............................................................................35Gambar 5-26. Manfaat Implematasi CBM.................................................................46Gambar 5-27. Pemeliharaan yang tepat dpt menghambat ageing peralatan............47Gambar 5-28. Ilustrasi CBM......................................................................................48

DAFTAR TABEL

Tabel 5-1. Load Faktor Trafo.......................................................................................4Tabel 5-2. Parameter/Pengukuran Transformator.....................................................20Tabel 5-3. Daftar Pemeliharaan Trafo Mingguan.......................................................28Tabel 5-4. Daftar Pemeliharaan Trafo bulanan..........................................................29Tabel 5-5. Daftar Pemeliharaan Trafo Tahunan........................................................30Tabel 5-6. Index Polarisasi........................................................................................34Tabel 5-7. Pengukuran pada trafo dengan 2 kumparan............................................37Tabel 5-8. Hasil Pengukuran Tangen Delta...............................................................38Tabel 5-9. Hasil Tes Pengujian Minyak.....................................................................39Tabel 5-10. Tabel Tegangan Tembus/Breakdown Voltage Sesuai IEC 156..............40Tabel 5-11. Jenis Gas Terlarut pada Minyak Isolasi Trafo dan Daya Larut Gas pada

Minyak.....................................................................................................42Tabel 5-12. Interprestasi berdasarkan Gas Diproduksi..............................................43Tabel 5-13. Interprestasi berdasarkan Kandungan Gas Kunci..................................44Tabel 5-14. Interprestasi Data Gas berdasarkan Total Combustable Gas................44Tabel 5-15. Interprestasi Data Gas Menggunakan Ratio Rogers..............................45

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan ii

Page 5: Materi 5 Pemeliharaan Trafo Tenaga

PT PLN (Persero)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 1

Page 6: Materi 5 Pemeliharaan Trafo Tenaga

PT PLN (Persero)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga

5. TRANSFORMATOR TENAGA

5.1 FUNGSI DAN PRINSIP KERJA TRAFO TENAGA

5.1.1 Teori Dasar

Hukum utama dalam transformator adalah hukum induksi faraday. Menurut

hukum ini suatu gaya listrik melalui garis lengkung yang tertutup, adalah

berbanding lurus dengan perubahan persatuan waktu dari pada arus induksi

atau flux yang dilingkari oleh garis lengkung itu (Lihat Gambar 5-1 dan

Gambar 5-2).

Gambar 5-1. Arus magnetisasi secara

grafis tanpa memperhitungkan rugi-rugi

besi.

Gambar 5-2. Arus magnetisasi secara

grafis dengan memperhitungkan rugi-rugi

besi.

Selain hukum Faraday, transformator menggunakan hukum Lorenz atau

lebih dikenal dengan kaidah tangan kanan seperti terlihat pada berikut ini:

Gambar 5-3. Hukum Lorenz

Dasar dari teori transformator adalah sebagai berikut :

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 1

Page 7: Materi 5 Pemeliharaan Trafo Tenaga

PT PLN (Persero)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga

Arus listrik bolak-balik yang mengalir mengelilingi suatu inti besi maka inti

besi itu akan berubah menjadi magnet (seperti Gambar 5-4 dan Gambar 5-

5) dan apabila magnet tersebut dikelilingi oleh suatu belitan maka pada

kedua ujung belitan tersebut akan terjadi beda tegangan.

Gambar 5-4. Suatu arus listrik

mengelilingi inti besi maka besi itu

menjadi magnet.

Gambar 5-5. Suatu lilitan mengelilingi

magnet maka akan timbul gaya

gerak listrik (GGL)

Dari prinsip tersebut di atas dibuat suatu transformator seperti Gambar 5-6

di bawah ini,

Gambar 5-6. Prinsip Dasar dari Transformator

Rumus tegangan adalah:

E = 4,44 N f x 10 -8

Maka untuk transformator rumus tersebut sebagai berikut:

E1 / E2 = 4,44 N1 f 1x 10 -8 / 4,44 N2 f2 x 10 -8

karena f 1 = f2, maka

E1 / E2 = 4,44 N1 f 2x 10 -8 / 4,44 N2 f2 x 10 -8

E1 / E2 = N1/ N2 atau

E1 N2 = E2 N1, sehingga

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 2

Page 8: Materi 5 Pemeliharaan Trafo Tenaga

PT PLN (Persero)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga

E2 = (N2 / N1) x E1

Keterangan:

E1 = tegangan primer

E2 = tegangan sekunder

N1 = belitan primer

N2 = belitan sekunder

VA primer = VA sekunder

I1 x E1 = I2 x E2

E1/ E2 = I2 / I1

I1 = I2 ( E2/ E1)

Keterangan:

I1 = Arus primer

I2 = Arus sekunder

E1 = tegangan primer

E2 = tegangan sekunder

Rumus umum menjadi :

E1 N1 I2

= =

E2 N2 I1

5.1.2 Pembebanan Trafo

Spesifikasi trafo biasanya dinyatakan dalam Kapasitas trafo tenaga dalam

MVA

Tegangan kV

Ratio tegangan

Perhitungan kemampuan arus trafo

Besarnya arus trafo dapat dihitung dengan rumus:

S = P + jQ

S = √3 V I

P = S / √3 V cos

Q = S / √3 V sin

Dimana :

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 3

Page 9: Materi 5 Pemeliharaan Trafo Tenaga

PT PLN (Persero)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga

S : Daya Semu ( MVA)

P : Daya Nyata (MW)

Q : Daya Reaktif (MVAR)

V : Tegangan ( kV)

: Sudut daya

Trafo mampu dibebani melebihi rating daya dalam waktu tertentu.

Batas factor pembebanan lebih dari trafo sesuai standard VDE adalah:

Tabel 5-1. Load Faktor Trafo

Load

Factor

% Over-load

10 20 30 40 50

  Jam Jam Jam Detik Detik

0.5 3 1,5 1 30 15

0.75 2 1 0,5 15 8

0.9 1 0,5 0,25 8 4

5.1.3 Konstruksi Bagian-bagian Transformator

5.1.3.1 Peralatan/Bagian Utama

1. Inti Besi

Berfungsi untuk mempermudah jalan fluksi, yang ditimbulkan oleh arus

listrik yang melalui kumparan.Dibuat dari lempengan-lempengan besi

tipis yang berisolasi, untuk mengurangi panas (sebagai rugi-rugi besi)

yang ditimbulkan oleh Eddy Current (Gambar 5-7).

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 4

Page 10: Materi 5 Pemeliharaan Trafo Tenaga

PT PLN (Persero)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga

Gambar 5-7. Inti Besi dan Laminasi yang diikat Fiber Glass

2. Kumparan Transformator

Adalah beberapa lilitan kawat berisolasi yang membentuk suatu

kumparan. Kumparan tersebut terdiri dari kumparan primer dan

kumparan sekunder yang diisolasi baik terhadap inti besi maupun

terhadap antar kumparan dengan isolasi padat seperti karton, pertinak

dan lain-lain. Kumparan tersebut sebagai alat transformasi tegangan

dan arus.

Gambar 5-8. Kumparan Phasa RST

3. Minyak Transformator

Sebagian besar kumparan-kumparan dan inti trafo tenaga direndam

dalam minyak trafo, terutama trafo-trafo tenaga yang berkapasitas

besar, karena minyak trafo mempunyai sifat sebagai isolasi dan media

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 5

Page 11: Materi 5 Pemeliharaan Trafo Tenaga

PT PLN (Persero)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga

pemindah, sehingga minyak trafo tersebut berfungsi sebagai media

pendingin dan isolasi.

4. Bushing

Hubungan antara kumparan trafo ke jaringan luar melalui sebuah

bushing yaitu sebuah konduktor yang diselubungi oleh isolator, yang

sekaligus berfungsi sebagai penyekat antara konduktor tersebut dengan

tangki trafo. Pada bushing dilengkapi fasilitas untuk pengujian tentang

kondisi bushing yang sering disebut center tap.

Gambar 5-9. Bushing

5. Tangki Konservator

Berfungsi untuk menampung minyak cadangan dan uap/udara akibat

pemanasan trafo karena arus beban. Diantara tangki dan trafo

dipasangkan relai bucholz yang akan meyebak gas produksi akibat

kerusakan minyak karena listrik.

Untuk menjaga agar minyak terkontaminasi dengan air uyang masuk

bersama udara melalui saluran pelepasan dan masukanya udara

kedalam konservator perlu dilengkapi media penyerap uap air pada

udara sering disebut denga silica gel tidak keluar mencemari udara

disekitarnya.

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 6

Page 12: Materi 5 Pemeliharaan Trafo Tenaga

PT PLN (Persero)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga

Gambar 5-10. Konservator minyak trafo

5.1.3.2 Peralatan/Bagian Bantu

1. Sistem Pendingin

Sebagai instalasi tenaga listrik yang dialiri arus maka trafo akan terjadi

panas yang sebanding dengan arus yang mengalir serta temperatur

udara disekeliling trafo tersebut. Jika temperatur luar cukup tinggi dan

beban trafo juga tinggi maka trafo akan beroperasi denagn temperatur

yang tinggi pula. Untuk mengatasi hal tersebut trafo perlu dilengkapi

dengan sistim pendingin yang bisa memanfaatkan sifat alamiah dari

cairan pendingin dan dengan cara mensirkulasikan secara teknis baik

yang menggunakan sistem radiator, sirip-sirip yang tipis berisi minyak

dan dibantu dengan hembusan angin dari kipas-kipas sebagai pendingin

yang dapat beroperasi secara otomstis berdasar pada setting relai

temperatur dan sirkulasi air yang bersinggungan dengan pipa minyak

isolasi panas. Dari sistem pendingin tersebut maka trafo dapat dibagi

berdasarkan sistem pendinginnya seperti ONAN, ONAF, OFAN, OFAF

dan OFWF.

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 7

Page 13: Materi 5 Pemeliharaan Trafo Tenaga

PT PLN (Persero)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga

Gambar 5-11. Pendingin trafo type ONAF

2. Tap Changer (On Load Tap Changer)

Kualitas operasi tenaga listrik jika tegangannya nominal sesuai

ketentuan, tapi pada saat operasi terjadi penurunan tegangan sehingga

kwalitasnya menurun untuk itu perlu alat pengatur tegangan agar

tegangan selau pada kondisi terbaik, konstan dan kontinyu. Untuk itu

trafo dirancang sedemikian rupa sehingga perubahan tegangan pada

salah sisi input berubah tetapi sisi outputnya tetap. Alat ini disebut

sebagai sadapan pengatur tegangan tanpa terjadi pemutusan beban

maka disebut On Load Tap Changer (OLTC). Pada umumnya OLTC

tersambung pada sisi primer dan jumlahnya tergantung pada perancang

dan perubahan sistem tegangan pada jaringan.

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 8

Page 14: Materi 5 Pemeliharaan Trafo Tenaga

PT PLN (Persero)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga

Gambar 5-12. On Load Tap Changer (OLTC)

3. Alat pernapasan (Dehydrating Breather)

Sebagai tempat penampungan pemuaian minyak isolasi akibat panas

yang timbul maka minyak ditampung pada tangki yang sering disebut

sebagai konservator. Pada konservator ini permukaan minyak

diusahakan tidak boleh bersinggungan dengan udara karena

kelembaban udara yang mengandung uap air akan mengkontaminasi

minyak walaupun prosesnya berlangsung cukup lama. Untuk mengatasi

hal tersebut udara yang masuk kedalam tangki konservator pada saat

minyak menjadi dingin kebalikan jika trafo panas maka pada saat

menyusut maka alan menghisap udara dari luar masuk kedalam tangki

dan untuk menghindari terkontaminasi oleh kelembaban udara maka

diperlukan suatu media penghisap kelembaban yang digunakan

biasanya adalah silica gel yang secara khusus dirancang untuk maksud

tersebut diatas.

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 9

Tap pemilih

(selector switch)

Saklar pengubah

(driverter switch)

Page 15: Materi 5 Pemeliharaan Trafo Tenaga

PT PLN (Persero)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga

Gambar 5-13. Air Breather

Silica gel mempunyai batasan kemampuan untuk menyerap uap air.

Apabila silica gel sudah jenuh dengan uap air, maka tidak bisa lagi

menyerap air. Hal tersebut dapat ditandai dengan berubahnya warna

silica gel. Pada kondisi masih mampu menyerap air, warna silica gel

adalah biru tua. Semakin berkurang kemampuannya, warnanya akan

berubah menjadi bening. Apabila sudah berwarna seperti ini, silica gel

harus segera diganti.

Indikator-indikator :

1. Thermometer,

Adalah alat pengukur tingkat panas dari trafo baik panasnya

kumparan primer dan sekunder juga minyak. Thermometer ini bekerja

atas dasar air raksa (mercuri/Hg) yang tersambung dengan tabung

pemuaian dan tersambung dengan jarum indikator derajat panas.

Beberapa thermometer dikombinasikan dengan panas dari resistor

khusus yang tersambung dengan CT yang terpasang pada salah satu

fasa (fasa tengah) dengan demikian penunjukan yang diperoleh

adalah relatif terhadap kebenaran dari panas yang terjadi.

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 10

Page 16: Materi 5 Pemeliharaan Trafo Tenaga

PT PLN (Persero)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga

\

Gambar 5-14. Oil or Winding Temperatur

2. Permukaan minyak

adalah alat penunjukan tinggi permukaan minyak yang pada

konservator. Ada beberapa jenis seperti penunjukan lansung yaitu

dengan cara memasang gelas penduga pada salah satu sisi

konservator sehingga akan mudah mengetahui level minyak.

Sedangkan jenis lain jika konservator dirancang sedemikian rupa

dengan melengkapi semacam balon dari bahan elastis dan diisi

dengan udara biasa dan dilengkapi dengan alat pelindung seperti

pada sistem pernapasan sehingga pemuaian dan penyusutan minyak

udara yang masuk kedalam balon dalam kondisi kering dan aman.

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 11

Keterangan :

1. Trafo arus2. Sensor suhu3. Heater4. Thermometer

Winding5. Thermometer oil

Page 17: Materi 5 Pemeliharaan Trafo Tenaga

PT PLN (Persero)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga

Gambar 5-15. Indikasi permukaan minyak

5.1.3.3 Peralatan Proteksi Internal.

1. Relai Bucholz

Penggunaan relai deteksi gas (Bucholz) pada Transformator terendam

minyak yaitu untuk mengamankan transformator yang didasarkan pada

gangguan Transformator seperti : arcing, partial discharge, over heating

yang umumnya menghasilkan gas.

Gas-gas tersebut dikumpulkan pada ruangan relai dan akan

mengerjakan kontak-kontak alarm.

Relai deteksi gas juga terdiri dari suatu peralatan yang tanggap terhadap

ketidaknormalan aliran minyak yang tinggi yang timbul pada waktu

transformator terjadi gangguan serius. Peralatan ini akan menggerakkan

kontak trip yang pada umumnya terhubung dengan rangkaian trip

Pemutus Arus dari instalasi transformator tersebut. Ada beberapa jenis

relai bucholz yang terpasang pada trafo.

Relai sejenis tapi digunakan untuk mengamankan ruang OLTC dengan

prinsip kerja yang sama sering disebut dengan Relai Jansen. Terdapat

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 12

Page 18: Materi 5 Pemeliharaan Trafo Tenaga

PT PLN (Persero)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga

beberapa jenis antara lain sema seperti relai bucholz tetapi tidak ada

kontrol gas, jenis tekanan ada yang menggunakan membran/selaput

timah yang lentur sehingga bila terjadi perubahan tekanan kerena

gangguan akan berkerja, disini tidak alarm langsung trip dan dengan

prinsip yang sama hanya menggunakan pengaman tekanan atau saklar

tekanan.

Gambar 5-16. Bucholz Relai dan Juction Relai type membran

2. Pengaman tekanan lebih (Explosive Membrane)/Bursting Plate

Adalah relai yang bekerja karena tekanan lebih akibat gangguan didalam

trafo, karena tekanan ini melebihi kemampuan membran yang terpasang

maka membran akan pecah dan minyak yang karena tekanan akan

keluar dari dalam trafo.

Gambar 5-17. Plat mengaman tekanan lebih

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 13

Pipa penghubung

Konservator

V1Tutup tangki

Tangki

Page 19: Materi 5 Pemeliharaan Trafo Tenaga

PT PLN (Persero)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga

3. Relai tekanan lebih (Sudden Pressure Relay)

Suatu flash over atau hubung singkat yang timbul pada suatu

transformator terendam minyak, umumnya akan berkaitan dengan suatu

tekanan lebih didalam tangki, karena gas yang dibentuk oleh

decomposisi dan evaporasi minyak. Dengan melengkapi sebuah

pelepasan tekanan pada trafo maka tekanan lebih yang membahayakan

tangki trafo dapat dibatasi besarnya. Apabila tekanan lebih ini tidak dapat

dieliminasi dalam waktu beberapa millidetik, tangki trafo akan meledak

dan terjadi panas lebih pada cairan, konsekuensinya pada dasarnya

harus memberikan suatu peralatan pengaman. Peralatan pengaman

harus cepat bekerja mengevakuasi tekanan tersebut.

Gambar 5-18. Relai Tekanan Lebih

4. Relai pengaman tangki

Relai bekerja sebagai pengaman jika terjadi arus mengalir tangki akibat

gangguan fasa ke tangki atau dari instalasi bantu seperti motor kipas,

sirkulasi dan motor-motor bantu yang lain, pemanas dan lain-lain. Arus

ini sebagai pengganti relai diferensial sebab sistem relai pengaman

tangki biasanya dipasang pada trafo yang tidak dilengkapi trafo arus

disisi primer dan biasanya pada trafo dengan kapasitas kecil. Trafo

dipasang diatas isolator sehingga tidak terhubung ke tanah kemudian

dengan menggunakan kabel pentanahan yang dilewatkan melali trafo

arus dengan tingkat isolasi dan ratio yang kecil kemudian tersambung

pada relai tangki tanah dengan ratio CT antara 300 s.d. 500 dengan sisi

sekunder hanya 1 Ampere.

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 14

Page 20: Materi 5 Pemeliharaan Trafo Tenaga

PT PLN (Persero)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga

Gambar 5-19. Relai Pengaman Tangki

5.1.4 Sistem Pentanahan

Berdasarkan fungsi, pentanahan pada trafo daya dibagi dua yaitu:

Pentanahan peralatan

Pentanahan sistem tenaga listrik

5.1.4.1 Pentanahan Peralatan

Tujuan pentanahan peralatan adalah meratakan potential pada semua

bagian peralatan yang pada kondisi normal tidak dialiri arus. Dengan

demikian tidak terjadi perbedaan potential yang besar (tegangan kejut)

sehingga tidak membahayak manusia bila menyentuh peralatan tersebut.

Cara melaksanakan adalah dengan menghubungkan bodi atau casing

peralatan tersebut ke tanah dengan menggunakan logam konduktif seperti

besi, aluminium atau tembaga.

Gambar 5-20. Pentanahan Peralatan

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 15

Page 21: Materi 5 Pemeliharaan Trafo Tenaga

PT PLN (Persero)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga

5.1.4.2 Pentanahan Sistem Tenaga Listrik

Pentanahan sistem adalah menghubungkan titik bintang dari belitan trafo

atau generator ke tanah melalui logam konduktif ke tanah baik secara

langsung atau tidak langsung.

Gambar 5-21. Pentanahan Sistem Tenaga Listrik

Tujuan dari pentanahan sistem adalah:

membatasi kenaikan tegangan pada fasa yang tidak terganggu apabila

terjadi gangguan sistem atau peralatan;

Menghilangkan busur api;

Mengontrol besarnya arus gangguan tanah untuk memudahkan

perhitungan sistem proteksi.

Jenis-jenis petanahan sistem ada beberapa macam:

Pentanahan langsung atau solid grounded, di P3B sumatera digunakan

pada sistem 150 kV dan belitan tertier trafo;

Pentanahan dengan NGR yaitu menghubungkan titik netral trafo ke

tanah melalui NGR. Di P3B Sumatera dipakai di sistem 20 kV dan 70

kV. Sistem 20 kV menggunakan NGR 40 ohm dan 70 kV menggunakan

NGR 133 ohm;

Pentanahan mengambang (sistem tidak ditanahkan), di P3B Sumatera

digunakan pada sistem delta di 12 kV.

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 16

Pentanahan

Solid (Langsung)Pentanahan

melalui NGR

R

S

T

r

s

t

Page 22: Materi 5 Pemeliharaan Trafo Tenaga

PT PLN (Persero)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga

JENIS NGR

Berdasarkan material untuk membuat tahanan atau resisator NGR dapat

dibedakan menjadi :

1. Resistance Liquid ( Air )

Bahan resistance adalah air murni. Untuk memperoleh nilai Resistance

yang diinginkan ditambahkan garam KOH.

2. Resistance Logam

Bahannya terbuat dari logam nekelin dan dibuat dalam panel dengan

nilai resistance yang sudah ditentukan.

Gambar 5-22. Gambar NGR

5.1.4.3 Peralatan Tambahan untuk Pengaman Transformator

Pemadam kebakaran (transformator - transformator besar)

Sistem pemadam kebakaran yang modern pada transformator saat

sekarang sudah sangat diperlukan. Fungsi yang penting untuk mencegah

terbakarnya trafo. Penyebab trafo terbakar adalah karena gangguan

hubung singkat pada sisi sekunder sehingga pada trafo akan mengalir arus

maksimumnya. Jika prose tersebut berlangsung cukup lama karena relai

tidak operasi dan tidak operasinya relai juga sebagai akibat salah menyetel

waktu pembukaan PMT, relai rusak, dan sumber DC yang tidak ada serta

kerusakan wiring.

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 17

Page 23: Materi 5 Pemeliharaan Trafo Tenaga

PT PLN (Persero)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga

Sistem pemadam kebakaran yang modern yaitu dengan sistem mengurangi

minyak secara otomatis sehingga terdapat ruang yang mana secara paksa

gas pemisah oksigen diudara dimasukan kedalam ruang yang sudah tidak

ada minyaknya sehingga tidak ada pembakaran minyak, sehingga

kerusakan yang lebih parah dapat dihindarkan, walaupun kondisi trafo

menjadi rusak.

Proses pembuangan minyak secara grafitasi atau dengan menggunakan

motor pompa DC adalah suatu kondisi yang sangat berisiko sebab hanya

menggunakan kaatup otomatis yang dikendalikan oleh pemicu dari saklar

akibat panasnya api dan menutupnya katup otomatis pada katup pipa

minyak penghubung tanki (konservator) ke dalam trafo (sebelum relai

bucholz) serta adanya gas pemisah oksigen (gas nitrogen yang bertekanan

tinggi) diisikan melaui pipa yang disambung pada bagian bawah trafo

kemudian akan menuju keruang yang tidak terisi minyak. Dengan demikian

mencegah terbakarnya minyak didalam trafo dapat dihindarkan.

Gambar 5-23. Transformator

5.1.4.4 Proteksi Eksternal Transformator

1. Relai thermis (Thermal Relay)

Pada instalasi Tegangan tinggi banyak digunakan thermometer jenis

pengukur langsung ataupun pengukur tidak langsung.

Thermometer pengukur langsung.

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 18

Page 24: Materi 5 Pemeliharaan Trafo Tenaga

PT PLN (Persero)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga

Thermometer pengukur langsung banyak digunakan pada instalasi

tegangan tinggi/ Gardu Induk, seperti pada ruang kontrol, ruang relai,

ruang PLC dan lain-lain. Suhu ruangan dicatat secara periodik pada

formulir yang telah disiapkan (contoh formulir terlampir) dan dievaluasi

sebagai bahan laporan.

Thermometer pengukur tidak langsung

Termometer pengukur tidak langsung banyak digunakan pada instalasi

tegangan tinggi/transformator yang berfungsi untuk mengetahui

perubahan suhu minyak maupun belitran transformator. Suhu minyak

dan belitan trafo dicatat secara periodik pada formulir yang telah

disiapkan (contoh formulir terlampir) dan dievaluasi sebagai laporan.

Skema peralatan ukur dimaksud dapat dilihat pada Gambar 5-24.

Gambar 5-24. Skema peralatan pengukuran tidak langsung

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 19

G

E

G

E

GE =Grounding Eletrode

GB = Grounding Bus

PI = Peralatan Instalasi.

Keterangan :1. Trafo arus2. Sensor suhu3. Heater4. Thermometer Winding5. Thermometer oil

P I

Peralatan instalasi

P

P

GE

GE

GEGE

GEGE

GE

GE

GE

GE

GEGE

GE

GE

GE

GB

GB

GB

GB

GB

GB

Page 25: Materi 5 Pemeliharaan Trafo Tenaga

PT PLN (Persero)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga

Tabel 5-2. Parameter/Pengukuran Transformator

INDIKASI KETERANGAN

Oil level transformer

low alarm

Indikasi ini menunjukkan bahwa minyak transformator

yang ada di dalam tangki trafo berkurang, sehingga

alat ukur permukaan minyak (level) mengerjakan

kontak dan mengirim alarm ke panel kontrol. Di panel

kontrol muncul sinyal oil level transformer low alarm

serta membunyikan bel (kontak penggerak untuk

memberikan sinyal dan alarm bekerja).

Oil level OLTC low alarm Indikasi ini menunjukan bahwa minyak yang ada di

dalam tangki tap changer berkurang, sehingga alat

ukur permukaan minyak (level) mengerjakan kontak

dan mengirim alarm ke panel kontral. Di panel kontrol

muncul sinyal oil level OLTC low alarm serta

membunyikan bel (kontak penggerak untuk

memberikan sinyal dan alarm bekerja).

Bucholz Alarm Indikasi ini menunjukan bahwa kontak relai Bucholz

untuk Alarm bekerja (kontak relai bucholz ada dua,

satu alarm dan yang satunya trip). Bekerjanya

disebabkan beberapa kejadian yaitu:

1. Jika didalam trafo ada gas yang disebabkan oleh

adanya panas lebih sehingga terjadi gelembung-

gelembung gas yang terakumulasi sampai nilai

tertentu (300-350 Cm3). Gas tersebut menekan

pelampung untuk kontak alarm, dan mengirim

sinyal ke panel kontrol dan di panel muncul sinyal

Bucholz alarm dan bel berbunyi.

2. Jika didalam trafo terjadi partial discharge pada

isolasi, maka akan terjadi gelembung gas (seperti

diatas) maka timbul Bucholz alarm dan bel

berbunyi.

3. Jika minyak didalam trafo bocor sehingga sampai

tingkat permukaan relai bucholz, maka apabila

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 20

Page 26: Materi 5 Pemeliharaan Trafo Tenaga

PT PLN (Persero)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga

pelampung atas sudah tidak terendam minyak,

maka kontak bucholz alarm akan tertutup dan

memberikan sinyal bucholz alarm dan bel berbunyi.

Winding temperature

alarm

Winding primer

Indikasi ini menunjukan bahwa suhu (temperature)

kumparan primer panas melebihi setting alarm

termometer (misalnya 85°C) dan susu trafo mencapai

85°C, maka kontak alarm pada termometer (termostat)

akan tertutup dan mengirim sinyal alarm ke panel

kontrol winding primer alarm serta bel berbunyi.

Winding sekunder

Indikasi ini menunjukan bahwa suhu (temperature)

kumparan primer panas melebihi setting alarm

termometer (misalnya 85°C) dan suhu trafo mencapai

85°C, maka kontak alarm pada termometer (termostat)

akan tertutup dan mengirim sinyal alarm ke panel

kontrol winding sekunder alarm serta bel berbunyi.

Winding temperature

trip

Winding primer

Indikasi ini menunjukan bahwa suhu (temperature)

kumparan primer panas melebihi setting trip

termometer (misalnya 95°C) dan susu trafo mencapai

95°C, maka kontak trip pada termometer (termostat)

akan tertutup dan mengirim sinyal trip ke PMT dan ke

indikator panel kontrol winding primer temperature

high, PMT trip serta bel berbunyi.

Winding sekunder

Indikasi ini menunjukan bahwa suhu (temperature)

kumparan sekunder panas melebihi setting trip

termometer (misalnya 95°C) dan susu trafo mencapai

95°C, maka kontak trip pada termometer (termostat)

akan tertutup dan mengirim sinyal trip ke PMT dan ke

indikator panel kontrol winding sekunder tempearuture

high, PMT trip serta bel berbunyi.

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 21

Page 27: Materi 5 Pemeliharaan Trafo Tenaga

PT PLN (Persero)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga

OLTC voltage regulator

alarm

Pengaturan setting tegangan pada peralatan regulator

tidak sesuai dengan tegangan yang diminta, maka

relai regulator tegangan akan memberikan sinyal ke

panel kontrol dan memberi sinyal OLTC voltage

regulator alarm serta bel berbunyi.

Transformer cooling

fault alarm

Indikasi ini menunjukan bahwa sistem pendingin (kipas

atau pompa minyak sirkulasi ada gangguan) yaitu :

1. saklar termis untuk pasokan motor kipas pendingin

trip (lepas) sehingga motor tidak berputar dan

saklar termis tersebut kontak bantunya tertutup dan

memberikan sinyal ke panel kontrol Transformer

cooling fault alarm dan bel berbunyi.

2. pompa sirkulasi minyak tidak berputar/bekerja

3. saklar termis untuk pasokan motor pompa minyak

pendingin trip (lepas) sehingga motor tidak berputar

dan saklar termis tersebut kontak bantunya

menutup dan memberikan sinyal ke panel kontrol

Transformer cooling fault alarm dan bel berbunyi.

Marshalling kios fault

alarm

Indikasi tersebut menunjukan terjadi gangguan sumber

arus bolak-balik 220/380 V, yaitu saklar sumber

tegangan AC 220/380 V trip, sehingga BAY tersebut

tidak ada pasokan AC, dan saklar tersebut kontak

bantunya menutup dan mengirim sinyal gangguan ke

panel kontrol sehingga timbul sinyal Marshalling kios

fault alarm dan bel berbunyi.

Fire protection out of

service alarm

Indikasi ini menunjukan bahwa sistem pemadam api

transformator tidak siap bekerja (out of service), yaitu

akibat saklar DC 110 V sumber pasokan untuk sistem

instalasi pemadam api trip (tidak masuk), sehingga

kontak bantunya menutup dan memgirim sinyal ke

panel kontrol dengan indikasi Fire protection out of

service alarm dan bel berbunyi.

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 22

Page 28: Materi 5 Pemeliharaan Trafo Tenaga

PT PLN (Persero)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga

Bucholz trip Indikasi ini menunjukkan bahwa relai bucholz bekerja

menjatuhkan PMT (trip) yang disebabkan oleh:

1. Gangguan yang serius atau hubung singkat lilitan

trafo/kumparan trafo sehingga terjadi penguraian

minyak dan bahan isolasi lain serta menimbulkan

gas dan aliran minyak dari trafo ke relai bucholz,

sehingga kontak relai bekerja mengirim sinyal trip

ke PMT primer dan sekunder, memberikan sinyal

alarm bucholz trip dan membunyikan bel.

2. Gangguan minyak trafo bocor sehingga terjadi

penurunan permukaan minyak sampai level yang

minimum (sebelumnya terjadi alarm bucholz),

sehingga kontak relai bekerja mengirim sinyal trip

ke PMT primer dan sekunder, memberikan sinyal

alarm bucholz trip dan bel berbunyi.

3. Terjadi gangguan alam, misalnya gempa bumi yang

besar, sehingga terjadi goncangan minyak didalam

terfo maupun relai bucholz, dan kontak relai

menutup memberikan sinyal trip PMT primer dan

sekunder dan sinyal bucholz trip bel atau klakson

bunyi.

Oil temperature alarm Indikasi ini menunjukan bahwa suhu (temperature)

minyak trafo panas melebihi setting alarm termometer

(misalnya 80°C) dan suhu trafo mencapai 80°C, maka

kontak alarm pada termometer (termostat) akan

tertutup dan mengirim sinyal alarm ke panel kontrol oil

alarm serta bel berbunyi.

Oil temperature trip Indikasi ini menunjukan bahwa suhu (temperature)

minyak trafo melebihi setting trip termometer (misalnya

95°C) dan suhu trafo mencapai 95°C, maka kontak trip

pada termometer (termostat) akan tertutup dan

mengirim sinyal trip ke PMT dan ke indikator panel

kontrol oil temperature high, PMT trip serta bel

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 23

Page 29: Materi 5 Pemeliharaan Trafo Tenaga

PT PLN (Persero)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga

berbunyi.

Winding sekunder

Indikasi ini menunjukan bahwa suhu (temperature)

kumparan sekunder panas melebihi setting trip

termometer (misalnya 95°C) dan susu trafo mencapai

95°C, maka kontak trip pada termometer (termostat)

akan tertutup dan mengirim sinyal trip ke PMT dan ke

indikator panel kontrol winding sekunder PMT trip

serta bel berbunyi.

Protection device OLTC

trip

Indikasi ini menunjukan relai Jansen dan atau

pengaman OLTC bekerja, akibat terjadi breakdown

isolasi pada wadah tap changer atau ketidaknormalan

operasi tap changer atau terjadi tahanan pengalih

putus, maka akan memberikan sinyal trip PMT primer

dan sekunder dan sinyal ke panel protection device

OLTC trip dan bel/klakson bunyi.

Pressure relief device

transformer trip

Indikasi ini menunjukan terjadi gangguan didalam

trafo, misalnya hubung singkat lilitan/kumparan

sehingga terjadi tekanan hidraulik di dalam trafo.

Tekanan ini didistribusikan ke semua arah didalam

trafo yang akan mendorong dinding trafo,jika tekanan

yang terjadi melebihi kemampuan gaya dorong relai

sudden pressure (misalnya 10 psi) maka katup

piringan akan terdorong dan mengerjakan limit switch

relai ,memberikan sinyal trip ke PMT primer dan

sekunder, serta sinyal ke panel kontrol pressure relief

device dan bel/klakson bunyi.

Fire protection operated

trip

Indikasi menunjukan ada gangguan fire protection trafo

bekerja, yaitu indikasi ada kebakaran trafo, dan PMT

trafo trip, bucholz bekerja, fire detector bekerja,

maka pemadam api memberikan sinyal untuk

mengerjakan sistem pemadam api bekerja yaitu

membuang sebagian permukaan minyak, kurang lebih

15 cm dari deksel atas, menutup shutter, memasukan

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 24

Page 30: Materi 5 Pemeliharaan Trafo Tenaga

PT PLN (Persero)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga

nitrogen bertekanan dan mengaduk minyak di dalam

tangki trafo, yang akhirnya api yang berkobar dapat

padam.dan mengirim sinyal ke panel kontrol pemadam

atau panel kontrol fire protection operated bel bunyi.

Circuit breaker 20 kV

open

Indikasi ini menunjukan bahwa pada kubikel 20 kV ada

yang trip, PMT yang trip tersebut memberikan sinyal

ke panel kontrol circuit breaker 20 kV open bel bunyi.

DC supply failure Indikasi menunjukan ada saklar DC 110 V panel

kontrol atau proteksi pada panel trafo trip, dan kontak

bantu saklar DC tersebut memberikan sinyal DC

supply failure dan bel berbunyi

Main protection

operated

Indikasi ini menunjukan relai utama pengaman trafo

(diferensial) bekerja, sehingga kontak relai diferensial

menutup dan mengirim sinyal untuk mentripkan PMT

primer dan sekunder serta mengirim sinyal ke panel

kontrol Main protection operated bel /klakson

berbunyi.

Back up protection

operated

Indikasi ini menunjukan relai cadangan (back up)

pengaman trafo (OCR, REF, SBEF) bekerja, sehingga

kontak relai menutup dan mengirim sinyal untuk

mentripkan PMT primer dan sekunder serta mengirim

sinyal ke panel kontrol Back up protection operated

bel/ klakson berbunyi.

Breaker failure operated Indikasi menunjukan relai breaker failure bekerja,

kontak relai breaker menutup memberi sinyal trip pada

PMT dan PMT yang lain yang satu rel (bus) dan

mengirim sinyal ke panel kontrol Breaker failure

operated dan bel/klakson berbunyi.

Healty trip 1-2 alarm Indikasi menunjukan ada gangguan sistem pemantau

rangkaian trip PMT melihat ada ketidaknormalan (coil

trip putus) dan mengirim alarm ke panel kontrol Healty

trip 1-2 alarm dan bel berbunyi

Transformer fault alarm Indikasi menunjukan ada gangguan pada pengaman

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 25

Page 31: Materi 5 Pemeliharaan Trafo Tenaga

PT PLN (Persero)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga

stage trafo (bucholz, suhu tinggi, permukaan minyak) dan

kontak relai tersebut mengirim sinyal alarm ke panel

kontrol Transformer fault alarm stage dan bel

berbunyi.

Transformer fault

tripping stage

Indikasi menunjukan ada gangguan pada pengaman

trafo (bucholz, suhu tinggi, permukaan minyak, jansen,

sudden pressure) dan kontak relai tersebut mengirim

sinyal trip ke PMT primer dan sekunder dan sinyal ke

panel kontrol Transformer fault tripping stage dan bel

berbunyi.

Auto reclose in progress Indikasi menunjukan relai recloser bekerja pada waktu

ada gangguan, kontak relai memberikan indikasi ke

panel kontrol Auto reclose in progress dan bel/klakson

berbunyi.

5.2 PEMELIHARAAN TRAFO TENAGA

5.2.1 Pengertian Pemeliharaan

Pemeliharaan adalah suatu rangkaian tindakan atau proses kegiatan untuk

mempertahankan kondisi dan meyakinkan bahwa peralatan dapat berfungsi

sebagaimana mestinya.

Tujuan pemeliharaan pada peralatan listrik tegangan tinggi adalah untuk

menjamin kontinyuitas penyaluran tenaga listrik dan menjamin keandalan,

antara lain:

a. Untuk meningkatkan reliability, availability dan efficiency;

b. Memperpanjang umur peralatan;

c. Mengurangi resiko terjadinya kegagalan atau kerusakan peralatan;

d. Menigkatkan safety;

e. Mengurangi lama waktu padam akibat gangguan.

Faktor yang paling dominan dalam pemeliharaan peralatan listrik tegangan

tinggi adalah pada sistem isolasi. Atas dasar kemampuan isolasi inilah

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 26

Page 32: Materi 5 Pemeliharaan Trafo Tenaga

PT PLN (Persero)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga

kemampuan pengoperasian peralatan dapat ditentukan. Isolasi dapat terbuat

dari bahan padat atau cair (minyak).

Pemeliharaan dapat dibedakan antara pemeriksaan atau monitoring, dalam

keadaan operasi dan pemeliharaan (kalibrasi/pengujian, koreksi/resseting,

serta perbaikan) dalam keadaan padam.

Pemeriksaan atau monitoring dilaksanakan oleh operator setiap saat dengan

sisten chek list atau catatan saja. Untuk pemeliharaan harus dilaksanakan

oleh regu pemeliharaan.

5.2.2 Jenis Pemeliharaan

Jenis jenis pemeliharaan peralatan:

a. Predictive Maitenance (Conditional Maintenace) adalah pemeliharaan

yang dilakukan dengan cara memprediksi kondisi suatu peralatan listrik,

apakah dan kapan peralatan tersebut mengalami kegagalan. Dengan

prediksi kondisi tersebu dapat diketahui gejala kerusakan sejak dini.

Monitor dilaksanakan pada saat trafo beroperasi dan tidak operasi.

Pemeliharaan ini sering disebut Condiotional Base Maintenance (CBM).

b. Preventive Maintenace (Time Base Maitenance) adalah pemeliharaan

yang dilakukan secara berkala sesuai jangka waktu tertentu,

Pemeliharaan ini berpedoman pada Standard tertentu (IEEE, IEC, CIGRE

dan lain-lain) atau sesuai Instruction Manual dari Pabrik. Pemeliharaan ini

sering disebut dengan Time Base Maintenace (TBM).

c. Corrective Maintenance adalah pemeliharaan yang dilakukan dengan

berencana pada waktu tertentu ketika peralatan mengalami kelainan atau

unjuk kerja rendah dengan tujuan untuk mengembalikan ke kondisi

semula. Pemeliharaan disertai dengan perbaikan, penggantian part atau

bagian yang rusak atau kurang berfungsi untuk penyempurnaan instalasi.

Pemeliharaan ini biasa disebut dengan Currative Maintenace.

d. Breakdown Maintenance adalah pemeliharaan yang dilakukan untuk

memperbaiki kerusakan dengan waktu tidak tertentu dan bersifat darurat.

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 27

Page 33: Materi 5 Pemeliharaan Trafo Tenaga

PT PLN (Persero)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga

5.2.3 Pemeliharaan Trafo Tenaga

1. Pemeliharaan trafo yang berupa monitoring dan dilakukan oleh operator

setiap hari untuk Gardu Induk yang dijaga dan setiap minggu untuk Gardu

Induk yang tidak dijaga dalam keadaan operasi. (Trafo besar, sedang dan

kecil).

Tabel 5-3. Daftar Pemeliharaan Trafo Mingguan

No. Peralatan/Komponen yang

Diperiksa

Cara Pelaksanaan

1 Tangki, radiator, pipa-pipa,

katup-katup, sumbat

Periksa apakah ada kebocoran

minyak.

2 Kipas-kipas pendingin,

Pompa Minyak, Lemari

Kontrol

Periksa apakah ada suara-suara

atau bau yang tidak normal.

3 Terminal utama, rel, terminal

kabel, jumper-wire.

Periksa apakah ada benda

asing/binatang didekatnya.

4 Indikator tinggi minyak Periksa tinggi permukaan minyak

pada tangki utama dan

konservator

5 Bushing Periksa apakah ada yang retak,

kotor, pecah dan kebocoran

minyak.

6 Kipas pendingin, motor

pompa sirkulasi dan radiator

Periksa apakah kipas pendingin

masih bekerja sesuai setting,

indikator pompa sirkulasi apakah

masih menunjukkan aliran minyak

dengan sempurna dan apakah

ada karat pada sirip radiator.

7 Sumber arus searah (DC) Periksa sumber arus AC/ DC

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 28

Page 34: Materi 5 Pemeliharaan Trafo Tenaga

PT PLN (Persero)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga

dan arus bolak-balik (AC) apakah saklar dalam posisi ’on’

dan MCB ’on’ dalam posisi

sempurna.

8 Pemadam Kebakaran Periksa tekanan botol pemadam

CO2, BCF dan tekanan nitrogen

pada sistem alat pemadam

9 Suhu minyak dan kumparan

trafo

Periksa indikator suhu minyak

dan kumparan trafo

10 Beban trafo Periksa beban trafo

11 Lemari kontrol dan proteksi Periksa kondisi dan bersihkan bila

kotor

12 Tekanan Nitrogen (Trafo

tanpa konservator)

Periksa tekanan gas Nitrogen

2. Pemeliharaan trafo yang berupa monitoring dan dilakukan oleh petugas

Pemeliharaan setiap bulan untuk Gardu Induk yang dijaga maupun

Gardu Induk yang tidak dijaga. (Trafo besar, sedang dan kecil).

Tabel 5-4. Daftar Pemeliharaan Trafo bulanan

No. Peralatan/Komponen yang

Diperiksa

Cara Pelaksanaan

1 Lemari kontrol / Proteksi dan

box kontrol serta Marshalling

Kiosk.

Periksa lemari kontrol/proteksi

dan box kontrol serta MK dari

karat, kotoran/ bangkai,

binatang, benda asing

2 Silica gel dan sistem

pernapasan

Periksa warna silikagel pada

sistem pernapasan trafo apakah

masih berwarna biru dan mulut

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 29

Page 35: Materi 5 Pemeliharaan Trafo Tenaga

PT PLN (Persero)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga

pernapasan terendam minyak.

3 Kerja OLTC Periksa jumlah kerja OLTC

apakah sudah perlu

penggantian minyak, atau

minyak OLTC sudah kotor.

3. Pemeliharaan trafo yang berupa pemeriksaan, pengukuran dan pengujian,

dilakukan oleh petugas pemeliharaan setiap tahun untuk Gardu Induk yang

dijaga ataupun yang tidak dijaga. (Trafo besar, sedang dan kecil).

Tabel 5-5. Daftar Pemeliharaan Trafo Tahunan

No. Peralatan/Komponen yang

Diperiksa

Cara Pelaksanaan

1 Diafragma Bersihkan dan periksa adanya

kebocoran

Lakukan uji fungsi bagi yang ada

rangkaian elektrik

2 Tahanan pentanahan dan

tahanan tanah

Periksa rangkaian sistem

pentanahan dan ukur nilai

tahanan pentanahan serta

tahanan tanah.

Apabila ada baut yang kendor,

kencangkan. Apabila tahanan

pentanahan berubah, perbaiki.

3 Ratio belitan trafo Ukur ratio belitan trafo apakah

ada perubahan

4 Kekuatan dielektrik minyak

trafo

Uji kekuatan dielektrik minyak

trafo, sesuai standar yang

dipergunakan.

5 Kadar asam dalam minyak Uji kadar asam dalam minyak

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 30

Page 36: Materi 5 Pemeliharaan Trafo Tenaga

PT PLN (Persero)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga

trafo (Acidity) apakah memenuhi standar.

6 Kekentalan minyak

(Viscoscity)

Uji kekentalan minyak apakah

masih sesuai standar.

7 Kadar air dalam minyak

trafo (Water Content)

Uji kekentalan minyak apakah

masih sesuai standar.

8 Warna Minyak Uji warna minyak apakah masih

sesuai standar.

9 Kandungan Gas dalam

Minyak

Uji kandungan gas dalam minyak

menggunakan DGA, apakah

masih sesuai standar.

10 Peralatan pengaman trafo

(Bucholz, Sudden Pressure,

Relai Suhu, Jensen)

Bersihkan terminal dari debu,

karat, oksidasi dan beri vet.

Periksa seal pada lobang kabel.

Bersihkan rongga tempat

sambungan kabel dari socket

Sudden Pressure dan seal pada

lobang kabel.

Uji fungsi alarm dan trip.

11 Body, Bushing trafo Bersihkan dari debu, kotoran,

karat.

12 Roda gigi OLTC Periksa,kencangkan mur baut,

beri pelumas bila perlu.

13 Baut terminal, baut bushing,

baut body dan baut

pentanahan.

Bersihkan dan kencangkan.

14 Spark gap, bushing primer

dan sekunder

Periksa baut dan jarak spark gap.

Bila kendor kencangkan, bila jarak

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 31

Page 37: Materi 5 Pemeliharaan Trafo Tenaga

PT PLN (Persero)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga

tidak sesuai perbaiki.

15 Baut terminal pada panel

kontrol dan proteksi

Periksa baut terminal dari panel

kontrol dan proteksi, apabila ada

yang kendor agar dikencangkan.

16 Tahanan isolasi, Kontrol

mekanik, limit switch,

indikator dari OLTC

Ukur tahanan isolasi dan IP dari

trafo.

Uji kontrol, limit switch apakah

bekerja normal dan indikator

OLTC sesuai dengan posisinya.

17 Tegangan tembus minyak Uji tegangan tembus minyak

apakah masih sesuai standar.

18 Pondasi Periksa pondasi apakah ada

keretakan atau perubahan

kedudukan trafo

Periksa apakah isolasi antara

tangki terhadap tanah masih baik

(trafo memakai pengaman tangki).

5.3 PENGUJIAN TRAFO

5.3.1 Pengukuran Tahanan Isolasi Trafo

Pengukuran tahanan isolasi adalah suatau proses pengukuran dengan suatu

alat ukur insulation tester (Megger) untuk memperoleh hasil atau besaran

atau nilai tahanan isolasi belitan yang bertegangan dengan body atau case,

maupun antara belitan primer dengan sekunder dan tertier (bila ada).

Tujuan pengukuran tahanan isolasi adalag untuk mengetahui besarnya

kebocoran arus yang terjadi pada kumparan primer, sekunder maupun tertier.

Pengukuran tahanan isolasi digunakan untuk mengetahui aman atau tidaknya

suatu trafo untuk diberi tegangan. Kebocoran arus yang memenuhi ketentuan

akan memberi jaminan bagi trafo terhindar dari kegagalan isolasi.

Pelaksanaan Pengukuran

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 32Chek list

Serah terima

instalasi

Tanda & Rambu K3

Page 38: Materi 5 Pemeliharaan Trafo Tenaga

PT PLN (Persero)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga

Tahanan isolasi yang harus diukur adalah antara :

1. Kumparan primer dengan kumparan sekunder

2. Kumparan Primer ke tanah

3. Kumparan Sekunder ke tanah

Langkah pengukuran adalah sebagai berikut:

1. Lepas konduktor pada terminal bushing primer, sekunder dan pentanahan

titik netral trafo

2. Hubung singkatkan semua terminal bushing sisi primer (R, S, T, N)

3. Hubung singkatkan semua terminal bushing sisi sekunder (r, s, t, n)

4. Buat rangkaian seperti gambar untuk pengukuaran Primer - Sekunder

5. Buat rangkaian pengukuran seperti gambar dibawah untuk pengukuran

Primer ke tanah

6. Buat rangkaian pengukuran seperti gambar dibawah untuk pengukuran

Sekunder ke tanah

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 33

bc

n

n

a N

C

BA

bc

nn

a N

CB

A

Page 39: Materi 5 Pemeliharaan Trafo Tenaga

PT PLN (Persero)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga

Untuk masing–masing pengukuran lakukan selama 10 menit, catat hasil

pengukuran yang ditunjuk oleh alat ukur setelah pada menit ke-1 (pertama)

dan hasil pengukuran pada menit ke-10 (kesepuluh).

Untuk keamanan, buang muatan yang tersisa didalam kumparan primer

ataupun sekunder dengan cara menghubungsingkatkan terminal bushing

20kV dan 150 kV ke ground/body trafo menggunakan kabel berisolasi.

Dari hasil pengukuran hitung Indek Polaritas (IP) untuk masing-masing

pengukuran. IP dihitung dengan cara membagi hasil pengukuran pada menit

ke-10 (sepuluh) dengan hasil pengukuran selama pada menit ke-1 (pertama).

IP = M (10) / M (1)

Interprestasi hasil pengukuran IP dapat dilihat pada tabel berikut:

Tabel 5-6. Index Polarisasi

No Index Polarisasi (IP) Kondisi

1 <1,00 Berbahaya

2 1,00 – 1,10 Jelek

3 1,10 – 1,25 Dipertanyakan

4 1,25 – 2,00 Baik

5 >2,00 Sangat Baik

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 34

bc

nn

a N

CB

A

Chek list

Serah terima

instalasi

Tanda & Rambu K3

Page 40: Materi 5 Pemeliharaan Trafo Tenaga

PT PLN (Persero)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga

5.3.2 Pengukuran Tahanan Pentanahan

Pengukuran tahanan pentanahan dibagi dalam dua bagian yaitu:

Pengukuran tahanan NGR

Pengukuran tahanan tanah

Langkah Pengukuran tahanan NGR

Buka konduktor pada terminal bushing 20 kV NGR dan terminal

pentanahan, kemudian bersihkan terminal tersebut.

Ukur tahanan dari NGR seperti pada rangkaian gambar berikut.

Bandingkan hasil pengukuran dengan nilai NGR pada name plate.

Gambar 5-25. Pengukuran NGR

Pengukuran Tahanan Tanah

Pentanahan peralatan dan pentanahan sistem tenaga listrik dipengaruhi oleh

tahanan tanah di GI tersebut. Sistem pentanahan di GI biasanya di buat

dalam sistem mesh untuk mendapatkan tahanan pentanahan yang sekecil

mungkin. Tahanan tanah ditentukan oleh kondisi tanah itu sendiri. Tanah

kering, berbatu nilai tahanan tanhnya akan lebih besar dibanding tanah basah.

Langkah Pengukuran Tahanan Pentanahan (alat ukur Kyoritsu)

1. Peralatan yang akan diukur Tahanan pentanahannya harus

bebas tegangan, yaitu jika kita akan mengukur Tahanan Pentanahan titik

Neutral Trafo / Solid Grounding, NGR, CT , LA dan CVT

2. Lepaskan terminal pentanhan dengan peralatan

3. Bersihkan ujung pentanahannya dan terminalnya

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 35

Page 41: Materi 5 Pemeliharaan Trafo Tenaga

PT PLN (Persero)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga

4. Lakukan pengukuran nilai tahanan peralatan dengan langkah

sbb:

a. Hubungkan kabel alat ukur (Terminal E) ke terminal pentanahan

b. Hubungkan kabel alat ukur (Terminal C) ketanah dengan jarak 5 – 10

meter dari alat ukur dengan nggunakan road yang ditancapkan

c. Hubungkan kabel alat ukur (Terminal P) ketanah dengan jarak 5 –10

meter antara ujung kabel kuning dengan ujung kabel merah dengan

memakai road yang ditancapkan ketanah.

5. Nilai pentanahan peralatan yang diukur dan kedua elektroda

tersebut harus berada pada suatu garis lurus (segaris).

6. Operasikan alat ukur dengan memeriksa batere dari alat

tersebut

7. Putar selector tahanan untuk melihat nilai tahanan peralatan

dengan menjaga jarum pada galvanometer tetap ditengah.

8. Amati hasil pengujian masukkan dalam test report sebanyak 3

kali kearah lain hasil akhir adalah rata-rata dari total pengukuran tersebut.

9. Pengukuran selesai,lanjutkan dengan penyambungan kembali

pentanahan keterminal yang kita lepas.

10. Kembalikan alat-alat yang telah dipakai seperti semula.

5.3.3 Pengukuran Tangen

Pengukuran tangen delta, pada prinsipnya addalah mengukur arus bocor

kapasitif pada transformator. Trafo dianggap sebagai kapasitor murni. Pada

kapasitor, apabila dialiri arus bolak-balik (AC) maka arus akan mendahului

tegangan sebesar 90o.

Ic = ώ C V.

Oleh karena kehilangan daya dielektrik, sudut arus mendahului tegangan tidak

lagi 90 derajat. Faktor daya dari kapasitor adalah cos . Dan adalah sudut

fasa dari kapasitor.

Sudut kehilangan daya (loss angle) adalah = 90 – . Sehingga faktor daya

bisa ditulis sebagai sin .

Kehilangan daya karena kapasitor yang tidak sempurna besarnya adalah :

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 36

Page 42: Materi 5 Pemeliharaan Trafo Tenaga

PT PLN (Persero)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga

PD = V I cos = V I sin .

Komponen kapasitor yang tidak sempurna besarnya adalah Ic = I cos = I ώ

C V. Sehingga

PD = V2 ώ C tan

Rangkaian Pengukuran

Rangkaian pengukuran tangent delta ada bebarapa macam

Test mode UST (CHL) obyek uji tidak diketanahkan

Test mode GHT (CHG) obyek uji diketanahkan

Test mode GHTg (CHG) obyek terhadap guard

Tabel 5-7. Pengukuran pada trafo dengan 2 kumparan

Test Mode C yang diukur

UST A CHL

UST B CHL

UST A+ B CHL

GST A + B CHL + CHG

GSTg A CHG

GSTg B CHL + CHG

GSTg A + B CHG

UST = Ungrounded Specimen Test

= CHL1 + CHL2 +CHL3

GST = Grounded Specimen Test

= CUST + CHE1 + CHE2 +CHE3

GSTg = Grounded Specimen Test with Guard

= CHE1 + CHE2 +CHE3

Keterangan :

C = Capacitance

H = High Voltage

L = Low Voltage

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 37

Page 43: Materi 5 Pemeliharaan Trafo Tenaga

PT PLN (Persero)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga

1-3 = fasa

E = Ground

Tabel 5-8. Hasil Pengukuran Tangen Delta

Hasil Uji Kondisi

< 0.5% Bagus

0.5 % - 0.7 % Mengalami Penurunan

0.7 % - 1.0 % dan naik Perlu Diperiksa

1.0 % Jelek

5.3.4 Pengujian Kekuatan Dielektrika dan Kualitas Minyak Standar

Tujuan pengujian adalah untuk mengukur kemampuan minyak trafo

mengisolasi tegangan. Umur trafo sangat ditentukan oleh umur sistem

isolasinya, oleh karena itu adalah sangat penting memelihara minyak trafo

sebagai salah satu media isolasi trafo. Untuk menentukan jenis pemeliharaan

minyak trafo, perlu diketahui kondisi dari minyak trafo tersebut. Pengujian

minyak trafo bertujuan mengetahui kondisi minyak trafo tersebut. Selain

kondisi minyak trafo, dari hasil pengujian dapat diketahui kondisi dari trafo itu

sendiri.

Beberapa macam pengujian diperlukan untuk mengetahui kondisi minyak trafo

tersebut diantaranya :

Tegangan tembus

Kandungan air

Tegangan permukaan

Spesific resistance

Keasaman

Viscosity

Flash point

Pour point

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 38

Page 44: Materi 5 Pemeliharaan Trafo Tenaga

PT PLN (Persero)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga

Density

Sludge

Ash content

Beberapa pengujian harus dilakukan di laboratorium, satu mata uji yang bisa

dan biasa dilakukan di lapangan adalah pengujian tegangan tembus.

Pengujian yang lain biasa disebut dengan Standard Quality Oil Test.

Batasan hasil pengujian minyak standard adalah sebagai berikut :

Tabel 5-9. Hasil Tes Pengujian Minyak

 Sifat Minyak Isolasi Satuan Spesifikasi Metode Uji

Kejernihan (Appearance) - Jernih IEC 296

Massa jenis (density) 20o

C

g/cm3 ≤ 0,895

IEC 296

Viscositas kinematik

(kinematic viscosity) :

20o C cSt ≤ 25 IEC 296

-15o C cSt - IEC 296

-30o C cSt ≤ 1800 IEC 296

Titik nyala (Flash point) o C ≥ 130 IEC 296A

Titik tuang (Pour point) o C ≤ - 40 IEC 296

Angka kenetralan

(neutralization number)

mg KOH/g < 0,03 IEC 296

Kandungan air (Water

content)

ppm <25 ISO 760-1978

(E)

Tegangan tembus

(Breakdown Voltage)

kV/2,5 mm ≥ 50 IEC 156 & IEC

296

Faktor kebocoran dielektrik

(Dielectric Dissipation

factor)

- ≤ 0,05 IEC 250

Stabilitas oksidasi

(Oxydation stability)

IEC 474 & 74

 - Kenetralan mg KOH ≤ 0,40

 - Kotoran % ≤ 0,10

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 39

Page 45: Materi 5 Pemeliharaan Trafo Tenaga

PT PLN (Persero)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga

5.3.5 Pengujian Tegangan Tembus (Breakdown Voltage)

Pengujian tegangan tembus adalah pengujian minyak trafo dengan memberi

tegangan pada frekwensi sistem. Dua elektroda dipasang pada jarak tertentu

(2,5 mm) dan diberi tegangan secara bertahap dari rendah ke tinggi sampai

minyak trafo mengalami flash over.

Agar hasil pengujian akurat, beberapa persyaratan harus dipenuhi misalkan :

Pengambilan sampel harus mengikuti prosedur, wadah sampel harus bersih,

tidak basah. Sampel tidak boleh terkena tangan. Wadah untuk mengambil

sampel harus berwarna gelap dan lain-lain. Pengujian untuk satu sampel

dilaksanakan beberapa kali ( 5 kali) dan hasilnya diambil rata-rata. Dalam satu

trafo diambil dua sampel, minyak bagian atas dan bagian bawah trafo.

Standard hasil pengujian adalah sbb:

Tabel 5-10. Tabel Tegangan Tembus/Breakdown Voltage Sesuai IEC 156

Tegangan Operasi Trafo

(kV)

Jarak Gap (mm) Nilai Minimum

(kV)

Un ≤ 36 2,5 30

36 < Un ≤ 70 2,5 35

70 < Un ≤ 170 2,5 40

170 < Un 2,5 45

Standard yang biasa digunakan di lapangan adalah untuk trafo yang sudah

dipakai adalah 40 kV / 2,5 mm dan minyak baru adalah 50 kV / 2,5 mm.

OIL TREATMENT

Apabila hasil pengujian tidak memenuhi standard, minyak bisa ditreatment

dengan menggunakan Oil Perification. Peralatan ini mempunyai beberapa

tahap perlakuan (treatment) diantaranya :

1. Filtering

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 40

Page 46: Materi 5 Pemeliharaan Trafo Tenaga

PT PLN (Persero)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga

Menggunakan filter yang berfungsi untuk menyaring material asing yang

ada dalam minyak, misalkan sobekan kertas selulosa, rontokan cat,

bangkai ular, bangkai burung, bangkai biawak, tusuk gigi, bungkus nasi,

buku manual dan lain-lain.

2. Pemanasan

Menggunakan heater dengan tujuan untuk membuang air yang

terkandung dalam minyak trafo. Minyak trafo dipanaskan sehingga

mencapai suhu 70o – 80oC. Diharapkan air yang terkandung pada minyak

trafo dapat menguap dan terpisah dari minyak trafo. Tetapi secara teori

dan kenyataan lapangan, air baru akan menguap pada suhu 100oC pada

tekanan 1 atm. Menaikkan suhu sampai suhu mencapai 100oC atau lebih

berkemungkinan dapat menyebabkan minyak atau peralatan oil

purification rusak. Untuk itu diperlukan satu proses lagi yaitu vacuum.

3. Vacuum

Pada tekanan kurang 1 atm, dengan suhu dibawah 100oC, air sdh bisa

berubah menjadi uap dan terpisah dengan minyak trafo.

4. Sentrifugal

Proses ini dilakukan dengan cara memutar minyak trafo dalam satu

wadah. Diharapkan material yang berat jenisnya lebih berat dari minyak

trafo, misalkan beram tembaga, lumpur, karat dan lain-lain, bisa

terkumpul di tengah wadah sehingga mudah dipisahkan dari minyak trafo.

5. Fuller Earth

Proses ini bertujuan memisahkan asam yang terdapat dalam minyak

trafo. Cara kerjanya adalah material fuller earth akan mengikat asam yang

ada dalam minyak trafo seperti halnya silica gel mengikat air/uap air dari

udara.

5.3.6 Pengukuran DGA

Suatu analisa secara kualitatif maupun kuantitatif gas terlarut pada minyak

isolasi trafo, untuk mengetahui dan menganalisa ketidaknormalan yang terjadi

pada bagian dalam/internal trafo. Analisa ini dilakukan dengan peralatan yang

bernama Gas Chromatograph.

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 41

Page 47: Materi 5 Pemeliharaan Trafo Tenaga

PT PLN (Persero)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga

Cara pelaksanaan pengukuran :

Ambil sampel minyak trafo untuk diuji di laboratorium (cara dan peralatan

untuk pengambilan sampel mempunyai prosedure tertentu).

Langkah pertama yang dilakukan di laboratorium adalah ekstrasi atau

memisahkan gas dari contoh minyak. Pemisahan gas dari minyak

menggunakan peralatan pompa vacum yang berada dalam peralatan gas

chromatographi.

Dari hasil akstrasi ini, gas – gas terlarut akan terpisahkan dari minyak

selanjutnya akan dianalisa jenisnya.

Gas Chromatographi dapat diartikan “ memisahkan “ dan mendeteksi

jenis- jenis gas yang telah diekstrak dari contoh minyak.

Jenis gas yang dapat dedeteksi dengan peralatan gas chromatographi

hanya ada 9 jenis gas, terdiri dari gas-gas yang mudah terbakar

(combustible gases) dan uncombustible gases (gas tidak mudah terbakar,

CO2 , N2, O2)

Gas yang di deteksi volumenya sangat kecil, hanya part per mllion (ppm)

atau seper sejuta liter.

Tabel 5-11. Jenis Gas Terlarut pada Minyak Isolasi Trafo dan Daya Larut Gas

pada Minyak

INTERPRESTASI DATA

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 42

Hydrogen

Nitrogen

Carbon Monoxide

Oxygen

Methane

Carbon Dioxide

Etahane

Ethylene

Acetylene

H2

N2

CO

O2

CH4

CO2

C2H6

C2H4

C2H2

7,0 %

8,6 %

9,0 %

16,0 %

30,0 %

120,0 %

280,0 %

280,0 %

400,0 %

Combustible

Combustible

Combustible

Combustible

Combustible

Combustible

JENIS

GAS

SYMBO

L DAYA

LARUT

SIFAT

Page 48: Materi 5 Pemeliharaan Trafo Tenaga

PT PLN (Persero)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga

Setelah diperoleh data jenis gas yang diproduksi didalam tangki trafo, maka

untuk mengetahui jenis ketidaknormalan atau gangguan yang terjadi,

dilakukan interprestasi atas data-data tersebut.

Hasil pengujian di laboratorium dan pengalaman lapangan telah

membuktikan bahwa apabila didalam minyak isolasi trafo ditemukan

combustible gas maka dipastikan telah terjadi ketidak normalan pada trafo

tersebut.

Tabel interprestasi Kandungan Gas Terlarut yang sering digunakan dibagi

berdasarkan 4 (empat) bagian tabel, yaitu:

1. Berdasarkan jenis gas yang diproduksi

2. Berdasarkan prosentase gas kunci

3. Berdasarkan total kandungan combustable gas

4. Berdasarkan perbandingan/ratio rogers

1. INTERPRESTASI BERDASARKAN GAS DIPRODUKSI

Tabel 5-12. Interprestasi berdasarkan Gas Diproduksi

GAS TERDETEKSI INTERPRESTASI

Nitrogen dan kurang atau lebih 5 %

Oksigen

Trafo operasi normal

Nitrogen dan lebih 5 % Oksigen Periksa kebocoran pada seal dan kran-

kran

Nitrogen dan Carbon Dioksida, atau

Karbon Monoksida atau

keduanya

Trafo beroperasi dengan beban lebih atau

beroperasi dengan suhu tinggi, yang

mengakibatkan isolasi kertas mengalami

kerusakan

Nitrogen dan Hidrgen Terjadi Corona, lektroisa air atau terdapat

karat

Nitrogen, Hidrogen, Karbon

Dioksida dan Karbon Monoksida

Terjadi corona pada isolasi kertas atau

terjadi pembebanan lebih pada trafo

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 43

Page 49: Materi 5 Pemeliharaan Trafo Tenaga

PT PLN (Persero)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga

Nitrogen, Hidrogen, Methan dan

sedikit Ethane dan Ethelene

Terjadi loncatan bunga api kecil (sparking)

atau ada sebagian kecil minyak isolasi

yang breakdown

Nitrogen, Hidrogen, Methan dan

Karbon Dioksida, Karbon

Monoksida, dan sedikit Hidrokarbon

(sedikit acythlene tidak terdeteksi)

Terjadi loncatan bunga api kecil (sparking)

atau ada sebagian kecil isolasi kertas yang

rusak

Nitrogen dengan Hidrogen yang

tinggi, dan sejumlah hidrokarbon

termasuk Acetylene

Terjadi loncatan bunga api panjang

(arcing) akibat detorasi minyak isolasi

Sama dengan diatas, ditambah

dengan Carbon Dioksida dan

Carbon Monoksida

Sama dengan diatas, arcing juga terjadi

pada isolasi kertas

2. INTERPRESTASI BERDASARKAN KANDUNGAN GAS KUNCI

Tabel 5-13. Interprestasi berdasarkan Kandungan Gas Kunci

Kondisi Trafo Gas Kunci

Arcing pada minyak isolasi Acethylene

Corona pada minyak isolasi Hydrogen

Overheating pada minyak isolasi Ethylene

Overheating pada Isolasi kertas Carbon Monoksida

3. INTERPRESTASI DATA GAS BERDASARKAN TOTAL COMBUSTABLE GAS

Tabel 5-14. Interprestasi Data Gas berdasarkan Total Combustable Gas

Total combustible gas 0 – 500 ppm : Trafo beroperasi dengan normal

Total combustible gas 500 - 1000 ppm : Terjadi dekomposisi minyak isolasi,

kemungkinan akibat proses operasi

penuaan usia.

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 44

Page 50: Materi 5 Pemeliharaan Trafo Tenaga

PT PLN (Persero)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga

Total combustible gas 1000 - 2500 ppm : Terjadi dekomposisi tingkat tinggi

minyak isolasi, harus dilihat trend

kenaikannya setiap saat.

Total combustible gas > 2500 ppm : Terjadi dekomposisi sangat tinggi

minyak isolasi, trafo harus keluar

Operasi, adakan pemeriksaan detail.

4. INTERPRESTASI DATA GAS MENGGUNAKAN RATIO ROGERS

Tabel 5-15. Interprestasi Data Gas Menggunakan Ratio Rogers

CASE

(KASUS)

R2 R1 R5 Suggested Fault Diagnosis

(Diagnosa gangguan yang diperkirakan)C2H2/C2H4 CH4/CH2 C2H4/C2H6

1 < 0.1> 0.1 < 1.0

< 0.1Unit normal

(Normal)

2 < 0.1 < 0.1 < 0.1

Low energi density arcing -Partial discharge (corona)

(Energi kepadatan busur api rendah- telah terjadi korona dgn kapasitas rendah)

3 0.1 s/d 3.0 0.1 s/d 1.0 > 3

Arching - high density discharges

(terjadi busur api dengan kepadatan pelepasan yang tinggi)

4 < 0,1> 0.1 < 1.0

1.0 s/d 3.0

Low temperature thermal over heating (mengalami pemanasan berlebih tapi tidak terlalu signifikan)

5 > 0.1 > 0.1 1.0 s/d 3.0

High tempertaure thermal overheating - less than 700°C (mengalami pemanasan berlebih s.d. 700°C)

6 > 0.1 > 0.1 > 3.0

High tempertaure thermal overheating - more than 700°C (mengalami pemanasan lebih diatas 700°C)

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 45

Page 51: Materi 5 Pemeliharaan Trafo Tenaga

PT PLN (Persero)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga

5.4 PENGENALAN CONDITION BASED MAINTENANCE (CBM)

5.4.1 Definisi CBM

Suatu strategi pemeliharaan yang didasarkan pada kondisi suatu asset fisik

dengan menggunakan parameter-parameter yang bisa dianggap mampu

merepresentasikan kondisi dari asset fisik tersebut.

5.4.2 Tujuan CBM

Untuk mendapatkan cost effectiveness dan mengetahui tindakan yang harus

dilakukan terhadap asset fisik tersebut berdasarkan condition assessment.

5.4.3 Fakta CBM

±90% periodic preventive maintenance tidak diperlukan karena sistem masih

dalam kondisi baik.

Kelebihan :

deterministic intervention

pemeliharaan dilakukan jika benar-benar dibutuhkan

memperkecil maintenance costs

mengurangi outage akibat pemeliharaan

Tantangan :

- Investasi ekstra untuk peralatan monitoring

dibutuhkan parameter yg menggambarkan penurunan kondisi peralatan.

Product value

Complementary costs

Cos

t/va

lue

Time

Endurable lifetimeNew Endurable lifetime New Technical lifetime

Technical lifetime

Product value

Complementary costs

Cos

t/va

lue

Time

Endurable lifetimeNew Endurable lifetime New Technical lifetime

Technical lifetime

Gambar 5-26. Manfaat Implematasi CBM

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 46

Page 52: Materi 5 Pemeliharaan Trafo Tenaga

PT PLN (Persero)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga

Product Value menurun, biaya pemeliharaan akan meningkat.

CBM membantu memperpanjang endurable lifetime dan technical lifetime.

Usia asset dapat diperpanjang.

Failu

re R

isk

Time(New) Random Failure

Random FailureInfant Failure

Ageing

(New) Ageing

Failu

re R

isk

Time(New) Random Failure

Random FailureInfant Failure

Ageing

(New) Ageing

Gambar 5-27. Pemeliharaan yang tepat dpt menghambat ageing peralatan

5.4.4 Langkah-langkah Implementasi CBM

1. Tentukan critical HV component pada sistem (berdasarkan failure

statistic). Menentukan peralatan yang akan dilakukan CBM.

2. Tentukan critical subcomponents dengan pendekatan FMECA (Failure

Mode Effect Critical Analysis).

3. Membangun dan melakukan kegiatan diagnostics (pengukuran dan lain-

lain) yang didasarkan pada critical component.

4. Menyimpan dan menganalisa hasil pengukuran dan pemeliharaan

dengan menggunakan metode Data Mining.

CRITICAL HV COMPONENT:

1. Biaya pemeliharaan per switchgear peralatan HV saat ini.

2. Outage time yang dibutuhkan untuk pemeliharaan.

3. Resiko maintenance induced failure. Kompleksitas peralatan dan

technical impact dari preventive maintenance.

4. Jumlah populasi peralatan.

5. Usia peralatan dan lifetime yang diharapkan.

6. Kecenderungan failure behaviour dan failure frequency saat ini.

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 47

Page 53: Materi 5 Pemeliharaan Trafo Tenaga

PT PLN (Persero)

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga

DATA BASE DAN DATA MINING:

Proses data mining diperlukan untuk melakukan analisa data-data yang tidak

dapat diimpretasikan secara langsung dengan standart yang ada atau hasil

pengukuran bergantung dengan kondisi lingkungan peralatan (temperatur,

kelembaban dan lain-lain).

Metode diagnosis data mining:

Regresi, artificial neural network, fuzzy logic, case base reasoning, condition

base reasoning.

Gambar 5-28. Ilustrasi CBM

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 48