METODE ASESMEN IBT FASA TUNGGAL (STUDI KASUS GITET …
Transcript of METODE ASESMEN IBT FASA TUNGGAL (STUDI KASUS GITET …
METODE ASESMEN IBT FASA TUNGGAL (STUDI KASUS GITET
PEDAN)
SKRIPSI
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan pada Jurusan
Teknik Elektro jenjang Strata-1 Fakultas Teknik Universitas Widya Dharma
Klaten
Disusun oleh :
Nama : Tito Yoga Pratama
NIM 1542100506
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS WIDYA DHARMA KLATEN
2020
v
MOTTO
1. Maka sesungguhnya bersama kesulitan ada kemudahan. Sesungguhnya
bersama kesulitan ada kemudahan. Maka apabila engkau telah selesai (dari
sesuatu urusan), tetaplah bekerja keras (untuk urusan yang lain). Dan hanya
kepada Tuhanmulah engkau berharap. (QS. Al-Insyirah, 6-8)
2. Wahai orang orang yang beriman! Jika kamu menolong agama Allah, niscaya
Dia akan menolong dan meneguhkan kedudukanmu.(QS. Muhammad, 7-8)
3. Sesuatu mungkin mendatangi mereka yang mau menunggu, namun hanya
didapatkan oleh mereka yang bersemangat mengejarnya. (Abraham Lincoln).
4. Ide yang dibangun dan diwujudkan dalam tindakan jauh lebin penting dari
pada ide yang cuma sekedar ide. (Buddha)
5. Hiduplah seolah-olah kamu mati besok. Belajarlah seolah-olah kamu hidup
selamanya. (Mahatma Gandhi).
vi
HALAMAN PERSEMBAHAN
Skripsi ini dipersembahkan kepada :
1. Allah SWT, yang telah memberikanku kesempatan, kekuatan serta
membekaliku dengan ilmu. Atas karunia serta kemudahan yang engkau
berikan akhirnya skripsi ini dapat terselesaikan dengan baik.
2. Kedua Orang tua saya, Sutoto & Hastuti Setiya Winarsih yang tak pernah
lelah memberikan semangat dan do’a. Serta yang selalu membimbing dan
mengingatkan untuk belajar, ibadah, dll.
3. Anak saya, Asysyabi Atharjingga Pratama yang selalu memberikan semangat
dan hiburan.
4. Istri saya, Daranita Aprilia Listianingrum yang selalu mendukung saya dalam
keadaan apapun.
5. Adik saya Laksmana Widi Prasetya dan Raihan Maulana Syafiq yang selalu
memberikan semangat dan dukungan.
6. Teman dan sahabat seperjuangan yang turut serta membantu dalam penelitian
saya.
7. Almamater Universitas Widya Dharma Klaten.
8. Semua pihak yang telah membantu dan memberikan dukungan dalam
menyelesaikan skripsi ini.
vii
KATA PENGANTAR
Puji syukur Alhamdulillah, saya bisa menyelesaikan skripsi yang berjudul
“METODE ASESMEN IBT FASA TUNGGAL (STUDI KASUS GITET
PEDAN)” sebagai syarat untuk menyelesaikan pendidikan pada Jurusan Teknik
Elektro jenjang Strata-1 Fakultas Teknik Universitas Widya Dharma Klaten.
Dalam penyusunan skripsi ini saya menyadari tanpa bantuan, bimbingan dan
dukungan dari berbagai pihak, saya tidak akan bisa menyelesaikan skripsi ini. Oleh
karena itu, saya ucapkan terimakasih kepada:
1. Bapak Prof. Dr. H. Triyono, M.Pd, selaku Rektor Universitas Widya
Dharma Klaten.
2. Bapak Harri Purnomo, S.T.,M.T, selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Widya Dharma Klaten sekaligus Dosen Pembimbing II.
3. Bapak Dr. Sutiyo, S.T., M.Eng, selaku Ketua Program Studi Teknik
Elektro, Fakultas Teknik Universitas Widya Dharma Klaten.
4. Bapak Sugeng Santoso, S.T. M.Eng, selaku Dosen Pembimbing I.
5. Bapak I Wayan Angga Wijaya Kusuma, S.T. M.Eng. selaku Pengelola
Laboratorium Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik
Universitas Widya Dharma Klaten.
6. Bapak/Ibu Dosen, khususnya Dosen Jurusan Teknik Elektro serta
seluruh staf karyawan Universitas Widya Dharma Klaten, yang dengan
setulus hati memberikan bantuan dan bimbingan selama menyelesaikan
studi.
viii
7. Kedua orang tua dan seluruh keluarga saya yang selalu mendo’akan dan
memberi dukungan baik material maupun moral.
8. Seluruh sahabat saya yang telah memberikan dukungan dan semangat
dalam menyelesaikan skripsi ini.
9. Seluruh pegawai PT PLN ( Persero ) UPT Salatiga yang telah banyak
membantu dalam penelitian maupun penulisan skripsi ini
10. Seluruh teman-teman Mahasiswa Teknik Elektro Universitas Widya
Dharma Klaten yang telah banyak membantu dalam penelitian maupun
penulisan skripsi ini.
11. Serta seluruh pihak yang telah banyak membantu dalam skripsi ini yang
tidak bisa saya sebut satu persatu
Untuk kesempurnaan penyusunan skripsi ini. Oleh karena itu kritik dan saran
yang sifatnya membangun sangat diharapkan. Semoga skripsi ini dapat
memberikan bermanfaat bagi penulis khususnya dan semua pihak yang
memerlukan.
Klaten, 6 Juli 2020
Penyusun,
Tito Yoga Pratama
ix
INTISARI / ABSTRAK
TITO YOGA PRATAMA, NIM : 1542100506, Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Widya Dharma Klaten, Skripsi: “METODE ASESMEN IBT
FASA TUNGGAL (STUDI KASUS GITET PEDAN)”.
GITET 500 kV Pedan merupakan salah satu Obvitnas (Objek Vital Nasional)
yang memiliki 4 (empat) Interbus Transformer (IBT) 500 kV, yaitu IBT 1, IBT 2, IBT 3 dan IBT 4 yang masing – masing berkapasitas 500 MVA. Secara sistem kelistrikan, sistem Jawa Tengah dan DIY terdiri dari 4 (empat) sub sistem, yaitu sub sistem Ungaran, sub sistem Tanjung Jati, sub sistem Pedan 1-2 dan sub sistem pedan 3-4. Pada tanggal 29 Agustus 2017 UPT Salatiga mendeklarasikan kesiapan MVA IBT 2 GITET 500 kV Pedan mengalami derating sesuai dengan Surat No.
0144/TRS.00.04/UPT SLTG/2017. Deklarasi IBT 2 sebesar 87% atau sama dengan beban 1500 Ampere di sisi sekunder (150 kV). Penyebab derating adalah beban
sudah mencapai lebih dari 80%, suhu belitan IBT mencapai 103 oC dengan setting
alarm sebesar 110 oC dan setting trip sebesar 120 oC pada IBT 2 phase S.
Berdasarkan deklarasi derating tersebut maka dapat ditarik kesimpulan bahwa Single Phase Interbus Transformer (IBT) 2 phase S tidak dalam kondisi normal sehingga harus dilakukan analisa untuk menentukan kelayakan operasi dari Single Phase Interbus Transformer (IBT) 2 phase S.
Untuk menentukan kondisi dari Single Phase Interbus Transformer (IBT) 2
phase S diperlukan data hasil pemeliharaan dan history dari IBT tersebut. Data
pemeliharaan berdasarkan inspeksi level 1, 2 dan 3 yang akan digunakan untuk
menentukan kondisi dari IBT tersebut dikumpulkan dan dianalisa dengan metode
pengumpulan data dan analisa data yang merupakan pengembangan dari metode
FMEA (Failure Mode and Effect Analysis) dan FMECA (Failure Mode Effect and
Critical Analysis) yang telah mencantumkan faktor bobot nilai kondisi trafo serta
probabilitas indeks.
Dari hasil analisa didapatkan kesimpulan bahwa terjadi pemburukan pada
minyak isolasi trafo ditambah hasil uji DGA diperoleh kondisi TDCG berada pada
Level 2 dengan peningkatan pada C2H6 dan H2 mengindikasikan adanya
overheating in oil < 300˚C. Hasil uji Tahanan Isolasi dari tahun 2009 sampai
dengan 2020 Fasa S mengalami penurunan indeks polarisasi. Hasil uji Rasio pada
Tap -4 sampai dengan +2 terdapat error deviasi > 0,5%. Hasil pengujian SFRA
menunjukkan bahwa IBT 2 phase S telah mengalami Obvious Distortion di zona Medium frequency (100 kHz – 600 kHz) pada belitan sekunder dan tersier, yang
artinya trafo sudah mengalami perubahan/deformasi antara belitan dengan tap
belitan. Sedangkan berdasarkan perhitungan probabilitas indeks diperoleh nilai
5,07976 atau kategori sedang.
Kata kunci : Derating, IBT 2, Pemeliharaan, Analisa Kondisi, Probabilitas Indeks
x
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL .................................................................................................i
HALAMAN PERSETUJUAN ................................................................................ ii
SURAT PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI .................................................. iii
HALAMAN PENGESAHAN .................................................................................iv
MOTTO.................................................................................................................... v
HALAMAN PERSEMBAHAN..............................................................................vi
KATA PENGANTAR .......................................................................................... vii
INTISARI / ABSTRAK ......................................................................................... ix
DAFTAR ISI ............................................................................................................ x
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. xv
DAFTAR TABEL ............................................................................................... xvii
BAB I PENDAHULUAN ........................................................................................ 1
1.1 Latar Belakang .......................................................................................... 1
1.2 Perumusan Masalah .................................................................................. 2
1.3 Batasan Masalah ....................................................................................... 3
1.4 Tujuan ....................................................................................................... 3
1.5 Manfaat Penelitian .................................................................................... 4
1.6 Kajian Pustaka .......................................................................................... 4
1.7 Sistematika Penulisan ............................................................................. 10
BAB II DASAR TEORI ......................................................................................... 12
2.1 Tinjauan Pustaka ..................................................................................... 12
xi
2.2 Asesmen .................................................................................................. 13
2.3 Single Phase Interbus Transformator ..................................................... 14
2.4 Phase S .................................................................................................... 14
2.5 GITET ( Gardu Induk Tegangan Ekstra Tinggi ) ................................... 15
2.6 SK Dir 520 PT PLN (Persero) ................................................................ 15
2.7 FMEA and FMECA ................................................................................ 16
2.8 Bagian – Bagian Transformator.............................................................. 20
2.8.1 Electromagnetic Circuit (Inti Besi) ................................................. 20
2.8.2 Current Carrying Circuit (Belitan) .................................................. 21
2.8.3 Bushing ............................................................................................ 21
2.8.4 Pendingin ......................................................................................... 22
2.8.5 Oil Preservation & Expansion (Konservator) ................................. 23
2.8.6 Dielectric ( Minyak Isolasi Trafo dan Isolasi Kertas ) .................... 24
2.8.7 Tap Changer ..................................................................................... 25
2.8.8 NGR ( Neutral Grounding Resistor ) .............................................. 26
2.8.9 Proteksi Trafo .................................................................................. 26
2.9 Inspeksi Level 1,2 dan 3 ......................................................................... 28
2.9.1 Inspeksi Level 1 ............................................................................... 28
2.9.2 Inspeksi Level 2 ............................................................................... 28
2.9.2 Inspeksi Level 3 ............................................................................... 29
2.10 Pengaruh Gempa Terhadap Belitan ...................................................... 30
BAB III METODE PENELITIAN ......................................................................... 31
3.1 Lokasi dan Waktu Penelitian .................................................................. 31
xii
3.2 Langkah Penelitian ................................................................................. 31
3.2.1 Metode Pengumpulan Data .............................................................. 31
3.2.2 Metode Analisa Data........................................................................ 33
3.3 Pengujian IBT ......................................................................................... 36
3.3.1 Karakteristik Minyak ........................................................................ 36
3.3.1.1 Kadar Air ............................................................................ 36
3.3.1.2 Tegangan Tembus .............................................................. 38
3.3.1.3 Kadar Asam ........................................................................ 38
3.3.1.4 Interfacial Tension (IFT).................................................... 38
3.3.1.5 Warna ................................................................................. 39
3.3.1.6 Sedimen .............................................................................. 40
3.3.1.7 Titik Nyala ......................................................................... 40
3.3.2 Dissolved Gas Analysis (DGA) ........................................................ 41
3.3.3 Furan ................................................................................................ 42
3.3.4 Dirana ............................................................................................... 43
3.4.4.1 FDS (Frequency Domain Spectroscopy) ........................... 43
3.4.4.2 PDC (Polarization and Depolarization Current) .............. 43
3.3.5 Tan Delta .......................................................................................... 44
3.4.5.1 Insulation Power Factor Test............................................. 44
3.4.5.2 Capacitance........................................................................ 45
3.3.6 Tahanan Isolasi ................................................................................. 45
3.3.7 Ratio Test .......................................................................................... 46
3.3.8 Sweep Frequency Response Analysis (SFRA) .................................. 47
xiii
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN ANALISA ................................................. 51
4.1 Data Riwayat Pengoperasian .................................................................. 51
4.2 Analisa Subsistem Bushing ..................................................................... 55
4.2.1 IL 1 Bushing..................................................................................... 55
4.2.2 Thermovisi Bushing ......................................................................... 55
4.2.3 Tan Delta Bushing ........................................................................... 55
4.3 Analisa Subsistem Dielektrik .................................................................. 56
4.3.1 IL 1 Dielektrik .................................................................................. 56
4.3.2 DGA Dielektrik ................................................................................ 57
4.3.3 Ageing Dielektrik ............................................................................. 58
4.3.4 Kadar Air Dielektrik ........................................................................ 60
4.3.5 BDV Dielektrik ................................................................................ 61
4.3.6 Kadar Asam Dielektrik .................................................................... 61
4.3.7 IFT Dielektrik................................................................................... 62
4.3.8 Sedimen Dielektrik .......................................................................... 63
4.4 Analisa Subsistem EMC CCU ................................................................ 63
4.4.1 IL 1 EMC CCU ................................................................................ 63
4.4.2 DGA EMC CCU .............................................................................. 69
4.5 Analisa Subsistem OLTC ....................................................................... 69
4.6 Analisa Subsistem Pendingin ................................................................. 70
4.7 Analisa Subsistem Pernafasan ................................................................ 71
4.7 Analisa Subsistem Struktur Mekanik ..................................................... 71
4.8 Analisa Kondisi IBT 2 Fasa S................................................................. 72
xiv
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................. 76
5.1 Kesimpulan ............................................................................................. 76
5.2 Saran ....................................................................................................... 78
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................ 76
LAMPIRAN
xv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Faktor Bobot Nilai Kondisi Trafo ...................................................... 17
Gambar 2.2 Sebaran Probabilitas Index ................................................................. 19
Gambar 2.3 Winding Transformator ..................................................................... 21
Gambar 2.4 Bushing Transformator ...................................................................... 22
Gambar 2.5 Radiator Transformator...................................................................... 23
Gambar 2.6 Konservator Transformator................................................................ 24
Gambar 2.7 OLTC Transformator ......................................................................... 25
Gambar 2.8 NGR Transformator ........................................................................... 26
Gambar 3.1 Algoritma Pengumpulan Data ............................................................ 31
Gambar 3.2 Algoritma Analisa Data 1 ................................................................... 34
Gambar 3.3 Algoritma Analisa Data 2 ................................................................... 35
Gambar 3.4 Wilayah Frekuensi SFRA ................................................................... 49
Gambar 4.1 IBT 2 Fasa S GITET Pedan ................................................................ 51
Gambar 4.2 Grafik Suhu Winding dan Oil IBT 2 Fasa S GITET Pedan ............... 53
Gambar 4.3 Grafik penurunan TDCG .................................................................... 58
Gambar 4.4 Grafik penurunan C2H4 dan C2H2 .................................................................................. 58
Gambar 4.5 Interpretasi hasil uji SFRA sisi belitan primer dengan metode time
comparison fasa S .................................................................................................. 64
Gambar 4.6 Interpretasi hasil uji SFRA sisi sekunder dengan metode time
comparison fasa S .................................................................................................. 65
xvi
Gambar 4.7 Interpretasi hasil uji SFRA sisi tersier dengan metode time
comparison fasa S .................................................................................................. 65
Gambar 4.8 Grafik pengujian RDC belitan fasa S ................................................. 66
Gambar 4.9 Grafik penurunan Indeks Polaritas Tahanan Isolasi ........................... 68
Gambar 4.10 Pengolahan hasil pengujian dirana tahun 2020 ................................ 71
Gambar 4.11 Kebocoran Bushing Primer IBT 2 Phase S ...................................... 72
xvii
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Deklarasi kesiapan MVA bulan September 2017 .................................... 2
Tabel 1.2 Kajian Pustaka Peneliti Pendahulu........................................................... 4
Tabel 2.1 Kriteria Kondisi Peralatan Instalasi Tenaga Listrik ............................... 20
Tabel 3.1 Kondisi Minyak Trafo Berdasarkan Kadar Air (ppm) ........................... 37
Tabel 3.2 Tegangan Tembus .................................................................................. 38
Tabel 3.3 Kadar Asam ............................................................................................ 38
Tabel 3.4 Validitas ................................................................................................. 39
Tabel 3.5 Klasifikasi Warna ................................................................................... 39
Tabel 3.6 Klasifikasi Sedimen ............................................................................... 40
Tabel 3.7 Titik Nyala Api ...................................................................................... 41
Tabel 3.8 Analisa tingkat kelembaban berdasarkan klasifikasi IEC 60422 ........... 44
Tabel 3.9 Pergerakan Perkabelan Kumparan atau Tap .......................................... 49
Tabel 3.10 Klasifikasi Kondisi Trafo (Distortion) SFRA merk Megger ............... 50
Tabel 4.1 DataTeknik IBT 2 GITET 500 kV Pedan .............................................. 52
Tabel 4.2 Riwayat Gangguan dan Anomali ........................................................... 52
Tabel 4.3 Riwayat Gangguan Penyulang IBT ........................................................ 54
Tabel 4.4 Hasil Pengujian tan delta bushing IBT 2 GITET Pedan ........................ 56
Tabel 4.5 Hasil analisa pengujian warna minyak isolasi ....................................... 56
Tabel 4.6 Hasil analisa pengujian DGA metode TDCG ........................................ 57
Tabel 4.7 Hasil Pengujian Furan tahun 2017 ........................................................ 58
Tabel 4.8 Hasil Pengujian Furan tahun 2020 ........................................................ 58
xviii
Tabel 4.9 Hasil pengujian tan delta IBT 2 Fasa S GITET Pedan........................... 60
Tabel 4.10 Hasil analisa pengujian kadar air ......................................................... 61
Tabel 4.11 Hasil analisa pengujian BDV ............................................................... 61
Tabel 4.12 Hasil analisa pengujian kadar asam ..................................................... 62
Tabel 4.13 Hasil analisa IFT dan flashpoint .......................................................... 63
Tabel 4.14 Hasil analisa sedimen ........................................................................... 63
Tabel 4.15 Hasil Pengujian RDC IBT 2 Fasa S ..................................................... 67
Tabel 4.16 Hasil Pengujian tahanan isolasi IBT 2 GITET Pedan .......................... 68
Tabel 4.17 Hasil analisa DGA 4 metode ................................................................ 69
Tabel 4.18 Hasil Pengujian rasio IBT 2 Fasa S ..................................................... 70
Tabel 4.19 Faktor bobot subsistem IBT 2 Phase S ................................................ 72
Tabel 5.1 Rujukan Analisa Kesimpulan................................................................. 77
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
GITET 500 kV Pedan merupakan salah satu Obvitnas (Objek Vital Nasional)
yang memiliki 4 (empat) Inter Bus Transformator ( IBT ) 500 kV, yaitu IBT 1, IBT
2, IBT 3 dan IBT 4 yang masing – masing berkapasitas 500 MVA. Secara sistem
kelistrikan, sistem Jawa Tengah dan DIY terdiri dari 4 (empat) sub sistem, yaitu
sub sistem Ungaran, sub sistem Tanjung Jati, sub sistem Pedan 1-2 dan sub sistem
pedan 3-4.
Pada bulan Mei 2017 beban IBT 2 fasa S mencapai 1680 Ampere (98%) di
sisi 150 kV dengan suhu winding mencapai 103oC dan suhu minyak 90oC. Suhu
winding tersebut bila dikalkulasikan dengan setting alarm hanya berselisih 7oC,
mengingat setting alarm belitan adalah 110 oC, sehingga pada tanggal 29 Agustus
2017 UPT Salatiga mendeklarasikan kesiapan MVA IBT 2 GITET 500 kV Pedan
mengalami derating sesuai dengan Surat No. 0144/TRS.00.04/UPT SLTG/2017.
Deklarasi IBT 2 sebesar 87% atau sama dengan beban 1500 Ampere di sisi sekunder
(150 kV). Penyebab derating adalah beban sudah mencapai lebih dari 80%, suhu
belitan IBT mencapai 103oC dengan setting alarm sebesar 110oC dan setting trip
sebesar 120oC. Pembatasan pembebanan diatur oleh standar IEEE std C57.91-2011
(IEE Guide For Loading Mineral-Oil-Immersed Transformer and Step Voltage
Regulator) dan dituliskan dalam Tabel 1.1 tentang deklarasi kesiapan Trafo IBT 2
GITET Pedan.
1
2
Tabel 1.1 Deklarasi kesiapan MVA bulan September 2017
Dari informasi tersebut dapat disimpulkan bahwa kondisi dari trafo IBT 2 fasa
S tidak dalam kondisi yang baik atau bisa disebut anomali. Hal tersebut diperkuat
dengan adanya data anomali yang menuliskan tentang adanya kebocoran pada
flendes bushing, inrush current serta anomali-anomali yang lain. Sedangkan demi
menjaga keandalan suatu sistem kelistrikan diperlukan sebuah justifikasi yang kuat
dalam menentukan kelayakan operasi dari suatu peralatan. Salah satu metode yang
digunakan untuk menentukan kondisi dari suatu peralatan adalah metode FMEA
(Failure Mode Effect Analysis) dan FMECA (Failure Mode Effect Critical
Analysis). Metode FMEA dan FMECA dapat dikembangkan menjadi metode
pengumpulan data dan analisa data yang lebih efisien serta mempermudah dalam
proses justifikasi. Pengembangan metode tersebut diperlukan data-data pendukung.
Data pendukung tersebut antara lain data riwayat pengoperasian, data hasil inspeksi
peralatan, dan data hasil pengujian peralatan. Penyusunan data menggunakan
flowchart akan memudahkan dalam pengumpulan data dan proses analisa data.
1.2 Perumusan Masalah
Dari latar berlakang tersebut menimbulkan beberapa permasalahan, yaitu :
3
1. Bagaimana cara membuat metode pengumpulan data untuk menentukan
kondisi suatu IBT?
2. Bagaimana cara membuat metode analisa data untuk menentukan kondisi suatu
IBT?
3. Bagaimana cara menentukan kondisi IBT 2 fasa S GITET Pedan?
1.3 Batasan Masalah
Dalam penelitian ini pembahasan masalah dibatasi pada hal-hal berikut :
1. Obyek yang dipelajari dan diukur adalah Single Phase Inter Bus Transformator
2 (IBT 2) Phase S GITET Pedan 500kV dengan merk Elin tahun pembuatan
1997 type TEQ-205R55F9K-99.
2. Data pemeliharaan atau pengujian yang digunakan dari tahun 2009 hingga
2020.
3. Penentuan kondisi IBT 2 Phase S GITET Pedan 500kV menggunakan standar
pengujian buku pedoman peralatan SK Dir 520 (PT PLN Persero) dengan
metode pengembangan dari FMEA dan FMECA.
1.4 Tujuan
Tujuan dari penulisan makalah ini antara lain :
1. Membuat metode pengumpulan data untuk menentukan kondisi IBT
2. Membuat metode analisa data untuk menentukan kondisi IBT
3. Mengetahui kondisi IBT 2 fasa S GITET Pedan
4
1.5 Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian analisis kondisi IBT 2 fasa S GITET Pedan 500 kV
ini antara lain :
1. Sebagai dasar pertimbangan Manajemen UPT Salatiga dan Unit Induk
Transmisi Jawa Bagian Tengah dalam menentukan kelayakan operasi IBT 2
fasa S GITET Pedan.
2. Sebagai rujukan untuk penelitian lanjutan.
3. Sumbangsih nyata untuk dari penulis untuk dunia pendidikan.
1.6 Kajian Pustaka
Kajian pustaka yang digunakan sebagai rujukan untuk melakukan analisis
kondisi IBT 2 fasa S GITET Pedan 500 kV ini ditunjukkan pada Tabel 1.2 antara
lain :
Tabel 1.2 Kajian Pustaka Peneliti Pendahulu
No Judul Penulis Metode Data Analisa Kesimpulan
1. Analisis
kondisi
hasil
Pengukuran
IBT 1
500/150kV
dalam
Keadaan
Padam Pada
GITET
Gandul
Bahri Zen.
2011.
Universitas
Indonesia
Studi
Literature,
Observasi/
Pengamatan
, dan
Wawancara
Langsung
Hasil uji
tangen delta,
Tahanan
isolasi, RDC,
Contiunity
OLTC Test dan
tegangan
tembus minyak
transformator
Analisis data
hasil
pengukuran
Transformator
IBT 1 GITET
Gandul dalam
kondisi padam
meliputi
perhitungan
Indeks
polaritas
tahanan isolasi,
Tegangan
tembus
minyak, tangen
delta, RDC
dan Contiunity
Pengujian Transformator
dalam kondisi
padam
dilakukan pada
bagian-bagian
yang vital
Rekondisi
belitan agar
terhindar dari
short-circuit
karena
penurunan
tahanan isolasi
Daya yang diserap suatu bahan
5
Lanjutan Tabel 1.2
No Judul Penulis Metode Data Analisa Kesimpulan
OLTC Test berbanding
lurus dengan
tegangan,
frekuensi,
kapasitansi dan
sudut
kehilangan.
Penggantian minyak
transformator
akibat
penuruanan
tegangan
tembus
Pengujian RDC untuk
memastikan
tidak adanya
open-circuit
pada belitan OLTC
2. Analisis
Kondisi
Hasil
Pengujian
Transformat
or III
150/20kV
16MVA GI
Jajar Dalam
Keadaan
Padam
Miranti
Fajarwati.
2018.
Universitas
Muhammad
iyah
Surakarta
Studi
Literature,
Pengumpula
n data,
Pengujian,
Analisa
Data dan
Pembahasan
kesimpulan
Data
Transformator,
hasil uji
tahanan
isolasi,
pengujian tan
delta (tan
delta belitan
trafo dan tan
delta bushing),
pengujian
rasio,
pengujian rele
buchol z,
pengujian rele
sudden
pressure
Analisa data
pengujian
tahanan isolasi
dengan
perhitungan
Indeks
Polarisasi, Tan
delta belitan
dan bushing,
rasio dengan
perbandingan
nameplated,
resistansi dan
uji fungsi Rele
Bucholz dan
sudden
pressure
Tahanan isolasi trafo dalam
kondisi baik
tapi cenderung
mengalami
penurunan
Bushing dalam kondisi baik
berdasarkan tan
delta
Rasio belitan
kondisi baik
Resistansi rele
sudden pressure
dalam kondisi
baik
Trafo III 150/20kV
16MVA GI
Jajar dalam
keadaan baik
dan masih layak digunakan
6
Lanjutan Tabel 1.2
No Judul Penulis Metode Data Analisa Kesimpulan
namun perlu
beberapa
pengujian
lanjutan dan
perbaikan
3. Analisa
Pengujian
Isolasi
Transformat
or Daya
60MVA
Pada Gardu
Induk Jajar.
Dwi Ari
Wibowo.
2018.
Universitas
Muhammad
iyah
Surakarta
Studi
Literature,
Pengumpula
n data,
Analisis
Data,
Perhitungan
, Pengujian
Minyak
Trafo,
Pembuatan
laporan
Data
transformator
daya, hasil
pengukuran
tahanan isolasi,
tangen delta,
BDV minyak
isolasi
Analisa data
pengujian
tahanan isolasi
dengan
perhitungan
Indeks
Polarisasi,
tangen delta,
BDV pada
minyak
maintank dan
OLTC
Berdsarkan
hasil
pengukuran
transformator
daya dalam
keadaan baik
Hasil perhitungan
Indeks
Polarisasi
diantara 1,25-2
menandakan
kondisi baik
Tangen delta dibawah 0,5%
atau kondisi
baik
Minyak maintank dan
OLTC trafo
masuk kategori cukup/wajar
4. Analisis
Pengujian
Kinerja
Minyak
Isolasi Pada
Transformat
or Tenaga
70kV.
Stefan
Heryanto.
2014.
Universitas
Indonesia.
Studi
literature,
eksperimen,
dan analisis
Data sampel
trafo, warna
minyak, kadar
air, tegangan
antar muka,
kadar asam,
tegangan
tembus, gas
terlarut
Warna bukan
suatu point
kritis untuk
menilai
kondisi
minyak, air
berpengaruh
pada tegangan
tembus, asam
berasal dari
hasil oksidasi
minyak itu
sendiri,
tegangan
tembus
menunjukan kemampuan
Transformator
1 GI Gandaria
masih bisa
beroperasi
dengan normal
tetapi struktur
minyak sudah
mengalami
dekomposisi
Transformator
2 GI Gandaria
masih bisa
beroperasi
dengan normal
tetapi perlu
pemantauan lebih lanjut
7
Lanjutan Tabel 1.2
No Judul Penulis Metode Data Analisa Kesimpulan
minyak
sebagai isolasi,
DGA
menggunakan
TDCG
Transformator 2 masih berjalan
normal dengan
hasil pengujian
DGA dengan
metode TDCG
masih dalam
kategori 2
Pengujian minyak
diperlukan
untuk
mengetahui
sampai kapan
transformator
itu dapat
beroperasi
Data hasil
pengujian
minyak dengan
berbagai
metode saling menunjang.
4. Analisis
Kondisi
Trafo II
150/20kV
60MVA GI
Pedan
Melalui
Hasil
Pengujian
SFRA
(Sweep
Frequency
Response
Analysis)
Menggunak
an
FRAXvs2.5
Dyah Sekar
Arum.
2018.
Universitas
Muhammad
iyah
Surakarta.
Studi
Literature,
Pengumpula
n data,
Pengujian,
Analisa
Data dan
Pembahasan
kesimpulan
Data pabrik
atau
nameplated
Trafo 2 GI
Pedan, hasil uji
SFRA
Interpreatsi
SFRA HV-LV
open dan short
dengan
standart DL/T
911-2004, LV-
HV open dan
short dengan
standart DL/T
911-2004,
Interpretasi uji
SFRA HV-LV
open
mengindikasika
n adanya
gangguan
sedang (obvious
deformation)
pada inti besi
Pada sisi LV- HV open
mengindikasika
n adanya
gangguan
ringan (light
deformation)
pada struktur
clamping
bushing trafo.
Pada sisi HV-
LV short
8
Lanjutan Tabel 1.2
No Judul Penulis Metode Data Analisa Kesimpulan
mengindikasika
n adanya
gangguan
ringan (light
deformation)
pada struktur
clamping
bushing trafo
Hasil pengujian
pada nilai
rentang
frekuensi
rendah
mengindikasika
n adanya
gangguan
sedang (obvious
deformation)
terhadap phasa
w yang terletak
pada inti besi
trafo dan
rentang
frekuensi
menengah
mengindikasika
n adanya
gangguan
ringan (light
deformation)
5. Analisis
Pengaruh
Kenaikan
Temperatur
dan Umur
Minyak
Transformat
or Terhadap
Degradasi
Tegangan
Tembus
Minyak
transformat
or
Iwa
Garniwa
dan
Jonathan
Fritz S.
2018.
Universitas
Indonesia
Studi
Literature,
Pengumpula
n informasi,
Pengujian,
Analisa,
Kesimpulan
Hasil
pengujian
tegangan
tembus minyak
baru, 1 tahun,
2 tahun dan 5
tahun
Dengan
penggabungan
dua variabel
didaptkan hasil
semakin tinggi
dan tua umur
dari minyak
transformator
maka tegangan
tembus
semakin
rendah, umur
transformator
yang semakin
Semakin tinggi
temperatur
minyak maka
tegangan
tembus semakin
kecil
Kenaikan
temperatur
memberikan
penurunan
kualitas isolasi
dari minyak
transformator
Tegangan
9
Lanjutan Tabel 1.2
No Judul Penulis Metode Data Analisa Kesimpulan
tua
mempengaruhi
vikositas dan
resistivitas dari
minyak
transformator.
tembus minyak transformator yang paling rendah terdapat pada temperatur
120oC dan yang paling tinggi
pada suhu 80oC
Semakin tua umur minyak
transformator
kualitas
isolasinya
semakin buruk
Semakin tinggi
temperatur dan
semakin tua
umur minyak
maka akan
semakin
memperburuk
kemapuan
isolasi Minyak
transformator
yang berumur 5
tahun dan
dipanaskan
120oC memiliki
tegangan
tembus paling
buruk yaitu 38.9kV
6. Pengujian
Kondisi
Isolasi Main
Transformat
or GTG 1.1
Dengan
Metode
Dielectric
Response
Analysis
(DIRANA)
Erlina dan
Muhlas.
2016.
Sekolah
Tinggi
Teknik PLN
Studi
Literature,
Pengumpula
n informasi,
Pengujian,
Analisa
hasil
pengukruan,
Kesimpulan
Hasil ukur
kondisi isolasi
transformator
dengan metode
Frequency
Domain
Spectroscopy ,
Polarization
and
depolarization
current, dan
Dielectric
FDS (Frequency
Domain
Spectroscopy)
faktor dissipasi
system isolasi
terukur dangan
sweep
frequency,
PDC
(Polarization
and
DIRANA merupakan
salah satu alat
untuk
menganalisa
kondisi isolasi
dan moisture
pada trafo
dengan
menggabungkan
dua metode pengukuran
10
Lanjutan Tabel 1.2
No Judul Penulis Metode Data Analisa Kesimpulan
Response
Analysis.
depolarization
current)
tegangan DC
diinjeksikan
pada sistem
isolasi untuk
mengukur arus
polarisasi dan
depolarisasi,
DIRANA
(Dielectric
Response
Analysis)
FDS dan PDC Pada pengujian
CHL moisture
Main
Transformator
(MT) GT 1.1
kategori dry
Nilai konduktivitas
minyak trafo
masuk dalam
kategori baik
menurut standar
kriteria
kandungan
moisture pada kertas isolasi
Kajian pustaka pada Tabel 1.2 diatas sebagian besar peneliti dalam
menentukan kondisi dari suatu transformator melakukan pengumpulan data
tahanan isolasi, pengujian karakteristik minyak, pengujian RDC dan pengujian
SFRA, yang pada dasarnya data tersebut juga digunakan oleh penulis dalam
menentukan analisa kondisi. Metode yang digunakan peneliti, sebagian besar
adalah studi literature, pengumpulan data, pengujian,, analisa hasil pengujian dan
kesimpulan. Berdasarkan pada kajian pustaka yang telah dikumpulkan tersebut,
dapat dipastikan belum ada yang melakukan penelitian terhadap IBT 2 fasa S
GITET Pedan dengan metode pengembangan dari FMEA dan FMECA
1.7 Sistematika Penulisan
Sebagai gambaran penulisan skripsi ini penulis membuat sistematika
penulisan terbagi atas lima bab yang isinya diuraikan sebagai berikut:
11
1. BAB I Pendahuluan, memuat latar belakang masalah, rumusan masalah,
batasan masalah, tujuan yang hendak dicapai, manfaat penelitian, tinjauan
pustaka penelitian terdahulu, dan sistematika penulisan.
2. BAB II Dasar Teori, pada bab dua ini memuat tentang tinjauan pustaka,
pengertian IBT, Asesmen, GITET, Phase S, SKDir 520, FMEA (Failure
Mode and Effect Analysis) and FMECA (Failure Mode and Critical Effect
Analysis), pengertian dan fungsi komponen Transformator, Inspeksi Level 1,
2 dan 3.
3. BAB III Metode Penelitian, menguraikan tentang langkah penelitian, waktu
dan tempat penelitian, dan pengujian IBT.
4. BAB IV Pembahasan dan Hasil Penelitian, Pada bab empat yaitu menjelaskan
pembahasan dan hasil penelitian dari masing masing bagian transformator
yang telah dibandingkan dengan standar, lalu dianalisa dan disimpulkan
dengan metode asesmen IBT fasa tunggal.
5. BAB V Kesimpulan dan Saran, pada bab ini merupakan kesimpulan dari hasil
penelitian skripsi ini dan saran untuk penelitian yang akan datang.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil analisa data diperoleh kesimpulan :
1. Metode pengumpulan data disusun menggunakan algoritma dengan sistem
pengelompokan data per tahun. Data yang digunakan untuk penentuan kondisi
IBT 2 Fasa S antara lain Inspeksi Level 1, 2 dan 3, Analisa karakteristik
minyak, Dissolved Gas Analysis (DGA), Furan, Dielectric Response Analysis
(Dirana), Tan Delta, Tahanan Isolasi, Ratio test, dan Sweep Frequeny
Response Analysis (SFRA).
2. Metode analisa data dengan pengembangan metode FMEA dan FMECA yang
digunakan sebagai penentuan kondisi akhir IBT 2 fasa S menggunakan data
tahun terakhir dengan cara membandingkan hasil analisa yang telah berbentuk
angka dengan perhitungan probabilitas indeks.
3. Kondisi IBT 2 phase S GITET Pedan yang telah diukur dengan perhitungan
probabilitas indeks diperoleh nilai 5,07976 atau kategori sedang, yang artinya
kondisi trafo dapat diterima, tetapi tidak berarti bebas cacat atau kondisi trafo
sama dengan dan atau berubah yang tidak signifikan menuju ke pemburukan,
dengan rujukan analisa sebagai berikut :
a. Pemburukan pada minyak isolasi yang dibuktikan dengan adanya peningkatan
kadar air dan kadar asam dalam minyak serta hasil pengujian tegangan
antarmuka dan flashpoint yang buruk.
76
77
b. Hasil uji DGA Fasa S kondisi TDCG berada pada Level 2 dengan peningkatan
pada C2H6 dan H2 mengindikasikan adanya overheating in oil < 300˚C.
c. Hasil uji Tahanan Isolasi dari tahun 2009 sampai dengan 2020 Fasa S
mengalami penurunan indeks polarisasi.
d. Hasil uji Rasio IBT 2 phase S mengalami pemburukan dengan kenaikan error
dibandingkan tahun 2017 dan 2019 bahkan pada Tap -4 sampai dengan +2
terdapat error deviasi > 0,5%.
e. Hasil pengujian SFRA menunjukkan bahwa IBT 2 phase S telah mengalami
Obvious Distortion di zona Medium frequency (100 kHz – 600 kHz) pada
belitan sekunder dan tersier, yang artinya transformator sudah mengalami
perubahan/deformasi antara belitan dengan tap belitan.
f. Hasil uji Tan Delta, Dirana dan Furan Fasa IBT 2 phase S masih dalam kondisi
baik.
Tabel 5.1 Rujukan Analisa Kesimpulan
NO Pengujian Hasil Kesimpulan
1 Analisa Karakteristik
Minyak
Peningkatan Kadar Air, Kadar
Asam, Flashpoint dan
penurunan IFT
Minyak telah mengalami
pemburukan sehingga perlu
dilakukan penggantian atau purifikasi
2 DGA Overheating in oil < 300˚C Kenaikan TDCG atau
konsentrasi gas mudah
terbakar dalam minyak
merupakan suatu indikasi
telah terjadi beban berlebih
pada transformator. Perlu
dilakukan pengujian
lanjutan untuk mengetahui
kondisi sebenarnya
3 Tahanan Isolasi Penurunan IP dan isolasi Primer-Tanah dibawah
Sudah terjadi penurunan pada kualitas isolasi
78
Lanjutan Tabel 5.1
NO Pengujian Hasil Kesimpulan Standar transformator.
4 Rasio Tap -4 sampai dengan +2
terdapat error deviasi > 0,5%
Rasio belitan transformator
sudah mengalami
pemburukan pada tap rendah.
5 SFRA Obvious Distortion di zona
Medium frequency (100 kHz –
600 kHz) pada belitan sekunder dan tersier
Transformator sudah
mengalami
perubahan/deformasi antara belitan dengan tap belitan
6 Tan Delta Power factor dan nilai
kapasitansi masih baik
Kondisi isolasi minyak dan
kertas masih dalam kondisi baik
7 Furan Konsentrasi 2FAL masih baik Isolasi kertas masih dalam kondisi baik
8 Dirana Moisture in paper 0,9% dan masuk kategori Dry
Kertas isolasi masih dalam kondisi kering
5.2 Saran
Saran penulis untuk pengembangan analisa penelitian yang merujuk dari
hasil kesimpulan :
1. Dilakukan pengukuran thermovisi, DGA dan karakteristik minyak secara
intensif untuk mengetahui trending kondisi trafo IBT 2.
2. Dilakukan pencatatan pembebanan trafo dan kenaikan OTI WTI untuk
dilakukan analisa lanjutan.
3. Dilakukan overhaul terhadap Single Phase Interbus Transformator Phase S
berupa purifikasi minyak isolasi dan perbaikan flendes bushing primer.
4. Rekomendasi untuk dilakukan perbaikan, dikarenakan trafo sudah mengalami
penurunan berdasarkan data hasil pengujian.
5. Untuk data OTI WTI perlu dilakukan cek validitas data untuk memperkuat
hasil analisa
DAFTAR PUSTAKA
Arby, James E. 2007. Kajian Dekomposisi Minyak Transformator untuk Menentukan Internal Fault. Malang: Politeknik Negeri Malang.
Arum, Dyah Sekar. 2018. Analisis Kondisi Trafo II 150/20kV 60MVA GI Pedan
Melalui Hasil Pengujian SFRA (Sweep Frequency Response Analysis)
Menggunakan FRAXvs2.5. Surakarta: Universitas Muhammadiyah
Surakarta.
Erlina dan Muhlas. 2016. Pengujian Kondisi Isolasi Main Transformator GTG 1.1
Dengan Metode Dielectric Response Analysis (DIRANA). Cengkareng:
Sekolah Tinggi Teknik PLN.
IEEE C57.91-2011, Guide For Loading Mineral-Oil-Immersed Transformer and
Step Voltage Regulator, 1995.
Fajarwati, Miranti. 2018. Analisis Kondisi Hasil Pengujian Transformator III
150/20kV 16MVA GI Jajar dalam Keadaan Padam. Surakarta: Universitas
Muhammadiyah Surakarta.
Fathoni, Dimas & Chairul Gagarin Irianto. 2017. Sweep Frequency Response
Analysis Untuk Analisis Awal Gangguan Mekanis Pada Transformator
Distribusi. Jakarta Barat: Universitas Trisakti.
Garniwa, Iwan dan Jonathan Fritz S. 2018. Analisis Pengaruh Kenaikan
Temperatur dan Umur Minyak Transformator Terhadap Degradasi
Tegangan Tembus Minyak Transformator. Depok: Universitas Indonesia.
Heryanto, Stefan. 2014. Analisis Pengujian Kinerja Minyak Isolasi Pada
Transformator Tenaga 70kV. Depok: Universitas Indonesia.
Nasucha, H. Yakub dkk. 2012. Bahasa Indonesia untuk Penulisan Karya Tulis
Ilmiah. Yogyakarta: Media Perkasa.
Nazir, Moh. 2017.Metode Penelitian. Bogor: Ghalia Indonesia.
Purwiot, Eka dan Fitrizawati 2015. Analisis Gangguan Hubung Singkat Trafo
Tenaga 60 MVA. Purwokerto: STT Wiworotomo Purwokerto.
SKDIR 0520-2.K/DIR/2014, 2014, Buku Pedoman Pemeliharaan Transformator
Tenaga. No dokumen : PDM/PGI/07:2014, PT PLN (Persero), Jakarta.
Indonesia
79
80
SKDIR 216.K/DIR/2013, 2013, Standarisasi Spresifikasi Teknis Material Transmisi Utama (MTU) dan Penjelasannya No dokumen : 216.K/DIR/2013,
PT PLN (Persero), Jakarta. Indonesia
SKDIR 114.K/DIR/2010, 2010, Himpunan Buku Petunjuk Batasan Operasi Dan
Pemeliharaan Penyaluran Tenaga Listrik - Buku Pedoman Pemeliharaan
Pemutus Tenaga No dokumen : 7-22/ HARLUR-PST/2009, PT PLN
(Persero), Jakarta. Indonesia.
Solikhudin, M. 2010. Studi Gangguan Interbus Transformer (IBT-1) 500/150 kV di
GITET 500 kV Kembangan-Jakarta Barat. Depok: Fakultas Teknik Program
Pasca Sarjana Bidang Ilmu Teknik Universitas Indonesia.
Suripto. 2016. Pengujian Karakteristik Minyak Transformator Gedung 72 Batan
Serpong. Tangerang Selatan: Pusat Rekayasa Fasilitas Nuklir-BATAN.
Sutaryono, Gaffar Lutfi. 2015. Analisa Indeks Kesehatan Transformator Daya
Berbasis Neural Network Untuk Mereduksi Jumlah Test Pada Trafo.
Surabaya: Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
Wibowo, Dwi Ari. 2018. Analisa Pengujian Isolasi Transformator Daya 60MVA
Pada Gardu Induk Jajar. Surakarta: Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Zen, Bahri. 2011. Analisis Kondisi Hasil Pengukuran IBT 1 500/150kV Dalam
Keadaan Padam Pada GITET Gandul. Depok: Universitas Indonesia.