GAS PADA MINYAK TRAFO & DISSOLVED GAS ANALYSISTEAM TRAFO PLN RJTD

GAS PADA MINYAK TRAFO

Suatu hari operator Gardu Induk Purworejo melaporkan gangguan trafo kepada piket dispatcher :

Laporan Pak... Jam 02.30 PMT 150 kV trafo II dan PMT Incoming trip pak. Rele kerja Bucholz step 2 Bersamaan dengan kubikel Pwrjo 2 trip, rele OCR dan GFR Telah kami laporkan ke piket gangguan UPT Demikian, gantiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii

GAS PADA MINYAK TRAFO

DID YOU KNOW THE OIL INSIDE COULD BE KILLING YOR ( SDMYERS ) TRANSFORMER ?TRANSFORMER CONCULTANTS

GAS PADA MINYAK TRAFO

DILEMA

Dimasukkan.. Tidak dimasukkan.

Kenapa trip rele Bucholz ?

GAS PADA MINYAK TRAFO

TERDAPAT TIGA KEMUNGKINAN PENYEBAB BEKERJANYA RELE BUCHOLZ

TERDAPAT AKUMULASI GAS PADA RELE - Terjadi degradasi minyak isolasi - Terjadi arching atau hubung singkat pada bagian dalam trafo TERJADI GONCANGAN MINYAK ISOLASI TRAFO - Terjadi aliran/flow minyak ke tangki konservator ( pada saat filtering ) - Goncangan minyak karena elektrodinamic force TERJADI KEITIDAK NORMALAN RANGKAIAN WIRING - Bok kontrol kotor/binatang/air ( lembab ) - Kabel rusak/lecet

GAS PADA MINYAK TRAFO

RELAY BUCHOLZ ( 1928 )

Sebuah alat yang berfungsi untuk mengumpulkan buih/busa gas yang diproduksi didalam tangki trafo akibat terjadinya ketidaknormalan pada bagian dalam/internal trafo. Gas tersebut akan keluar menuju tangki

konservator yang dihubungkan melalui sebuah pipa dimana rele Bucholz dipasang.

GAS PADA MINYAK TRAFO

PENEMPATAN RELE BUCHOLZ

BUCHOLZ

Rele SUDDEN PRESSURE

GAS PADA MINYAK TRAFO

RELAY SUDDEN PRESSURE

Sebuah alat yang berfungsi untuk mengamankan trafo apabila didalam trafo terjadi perubahan tekanan secara mendadak/tiba-tiba. Tekanan mendadak/tiba-tiba biasanya disebabkan oleh terjadinya arcing yang besar atau flash over.

GAS PADA MINYAK TRAFO

TIPSBila rele BUCHOLZ bekerja, berarti terdapat

akumulasi alirannya

GAS pada rele yang tekanannya / sudah memenuhi syarat untuk

menekan/menggerakkan jendela/pengapung/katup rele bucholz, sehingga kontak rele berhubungan

Bila pada minyak trafo terdapat kandungan gas, hal tersebut mengindikasikan terdapat ketidaknormalan pada trafo. Ketidaknormalan tidak selalu berarti terjadi

gangguan pada trafo

GAS PADA MINYAK TRAFO

KENAPA ADA GAS .. ?

Pada dasarnya komponen komponen utama trafo seperti, tangki, besi inti, konduktor, kertas isolasi, isolasi pressboard, minyak isolasi dll, merupakan reaktor kimia ( chemical reactor ), yang sewaktu waktu dapat memproduksi gas apabila menerima stress melebihi batas toleransinya.

GAS PADA MINYAK TRAFO

KANDUNGAN GAS PADA MINYAK ISOLASI TRAFO BARU

Minyak isolasi baru mengandung 10 12 % udara - 69 % Nitrogen - 30 % Oksigen - 1 % gas lainnya

Dari mana ada Hidrogen, Acythelene, Etylene, Carbon Monoksida, Carbon Dioksida, Methane dll..?

GAS PADA MINYAK TRAFO

DARI MANA ADA GAS .. ?

Apabila komponen utama trafo menerima stress ( mekanik, elektrik atau termal ), maka akan terjadi suatu reaksi kimia dan dari komponen tersebut akan dibebaskan sejumlah gas. Jenis gas yang dibebaskan dari komponen tersebut dapat terlarut pada minyak ( DISSOLVED GAS ) dan tidak terlarut ( SOLVED GAS ) Pada jumlah/konsentrasi dan suhu tertentu, gas tersebut akan terbakar dan berubah fisik menjadi busa/gelembung , busa/gelembung gas tersebut yang ditangkap oleh rele Bucholz.

GAS PADA MINYAK TRAFO

BAGIAN INTERNAL TRAFO

GAS PADA MINYAK TRAFO

KUMPARAN TRAFOBesi inti Kertas kraft Penyekat kumparan Sekunder dengan Besi inti Isolasi kertas Spacer Kumparan sekunder tembaga

Stick kumparan

Kertas kraft Penyekat kumparan Primer dan sekunder

Kumparan primer ( tembaga )

Isolasi kertas

GAS PADA MINYAK TRAFO

PENYEBAB TIMBULNYA GAS

PENYEBAB UTAMAElectrical stress ( stress elektrik ) Thermal stress ( stress panas ) Mechanical stress ( stress mekanik )

PENYEBAB PENDUKUNG : Terkontaminasi Nitrogen ( melekat pada tangki )

Polusi udara Hydrolisa ( mengandung air ) Transpotasi / Shipping dengan CO2 Level minyak main tank tidak penuh

GAS PADA MINYAK TRAFO

KOMPONEN UTAMA TRAFO YANG PALING MUDAH MEMPRUDUKSI GAS APABILA MENERIMA STRESS ADALAH SISTIM ISOLASI

SISTIM ISOLASI PADA TRAFO

ISOLASI PADAT : ISOLASI KERTAS ( CELULOSA ) PRESSBOARD ( KAYU )

ISOLASI CAIR : MINYAK MINERAL

GAS PADA MINYAK TRAFO

FUNGSI ISOLASI

1. ISOLASI PADAT . Mengisolasi kumparan terhadap bodi/ground . Melindungi benturan mekanik kumparan terhadap besi disekitarnya . Sebagai penyalur panas ( heat transfer ) kumparan kepada minyak

2. ISOLASI CAIR Mempunyai fungsi yang sama dengan isolasi padat . Sebagai isolasi . Sebagai penyalur panas dan . Pemberi informasi ( information carrier )

GAS PADA MINYAK TRAFO

BAHAN ISOLASI TERBUAT DARI SENYAWA KIMIA HYDROKARBONIsolasi cair :

GAS PADA MINYAK TRAFO

Isolasi kertas ( Cellulosa ) :

GAS PADA MINYAK TRAFO

STRESS

Jika isolasi padat maupun cair menerima stress :

Degradasi sistim isolasi Akan diproduksi gas Sebagian gas akan terlarut ( DISSOLVED ) pada minyak isolasi

GAS PADA MINYAK TRAFO

KETIDAKNORMALAN KONDISI TRAFO DI INDIKASIKAN DENGAN 9 JENIS GAS

JENIS GAS 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. HYDROGEN CARBON MONOXSIDA CARBON DIOXIDA NITROGEN OXYGEN METHANA) ETHYLENE ACETYLENE ETHANA

SYMBOL

H2 CO CO2 N2 O2 CH4 C2H4 C2H2 C2H6

GAS PADA MINYAK TRAFO

JENIS STRESS PADA TRAFO

STRESS THERMAL - HOT SPOT ( LOKAL OVER HEATING - GENERAL OVER HEATING

STRESS ELEKTRIKAL - CORONA - SPARKING - ARCHING STRESS MEKANIKAL - ELECTRO DYNAMIC - MEKANIKAL STRENGH

GAS PADA MINYAK TRAFO

STRESS THERMAL

HOT SPOT ( LOKAL OVER HEATING ) : - TERMINAL OLTC KENDOR - TERMINAL / SAMBUNGAN BUSHING 150 KV DAN 20 KV KENDOR - KERUSAAKAN SEBAGIAN ISOLASI

GENERAL OVER HEATING : - BEBAN LEBIH/ARUS LEBIH ( OVER LOADING ) - PEMANASAN BESI INTI ( EDY CURRENT ) - SISTIM PENDINGIN TIDAK SEMPURNA

GAS PADA MINYAK TRAFO

PRODUKSI GAS AKIBAT STRESS THERMAL

OVER HEATING PADA MINYAK GAS KUNCI : ETHYLENE

C2H2 C2H6 CH4 CO H2

63% Combustible 17% Combustible 16% Combustible TRACE Combustible TRACE Combustible

GAS PADA MINYAK TRAFO

OVER HEATING PADA KERTAS ISOLASI GAS KUNCI : CARBON MONOXIDA

CO H2 CH4 C2H6 C2H4 C2H2

92.0% Combustible 6.7% Combustible 1.2% Combustible 0.01% Combustible 0.01% Combustible 0.01% Combustible

GAS PADA MINYAK TRAFO

STRESS ELEKTRIKAL

CORONA SPARKING ARCHING

GAS PADA MINYAK TRAFO

ARCING PADA MINYAK ISOLASI

GAS KUNCI : ACETYLENE DAN HIDROGEN

H2 C2H2 CH4 C2H6 C2H4

60.0% Combustible 30.0% Combustible 5.0% Combustible 1.6% Combustible 3.30% Combustible

Arcing pada kertas cellulosa sama dengan diatas, ditambah dengan Carbon Dioxida dan Carbon Monoksida

GAS PADA MINYAK TRAFO

CORONA PADA MINYAK ISOLASI

GAS KUNCI : HYDROGEN

H2 CH4 CO C2H6 C2H4 C2H2

86.0% Combustible 13.0% Combustible 0.2% Combustible 0.5% Combustible 0.2% Combustible 0.1% Combustible

Corona pada kertas cellulosa sama dengan diatas, ditambah dengan Carbon Dioxida dan Carbon Monoksida

GAS PADA MINYAK TRAFO

STRESS MEKANIKAL

Apabila terjadi gangguan eksternal : penyulang 20 kV , Surja Hubung, Surja Petir, maka pada bagian internal trafo , khususnya kumparan akan terjadi elektro dynamic force. Stress mekanik dapat merusak/menurunkan usia isolasi, bahkan dapat mengakibatkan kumparan nglokor apabila bersamaan dengan suhu tinggi.

GAS PADA MINYAK TRAFO

PENUTUPDeteksi ketidak normalan trafo secara dini, agar kerusakan dan kerugian yang lebih besar dapat dihindari Operator Lakukan : Melihat Periksa setiap hari gelas penduga rele Bucholz dari kemungkinan adanya gas. Meraba Raba body trafo dari kemungkina adanya perubahan suhu dari biasanya. Dengar Perhatikan suara trafo dari kemungkinan adanya perubahan suara yang tidak normal Cium Perhatikan /rasakan perbedaan bau yang tidak normal dari biasanya

GAS PADA MINYAK TRAFO

Regu Pemliharaan Lakukan : Pengujian contoh minyak Lakukan pengujian contoh minyak sesuai dengan kriteria yang telah ditentukan. Interprestasi Lakukan interprestasi hasil uji minyak , untuk mendeteksi ketidaknormalan sedini mungkin Diagnosa Lakukan diagnosa untuk mengetahui sumber ketidak normalan Pemeliharaan Lakukan pemeliharaan sesuai dengan pedoman yang telah ditentukan