Pedoman o&m Trafo Arus

PT PLN (Persero)

TRANSFORMATOR ARUS (CT)

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI....................................................................................................................................... 1I. PENDAHULUAN................................................................................................................21.1. Pengertian Trafo Arus........................................................................................................21.2. Fungsi Trafo Arus...............................................................................................................41.3. Jenis Trafo Arus.................................................................................................................61.4. Komponen Trafo Arus......................................................................................................131.5. Failure Mode and Effect Analysis (FMEA)........................................................................16

1.5.1. Mendefinisikan sistem (peralatan) dan fungsinya.............................................161.5.2. Menentukan sub sistem dan fungsi tiap subsistem...........................................161.5.3. Menentukan functional failure tiap subsistem...................................................161.5.4. Menentukan failure mode tiap subsistem..........................................................171.5.5. FMEA CT..........................................................................................................17

II. PEDOMAN PEMELIHARAAN.........................................................................................182.1. In Service Inspection........................................................................................................18

2.1.1. Dielectric...........................................................................................................182.1.2. Mechanical Structure........................................................................................182.1.3. Pentanahan CT.................................................................................................19

2.2. In Service Measurement...................................................................................................192.2.1. Thermovision....................................................................................................19

2.3. Shutdown Testing/Measurement......................................................................................202.3.1. Tahanan Isolasi.................................................................................................202.3.2. Tan Delta..........................................................................................................202.3.3. Pengujian Kualitas Minyak isolasi.....................................................................252.3.4. Pengujian Dissolved Gas Analysis (DGA).........................................................272.3.5. Tahanan Pentahanan........................................................................................272.3.6. Ratio..................................................................................................................272.3.7. Pengujian Eksitasi atau Vknee..........................................................................29

2.4. Shutdown Treatment........................................................................................................30III. EVALUASI HASIL PEMELIHARAAN DAN REKOMENDASI.........................................313.1. In Service Inspection........................................................................................................313.2. In Service Measurement...................................................................................................34

3.2.1. Thermovisi klem dan konduktor........................................................................343.2.2. Thermovisi Isolator dan Housing CT.................................................................35

3.3. Shutdown Testing/ Measurement.....................................................................................363.3.1. Tahanan Isolasi.................................................................................................363.3.2. Tan Delta..........................................................................................................373.3.3. Kualitas Minyak.................................................................................................413.3.4. DGA..................................................................................................................453.3.5. Tahanan Pentanahan........................................................................................463.3.6. Ratio..................................................................................................................46

3.4. Shutdown Inspection........................................................................................................46IV. TABEL URAIAN KEGIATAN PEMELIHARAAN...............................................................48

Listrik untuk kehidupan yang lebih baik 1

PT PLN (Persero)


I. PENDAHULUAN

I.1. Pengertian Trafo Arus

Trafo Arus (Current Transformator) yaitu peralatan yang digunakan untuk

melakukan pengukuran besaran arus pada intalasi tenaga listrik disisi primer

(TET, TT dan TM) yang berskala besar dengan melakukan transformasi dari

besaran arus yang besar menjadi besaran arus yang kecil secara akurat dan teliti

untuk keperluan pengukuran dan proteksi.

Prinsip kerja trafo arus adalah sebagai berikut:

Untuk trafo yang dihubung singkat :

Untuk trafo pada kondisi tidak berbeban:

Dimana

,

sehingga ,

jumlah lilitan primer, dan


P1

P2

S2

S1I2I1

N1 N2

Gambar 1.1. Rangkaian pada Trafo Arus

PT PLN (Persero)


jumlah lilitan sekunder.

Rangkaian Ekivalen

Tegangan induksi pada sisi sekunder adalah

Volt

Tegangan jepit rangkaian sekunder adalah

Volt

Volt

Dalam aplikasinya harus dipenuhi

Dimana: kerapatan fluksi (tesla)

luas penampang (m²)

frekuensi (Hz)

jumlah lilitan sekunder

tegangan sisi primer

tegangan sisi sekunder


E2 I2U1 I2·Zb = U2I0

I1Z1 I2Z2

Gambar 1.2. Rangkaian Ekivalen

PT PLN (Persero)


impedansi/tahanan beban trafo arus

impedansi/tahanan kawat dari terminasi CT ke instrumen

impedansi/tahanan internal instrumen, misalnya relai

proteksi atau peralatan meter.

Diagram Fasor Arus dan Tegangan pada Trafo Arus (CT)

I.2. Fungsi Trafo Arus

Fungsi dari trafo arus adalah:

- Mengkonversi besaran arus pada sistem tenaga listrik dari besaran primer

menjadi besaran sekunder untuk keperluan pengukuran sistem metering dan

proteksi

- Mengisolasi rangkaian sekunder terhadap rangkaian primer, sebagai

pengamanan terhadap manusia atau operator yang melakukan pengukuran.

- Standarisasi besaran sekunder, untuk arus nominal 1 Amp dan 5 Amp

Secara fungsi trafo arus dibedakan menjadi dua yaitu:

a). Trafo arus pengukuran


ØIm

IO

IOI1

I2

U2

E

U1I1 Z1

I2 Z2

Gambar 1.3. Diagram Fasor Arus dan Tegangan pada Trafo Arus

PT PLN (Persero)


o Trafo arus pengukuran untuk metering memiliki ketelitian tinggi pada

daerah kerja (daerah pengenalnya) 5% - 120% arus nominalnya

tergantung dari kelasnya dan tingkat kejenuhan yang relatif rendah

dibandingkan trafo arus untuk proteksi.

o Penggunaan trafo arus pengukuran untuk Amperemeter, Watt-meter,

VARh-meter, dan cos meter.

b). Trafo arus proteksi

Trafo arus untuk proteksi, memiliki ketelitian tinggi pada saat terjadi

gangguan dimana arus yang mengalir beberapa kali dari arus

pengenalnya dan tingkat kejenuhan cukup tinggi.

Penggunaan trafo arus proteksi untuk relai arus lebih (OCR dan GFR),

relai beban lebih, relai diferensial, relai daya dan relai jarak.

Perbedaan mendasar trafo arus pengukuran dan proteksi adalah pada

titik saturasinya seperti pada kurva saturasi dibawah (Gambar 4).

- Trafo arus untuk pengukuran dirancang supaya lebih cepat jenuh

dibandingkan trafo arus proteksi sehingga konstruksinya mempunyai luas

penampang inti yang lebih kecil (Gambar 5).


pengukuran

V

I

proteksi

Gambar 1.4. Kurva kejenuhan CT untuk Pengukuran dan Proteksi

PT PLN (Persero)


I.3. Jenis Trafo Arus

Jenis trafo arus menurut tipe kontruksi dan pasangannya.

Tipe Konstruksi

Tipe cincin (ring / window type) Gbr. 1a dan 1b.

Tipe cor-coran cast resin (mounded cast resin type) Gbr. 2.

Tipe tangki minyak (oil tank type) Gbr. 3.

Tipe trafo arus bushing

Tipe Pasangan.

Pasangan dalam (indoor)

Pasangan luar (outdoor)

Jenis trafo arus berdasarkan konstruksi belitan primer:

o Sisi primer batang (bar primary) dan


A2

CT Proteksi

A1

CT Pengukuran

Gambar 1.5. Luas Penampang Inti Trafo Arus

PT PLN (Persero)


o Sisi tipe lilitan (wound primary).

Jenis trafo arus berdasarkan konstruksi jenis inti

Trafo arus dengan inti besi

Trafo arus dengan inti besi adalah trafo arus yang umum digunakan, pada

arus yang kecil (jauh dibawah nilai nominal) terdapat kecenderungan

kesalahan dan pada arus yang besar (beberapa kali nilai nominal) trafo

arus akan mengalami saturasi.


Gambar 1.6. Bar Primary

Gambar 1.7 Wound Primary

PT PLN (Persero)


Trafo arus tanpa inti besi

Trafo arus tanpa inti besi tidak memiliki saturasi dan rugi histerisis,

transformasi dari besaran primer ke besaran sekunder adalah linier di

seluruh jangkauan pengukuran, contohnya adalah koil rogowski (coil

rogowski)

Jenis trafo arus berdasarkan jenis isolasi

Berdasarkan jenis isolasinya, trafo arus dibagi menjadi dua kelompok,

yaitu:

o Trafo arus kering

Trafo arus kering biasanya digunakan pada tegangan rendah,

umumnya digunakan pada pasangan dalam ruangan (indoor).

o Trafo arus Cast Resin

Trafo arus ini biasanya digunakan pada tegangan menengah,

umumnya digunakan pada pasangan dalam ruangan (indoor), misalnya

trafo arus tipe cincin yang digunakan pada kubikel penyulang 20 kV.

o Trafo arus isolasi minyak

Trafo arus isolasi minyak banyak digunakan pada pengukuran arus

tegangan tinggi, umumnya digunakan pada pasangan di luar ruangan

(outdoor) misalkan trafo arus tipe bushing yang digunakan pada

pengukuran arus penghantar tegangan 70 kV dan 150 kV.

o Trafo arus isolasi SF6 / Compound

Trafo arus ini banyak digunakan pada pengukuran arus tegangan

tinggi, umumnya digunakan pada pasangan di luar ruangan (outdoor)

misalkan trafo arus tipe top-core.


PT PLN (Persero)


Jenis trafo arus berdasarkan pemasangan

Berdasarkan lokasi pemasangannya, trafo arus dibagi menjadi dua

kelompok, yaitu:

o Trafo arus pemasangan luar ruangan (outdoor)

Trafo arus pemasangan luar ruangan memiliki konstruksi fisik yang

kokoh, isolasi yang baik, biasanya menggunakan isolasi minyak untuk

rangkaian elektrik internal dan bahan keramik/porcelain untuk isolator

ekternal.

o Trafo arus pemasangan dalam ruangan (indoor)

Trafo arus pemasangan dalam ruangan biasanya memiliki ukuran yang

lebih kecil dari pada trafo arus pemasangan luar ruangan, menggunakan

isolator dari bahan resin.


Gambar 1.8. Trafo Arus Pemasangan Luar Ruangan

PT PLN (Persero)


Jenis Trafo arus berdasarkan jumlah inti pada sekunder

– Trafo arus dengan inti tunggal

Contoh: 150 – 300 / 5 A, 200 – 400 / 5 A, atau 300 – 600 / 1 A.

– Trafo arus dengan inti banyak

Trafo arus dengan inti banyak dirancang untuk berbagai keperluan

yang mempunyai sifat pengunaan yang berbeda dan untuk menghemat

tempat.

Contoh:

Trafo arus 2 (dua) inti 150 – 300 / 5 – 5 A (Gambar XX).

Penandaan primer: P1-P2

Penandaan sekunder inti ke-1: 1S1-1S2 (untuk pengukuran)

Penandaan sekunder inti ke-2: 2S1-2S2 (untuk relai arus lebih)


Gambar 1.9 Trafo Arus Pemasangan Dalam Ruangan

PT PLN (Persero)


Trafo arus 4 (empat) inti 800 – 1600 / 5 – 5 – 5 – 5 A (Gambar 11).

Penandaan primer: P1-P2

Penandaan sekunder inti ke-1: 1S1-1S2 (untuk pengukuran)

Penandaan sekunder inti ke-2: 2S1-2S2 (untuk relai arus lebih)

Penandaan sekunder inti ke-3: 3S1-3S2 (untuk relai jarak)

Penandaan sekunder inti ke-4: 4S1-4S2 (untuk proteksi rel)

Trafo arus 4 (empat) inti 800 – 1600 / 5 – 5 – 5 – 5 A


P1 P2

1S1 1S2 2S1 2S2

300/5 A

300/5 A

Gambar 1.10. Trafo Arus dengan 2 Inti

Gambar 1.11: Trafo Arus dengan 4 Inti

1S1 1S2 2S1 2S2 3S1 3S2 4S1 4S2

P1 P2

300/5 A

300/5 A

300/5 A

300/5 A

PT PLN (Persero)


Jenis trafo arus berdasarkan pengenal

Trafo arus memiliki dua pengenal, yaitu pengenal primer dan sekunder.

Pengenal primer yang biasanya dipakai adalah 150, 200, 300, 400, 600,

800, 900, 1000, 1200, 1600, 1800, 2000, 2500, 3000 dan 3600.

Pengenal sekunder yang biasa dipakai adalah 1 dan 5 A.

Berdasarkan pengenalnya, trafo arus dapat dibagi menjadi:

– Trafo arus dengan dua pengenal primer

o Primer seri

Contoh: CT 800 – 1600 / 1 A

Untuk hubungan primer seri, maka didapat rasio CT

800 / 1 A, lihat Gambar 12.a. berikut.

o Primer paralel

Contoh: CT dengan rasio 800 – 1600 / 1 A


Gambar 1.13. Primer Seri

CT rasio 800 / 1 A

S1

P1 P2

S2

Gambar 1.12 Primer Paralel

CT rasio 1600 / 1 A

P2P1

S1 S2

PT PLN (Persero)


Untuk hubungan primer paralel, maka didapat rasio CT

1600 A, lihat Gambar 12.b.

- Trafo arus multi rasio/sekunder tap

Trafo arus multi rasio memiliki rasio tap yang merupakan kelipatan dari

tap yang terkecil, umumnya trafo arus memiliki dua rasio tap, namun

ada juga yang memiliki lebih dari dua tap (lihat Gambar 13).

Contoh:

– Trafo arus dengan dua tap: 300 – 600 / 5 A

Pada Gambar 13.a., S1-S2 = 300 / 5 A, S1-S3 = 600 / 5 A.

– Trafo arus dengan tiga tap: 150 – 300 – 600 / 5 A

Pada Gambar 13.b., S1-S2 = 150 / 5 A, S1-S3 = 300 / 5 A, S1-S4 =

600 / 5 A.


P1

S1

P2

S2 S3

Gambar 1.14

CT Sekunder 2 Tap

P1 P2

S1 S2 S3 S4

Gambar 1.15.

CT Sekunder 3 Tap

PT PLN (Persero)


I.4. Komponen Trafo Arus

Tipe cincin (ring / window type) dan Tipe cor-coran cast resin

(mounded cast resin type)

Keterangan

1. Terminal utama (primary terminal)

2. Terminal sekunder (secondary terminal).

3. Kumparan sekunder (secondary winding).


Gambar 1.16. CT tipe cincin

Gambar 1.17. Komponen CT tipe cincin

PT PLN (Persero)


CT tipe cincin dan cor-coran cast resin biasanya digunakan pada kubikel

penyulang (tegangan 20 kV dan pemasangan indoor). Jenis isolasi pada

CT cincin adalah Cast Resin

Tipe Tangki

Komponen Trafo arus tipe tangki

1. Bagian atas Trafo arus (transformator head).

2. Peredam perlawanan pemuaian minyak (oil resistant expansion

bellows).

3. Terminal utama (primary terminal).

4. Penjepit (clamps).

5. Inti kumparan dengan belitan berisolasi utama (core and coil

assembly with primary winding and main insulation).

6. Inti dengan kumparan sekunder (core with secondary windings).


Gambar 1.18. Komponen CT tipe tangki

PT PLN (Persero)


7. Tangki (tank).

8. Tempat terminal (terminal box).

9. Plat untuk pentanahan (earthing plate).

Jenis isolasi pada trafo arus tipe tangki adalah minyak. Trafo arus

isolasi minyak banyak digunakan pada pengukuran arus tegangan

tinggi, umumnya digunakan pada pasangan di luar ruangan (outdoor)

misalkan trafo arus tipe bushing yang digunakan pada pengukuran arus

penghantar tegangan 70 kV, 150 kV dan 500 kV.

I.5. Failure Mode and Effect Analysis (FMEA)

FMEA adalah merupakan suatu metode untuk menganalisa penyebab kegagalan

pada suatu peralatan. Pada buku pedoman pemeliharaan ini FMEA menjadi

dasar utama untuk menentukan komponen yang akan diperiksa dan dipelihara.

FMEA atau Failure Modes and Effects Analysis dibuat dengan cara :

a) Mendefinisikan sistem (peralatan) dan fungsinya

b) Menentukan sub sistem dan fungsi tiap subsistem

c) Menentukan functional failure tiap subsistem

d) Menentukan failure mode tiap subsistem

I.5.1. Mendefinisikan sistem (peralatan) dan fungsinya

Definisi : kumpulan komponen yang secara bersama-sama bekerja

membentuk satu fungsi atau lebih.


PT PLN (Persero)


I.5.2. Menentukan sub sistem dan fungsi tiap subsistem

Definisi : peralatan dan/atau komponen yang bersama-sama membentuk satu

fungsi. Dari fungsinya subsistem berupa unit yang berdiri sendiri dalam suatu

sistem

I.5.3. Menentukan functional failure tiap subsistem

Functional Failure adalah Ketidakmampuan suatu asset untuk dapat bekerja

sesuai fungsinya sesuai standar unjuk kerja yang dapat diterima pemakai

I.5.4. Menentukan failure mode tiap subsistem

Failur Mode adalah Setiap kejadian yang mengakibatkan functional failure

I.5.5. FMEA CT

Didalam FMEA CT terdiri dari Subsistem CT, Functional Failure, Failure Mode

pada CT (lampiran - 1).


PT PLN (Persero)


II. PEDOMAN PEMELIHARAAN

II.1. In Service Inspection

In service inspection adalah kegiatan pengamatan visual pada bagian-bagian

peralatan terhadap adanya anomali yang berpotensi menurunkan unjuk kerja

peralatan atau merusak sebagian/keseluruhan peralatan.

II.1.1. Dielectric

Dalam hal ini dilakukan pemeriksaan dalam keadaan beroperasi dengan cara

melihat visual kecukupan dari media dielectric CT melalui :

A. Memeriksa level ketinggian minyak trafo arus pada gelas penduga.

B. Memeriksa tekanan gas N2 melalui manometer yang terpasang di CT ( indicator

berupa angka)

C. Memeriksa tekanan gas SF6 melalui manometer yang terpasang di CT

( indicator berupa angka)

D. Rembesan / kebocoran minyak CT.

E. Isolator porcelain

Dilakukan pemeriksaan isolator porcelain dengan visual dari isolator.

Mengamati isolator dari keretakan, flek, pecah dan kelainan yang lainnya.

II.1.2. Mechanical Structure

Mechanical structure adalah peralatan yang menyokong berdirinya trafo arus.

Inspeksi mechanical structure dilakukan dengan memeriksa :

- Kondisi core housing (rumah/tangki core) secara visual, apakah kondisi core

housing normal, korosi atau retak.


PT PLN (Persero)


- Kondisi support structure .

II.1.3. Pentanahan CT

Inspeksi pentanahan CT dilakukan dengan memeriksa kawat dan terminal

pentanahan dengan memeriksa hubungan antara terminal dengan mess grounding

switchyard dengan kencang dan sempurna.

II.2. In Service Measurement

In Service Measurement adalah kegiatan pengukuran / pengujian yang dilakukan

pada saat peralatan sedang dalam keadaan bertegangan / beroperasi.

II.2.1. Thermovision

Thermovision digunakan untuk melihat hot spot pada instalasi listrik, dengan Infra

red thermovision dapat dilihat losses yang terjadi di jaringan, semakin tinggi suhu

hotspot yang terjadi maka semakin besar losses yang terjadi. Losses dapat

diakibatkan oleh sambungan yang kurang baik, pemeriksaan dengan thermovision

pada trafo arus digunakan untuk melihat titik-titik sambungan pada trafo arus.

Thermovisi dilakukan pada:

Konduktor dan klem CT. Hal ini bertujuan untuk mengetahui perbedaan suhu

antara konduktor dan klem CT

Isolator dan housing CT. Hal ini bertujuan untuk mengetahui adanya kelainan /

hotspot di dalam CT.

Thermovisi dilakukan setiap 3 bulan, kecuali untuk CT 500 kV dilakukan setiap 2

minggu.


PT PLN (Persero)


II.3. Shutdown Testing/Measurement

Shutdown testing / measurement adalah pekerjaan pengujian yang dilakukan pada

saat peralatan dalam keadaan padam. Pekerjaan ini dilakukan pada saat

pemeliharaan rutin maupun pada saat investigasi ketidaknormalan

II.3.1. Tahanan Isolasi

Pengujian tahanan isolasi menggunakan alat uji tahanan isolasi 5 KV untuk sisi

primer dan 500 V untuk sisi sekunder. Berfungsi untuk mengetahui kualitas tahanan

isolasi pada trafo arus tersebut. Pencatatan hasil pengukuran dilakukan pada saat

60 detik.

II.3.2. Tan Delta

Pengujian tangen delta dilakukan untuk mengetahui nilai faktor dissipasi (tan delta)

dan nilai kapasitansi dari CT. Peningkatan nilai dari kapasitansi akan

mengindikasikan adanya kertas isolasi yang terkontaminasi oleh kelembaban,

pencemaran atau adanya pemburukan pada sistim isolasi CT.

Pengukuran tan delta pada CT dilakukan dalam kondisi sisi primer di hubung

singkat .


2.1. Pengukuran tahanan isolasi CT

PT PLN (Persero)


A. CT tanpa test tap

Mode GST-G


Gambar 2.2. CT tanpa test tap

PT PLN (Persero)


Pengujian dengan mode GST-G pada CT tanpa test tap bertujuan untuk

mengetahui nilai tan delta overall (secara umum). Tegangan uji yang digunakan

adalah 2kV sampai 10 kV.

B. CT dengan Test Tap


Gambar 2.3. Pengujian mode GST-G pada CT tanpa test tap

PT PLN (Persero)


Mode GST-G


Gambar 2.4. CT dengan test tap

PT PLN (Persero)


Mode UST


Gambar 2.5. Pengujian mode GST-G pada CT dengan test tap

Gambar 2.6. Pengujian mode UST pada CT dengan test tap

PT PLN (Persero)


Mode GST - Guard

Pengujian Tan delta pada CT yang memiliki test tap dilakukan tiga kali pengujian yaitu

GST-G, UST dan GST-Guard.

GST-G, bertujuan untuk mengukur nilai tan delta dan kapasitansi secara umum

(overall) dengan menggunakan tegangan uji 2kV s/d 10 kV

UST, bertujuan untuk mengukur nilai tan delta kapasitansi C1 dengan

menggunakan tegangan uji 2kV s/d 10 kV

GST-guard, bertujuan untuk mengukur nilai tan delta kapasitansi C2 dengan

menggunakan menggunakan tegangan uji maksimal 500 V.

II.3.3. Pengujian Kualitas Minyak isolasi

Berdasarkan standard IEC 60422 “Mineral insulating oils in electrical equipment

supervision and maintenance guide” , Trafo arus (CT) masuk dalam kategori D

(instrument/protection transformer >170 kV) dan kategori E (instrument/protection

transformer ≤ 170 kV). Pengujian Kualitas minyak pada trafo instrument hanya

dapat dilakukan pada trafo instrument jenis nonhermetically sealed. Pengujian


Gambar 2.7. Pengujian mode GST-Guard pada CT dengan test tap

PT PLN (Persero)


kualitas isolasi dilakukan secara time based setiap 10 tahun (setelah 5 kali

pemeliharaan 2 tahunan) atau jika hasil pengujian tan delta buruk. Pengambilan

sample yang kedua kali perlu dilakukan konsultasi terlebih dahulu dengan

manufacturer atau mengacu pada manual instruction dari manufacturer masing-

masing.

Pengujian kualitas minyak isolasi CT sesuai standard IEC 60422 meliputi :

A. Pengujian Break Down Voltage (BDV)

Pengujian tegangan tembus dilakukan untuk mengetahui kemampuan minyak

isolasi dalam menahan stress tegangan. Pengujian ini dapat menjadi indikasi

keberadaan kontaminan seperti kadar air dan partikel. Rendahnya nilai

tegangan tembus dapat mengindikasikan keberadaan salah satu kontaminan

tersebut, dan tingginya tegangan tembus belum tentu juga mengindikasikan

bebasnya minyak dari semua jenis kontaminan.

B. Pengujian Water Content

Pengujian kadar air untuk mengetahui seberapa besar kadar air yang

terlarut / terkandung di minyak. Menurut standar IEC 60422 perlu dilakukan

koreksi hasil pengujian kadar air terhadap suhu 20 oC yaitu dengan

mengalikan hasil pengujian dengan faktor koreksi f.

Dimana

Ket :

f= faktor koreksi

ts = Suhu minyak pada waktu diambil (sampling)


PT PLN (Persero)


C. Pengujian Acidity

Minyak yang rusak akibat teroksidasi akan menghasilkan senyawa asam

yang akan menurunkan kualitas isolasi kertas pada trafo arus. Asam ini juga

dapat menjadi penyebab proses korosi pada tembaga dan bagian trafo yang

terbuat dari bahan metal.

D. Pengujian Dielectric Disspation Factor

Pengujian ini bertujuan mengukur arus bocor melalui minyak isolasi, yang

secara tidak langsung mengukur seberapa besar pengotoran atau

pemburukan yang terjadi.

E. Pengujian Interfacial Tension

Pengujian IFT antara minyak dengan air dimaksudkan untuk mengetahui

keberadaan polar contaminant yang larut dan hasil proses pemburukan.

Karakteristik dari IFT akan mengalami penurunan nilai yang sangat drastis

seiring tingginya tingkat penuaan pada minyak isolasi. IFT juga dapat

mengindikasi masalah pada minyak isolasi terhadap material isolasi lainnya.

F. Pengujian Sediment dan Sludge

Pengujian sediment ini bertujuan mengukur seberapa banyak (%) zat

pengotor terhadap minyak isolasi trafo arus.

G. Pengujian Flash point

Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui flash point atau titik nyala api dari

minyak isolasi.

II.3.4. Pengujian Dissolved Gas Analysis (DGA)

Pengujian Dissolved Gas Analysis (DGA) adalah merupakan suatu tool diagnosa

untuk mendeteksi dan mengevaluasi gangguan pada peralatan tenaga listrik

dengan cara mengukur beberapa kandungan gas di dalam minyak isolasi meliputi

gas: Nitrogen(N2), Oxygen (O2), Hydrogen (H2), Carbon monoxide (CO), Carbon


PT PLN (Persero)


dioxide(CO2), Methane (CH4), Ethane (C2H6), Ethylene(C2H4) dan Acetylene

(C2H2). Mengacu pada standard IEC 60599 “Mineral oil-impragnated electrical

equipment in service-Guide to interpretation of Dissolved and free gas analysis” ,

kelainan dalam peralatan trafo instrument dapat dideteksi dengan menggunakan

DGA.

II.3.5. Tahanan Pentahanan

Pengukuran besarnya tahanan pentanahan menggunakan alat uji tahanan

pentanahan. Nilai tahanan pentanahan mempengaruhi keamanan personil terhadap

bahaya tegangan sentuh.

II.3.6. Ratio

Pengukuran ratio bertujuan untuk membandingkan nilai ratio hasil pengukuran

dengan nilai pada nameplate.

Gambar 2.8. Pengujian Ratio dengan Metode Tegangan

Pada sisi sekunder diinjeksikan tegangan yang sesuai, dibawah tegangan saturasi

(knee voltage) dan pada sisi primer diukur tegangan menggunakan voltmeter skala

rendah dengan impedansi tinggi (20 000 Ω/V atau lebih). Ratio belitan mendekati

sama dengan ratio tegangan yaitu membandingkan tegangan di sisi primer dengan

tegangan disisi sekunder.


PT PLN (Persero)


Gambar 2.9. Pengujian Ratio dengan Metode Arus

Pengujian ini menggunakan alat uji injeksi arus (high current test injection),

dilakukan dengan mengatur catu daya pada alat uji sesuai dengan nilai yang

diinginkan serta mencatat arus pada sisi sekunder kedua CT. rasio dari CT adalah

sama dengan rasio dari CT referensi yang dikalikan rasio antara arus sisi sekunder

CT referensi dengan arus sisi sekunder CT yang diuji, seperti persamaan :

NT : Rasio CT yang diuji

NR : Rasio CT referensi

IR : Arus CT referensi

IT : Arus CT yang diuji (~ nominal)

II.3.7. Pengujian Eksitasi atau Vknee

Tujuan dari pengujian ini adalah untuk mengetahui karakteristik eksitasi dari trafo

arus. Karakteristik eksitasi adalah suatu grafik yang menggambarkan hubungan

antara arus eksitasi dan tegangan rms yang diterapkan pada sisi sekunder CT


PT PLN (Persero)


dalam kondisi sisi primer open circuit. Dalam kurva karakteristik eksitasi dapat

diketahui tegangan knee dari suatu CT maka dapat dipastikan bahwa CT tidak

mengalami kejenuhan saat arus primer sama dengan arus hubung singkat

tertinggi.

Gambar 2.10. Rangkaian pengujian eksitasi

Gambar 2.11. Karakteristik Eksitasi


PT PLN (Persero)


II.4. Shutdown Treatment

Shutdown treatment adalah pekerjaan untuk memperbaiki anomali yang ditemukan pada

saat in service inspection/measurement atau menindaklanjuti shutdown

testing/measurement

Tabel 2.1. Shutdown treatment pada CT

No Peralatan yg Dipelihara Cara Pemeliharaan Standar Hasil

1 Box Terminal

Bersihkan Box Terminal. Bersih

Periksa gasket / karet tutup

Box Terminal.

Rapat & Tidak

Bocor

Periksa gland kabel entry. Rapat

Buka tutup Box Terminal &

bersihkan bagian dalam.Bersih

2

Baut-baut Terminal Utama

dan Pentanahan serta baut

wiring dalam Box Terminal

Bersihkan terminal & kabel

konektor.Bersih

Pengencangan baut-baut

terminal.Kencang

3Limit Switch Indikator dan

Alarm low presure SF6Uji fungsi. Trip dan Indikasi

4 Isolator dan Housing CT

serta kaca penduga

Bersihkan Isolator dan

Housing CT serta kaca

Bersih


PT PLN (Persero)


penduga.

III. EVALUASI HASIL PEMELIHARAAN DAN REKOMENDASI

III.1. In Service Inspection

Tabel 3.1. Evaluasi dan Rekomendasi inservice inspection CT

No Item Inspeksi Hasil Inspeksi Rekomendasi

1. Level ketinggian

minyak

Minimum - Pastikan kondisi indikator

ketinggian minyak normal / tidak

normal

- Periksa apakah ada kebocoran

minyak

- Lakukan langkah seperti pada item

3 tabel ini.

Maksimum - Pastikan kondisi indikator

ketinggian minyak normal / tidak

normal

- Pastikan bahwa tidak ada

kontaminasi air dari luar

- Periksa kondisi seal, jika kondisi

seal sudah fatik maka lakukan

penggantian seal dan penggantian

minyak sesuai manual

instrcuction/hubungi manufacturer.


PT PLN (Persero)


2. Level tekanan gas Minimum - Pastikan kondisi indikator

manometer normal / tidak normal

- Periksa apakah ada kebocoran gas



penggantian seal dan penambahan

gas sesuai manual

instruction/hubungi manufacturer.

Maksimum - Pastikan kondisi indikator

manometer normal / tidak normal

3. Kebocoran minyak Rembes/Bocor - Periksa sumber kebocoran minyak

- Lakukan pengujian kualitas minyak

untuk memastikan kondisi minyak

isolasi (khusus untuk jenis non

hermatically sealed)

- Jika hasil pengujian minyak isolasi

dalam kondisi poor, maka lakukan

langkah seperti pada sub bab 3.3.3

(karakteristik minyak)



penggantian seal dan penggantian

minyak sesuai manual

instrcuction/hubungi manufacturer.

4. Kondisi fisik

isolator porcelain

Flek/Retak/pecah Lakukan penggantian CT bila pecah tdk

bisa ditoleransi. (retak melingkar)

Lapisi dengan insulator varnish untuk

kondisi isolator flek atau dengan

gunakan ceramic sealer/ceramic


PT PLN (Persero)


rebound untuk kondisi pecah kecil.

5. Kondisi core

housing

Retak Lakukan penggantian CT

6. Kondisi structure

penyangga

Korosi/Kendor/

Bengkok

Cat ulang / perbaiki

7. Kondisi grounding Lepas/kendor/

rantas

- Sambungkan kembali kawat

pentanahan sehingga pentanahan

tersambung dengan mesh grounding

GI.

- Kencangkan kembali kawat

pentanahan sehingga pentanahan

tersambung dengan mesh grounding

GI.

- Sambungkan ganti kawat pentanahan

sehingga pentanahan tersambung

dengan mesh grounding GI.


PT PLN (Persero)


III.2. In Service Measurement

III.2.1. Thermovisi klem dan konduktor

Data Tambahan yang diperlukan untuk evaluasi hasil thermovisi adalah : Beban saat

pengukuran dan Beban tertinggi yang pernah dicapai (dalam Ampere). Selanjutnya

dihitung selisih (∆T akhir) antara suhu konduktor dan klem dengan mengunakan rumus

berikut :

(I max/I beban)2 x ∆T awal

dimana :

I max : Beban tertinggi yang pernah dicapai

I beban : Beban saat pengukuran

∆T awal : Selisih suhu konduktor dan klem CT

Tabel 3.2 Evaluasi dan Rekomendasi Thermovisi Klem

No ∆T akhir Rekomendasi

1. <10oKondisi normal, pengukuran berikutnya

dilakukan sesuai jadwal

2. 10o-25o Perlu dilakukan pengukuran satu bulan lagi

3. 25o-40o Perlu direncanakan perbaikan

4. 40o-70o Perlu dilakukan perbaikan segera

5. >70o Kondisi darurat


PT PLN (Persero)


III.2.2. Thermovisi Isolator dan Housing CT

Evaluasi dilakukan dengan cara membandingkan hasil thermography CT fasa R,S,

dan T.

Berdasarkan InternationaI Electrical Testing Association (NETA) Maintenance

Testing Specifications (NETA MTS-1997) interpretasi hasil thermovisi dapat

dikategorikan sebagai berikut:

Tabel 3.3. Evaluasi dan rekomendasi Thermovisi isolator dan housing CT

No ∆T1

(perbedaan suhu

antar fasa)

Rekomendasi

1. 1 oC – 3oC Dimungkinkan ada ketidaknormalan, perlu investigasi

lanjut.

2. 4 oC – 15oC Mengindikasikan adanya defesiensi, perlu dijadwalkan

perbaikan.

3. >16oC Ketidaknormalan Mayor, perlu dilakukan perbaikan /

penggantian segera.

III.3. Shutdown Testing/ Measurement

III.3.1. Tahanan Isolasi

Standar : VDE

Batasan yang digunakan : 1MOhm per 1 kV (phasa-phasa)


PT PLN (Persero)


Tabel 3.3. Evaluasi dan Rekomendasi Pengujian Tahanan Isolasi

No Hasil Uji Keterangan Rekomendasi

1. > 1MOhm/1kV Good

2. < 1MOhm/1kV Poor - Lakukan pengujian lebih lanjut

III.3.2. Tan Delta

Batasan Tan δ (reff ABB)


PT PLN (Persero)


Tabel 3.4. Evaluasi dan Rekomendasi Pengujian Tan Delta


PT PLN (Persero)



No Hasil Pengujian Keterangan Rekomendasi

1 CT 70 kV

< 5% Acceptable Lakukan pengujian sesuai periode yang

dijadwalkan

> 5% Unacceptable a.Lakukan pengujian sekali lagi untuk

memastikan akurasi hasil uji

b.Lihat trend hasil pengujian /hasil uji

periode sebelumnya

c. Bandingkan dengan hasil pengujian yang

lain (tahanan isolasi), Jika mengindikasikan

hal yang sama (poor) maka :

d. Lakukan pengujian kualitas minyak

isolasi dan DGA (khusus untuk CT jenis

non hermatically sealed) jika CT berusia >

10 th dan belum pernah dilakukan

pengambilan sample minyak (atau hubungi

manufacturer jika sebelumnya sudah

pernah dilakukan pengambilan sample

minyak)

e. Cek Kondisi Diaphragm bellows, jika

terindikasi kemasukan air/udara maka

laksanakan penggantian minyak sesuai

manual instruction atau hubungi

manufacturer.

f. Lakukan penggantian bila hasil

perbaikan tetap menunjukkan > 5 %.

2 CT 150 kV

<2.5% Acceptable Lakukan pengujian sesuai periode yang

dijadwalkan

>2.5% Unacceptable a.Lakukan pengujian sekali lagi untuk

memastikan akurasi hasil uji

b.Lihat trend hasil pengujian /hasil uji

periode sebelumnya

c. Bandingkan dengan hasil pengujian yang

lain (tahanan isolasi), Jika mengindikasikan

hal yang sama (poor) maka :

PT PLN (Persero)


*) Hasil pengujian tan delta diatas sudah dikoreksi pada temperature 20oC

III.3.3. Kualitas Minyak

Tabel 3.5.Evaluasi dan Rekomendasi Pengujian Kualitas Minyak


1. Breakdown Voltage:

Kategori D (>170kV)

>60 kV/2.5 mm Good Normal.

50-60 kV/2.5 mm Fair - Periksa apakah ada indikasi

kebocoran CT dan perbaiki.

- Laksanakan penggantian minyak

sesuai manual instruction atau

hubungi manufacturer.

<50 kV/2.5 mm Poor

Kategori E (≤ 170 kV)

s.d.a>50 kV/2.5 mm Good

40-50 kV/2.5 mm Fair

<40kV/2.5 mm Poor


PT PLN (Persero)


2. Water Content Koreksi ke suhu 20oC

Kategori D (>170kV)

<5ppm Good Normal.

5-10ppm Fair - Periksa apakah ada indikasi





>10ppm Poor


s.d.a<5ppm Good

5-15ppm Fair

>15ppm Poor

3. Acidity

Kategori D (>170kV)

<0.1 Good - Normal.

0.1-0.15 Fair - Laksanakan penggantian minyak


hubungi manufacturer dan monitor.>0.15 Poor


PT PLN (Persero)


- Bila acidity tetap tinggi laksanakan

penggantian CT.


s.d.a<0.1 Good

0.1-0.2 Fair

>0.2 Poor

4. Dielectric Dissipation Factor

Kategori D (>170kV)

<0.01 Good Normal.

0.01-0.03 Fair - Periksa apakah ada indikasi





>0.03 Poor


s.d.a<0.1 Good

0.1-0.3 Fair


PT PLN (Persero)


>0.3 Poor

5. Interfacial Tension (mN/m)

Kategori D (>170kV)

>28 Good - Normal.

22-28 Fair - Laksanakan penggantian minyak


hubungi manufacturer.<22 Poor

Kategori E (≤ 170 kV) Bukan merupakan pengujian rutin

6. Pengujian Sedimen dan Sludge

<0.02% Good - Normal.

>0.02% Poor - Laksanakan penggantian minyak



7. Pengujian Flash Point

Perubahan <10% Good - Normal.

Perubahan >10% Poor - Laksanakan penggantian minyak




PT PLN (Persero)


Standard yang digunakan : IEC 60422 “Mineral insulating oils in electrical

equipment supervision and maintenance guidance”.

*) Khusus untuk CT jenis non hermatically sealed, setalah beroperasi 10 tahun atau

jika diperlukan untuk keperluan investigasi

III.3.4. DGA

Standar yang digunakan IEC 60599 tahun 1999 “Mineral oil-impragnated electrical

equipment in service-Guide to interpretation of Dissolved and free gas analysis”.

Tabel 3.6. Evaluasi dan Rekomendasi pengujian DGA

Jenis fault C2H2/C2H4 CH4/H2 C2H4/C2H6 Rekomendasi

PD Partial Discharge NS 1) <0.1 <0.2 Investigasi lebih

lanjut

D1 Discharge of Low

energy

>1 0.1-0.5 >1 Investigasi lebih

lanjut

D2 Discharge of High

energy

0.6-2.5 0.1-1 >2 Investigasi lebih

lanjut

T1 Thermal Fault <

300oC

NS 1) >1

(NS)

<1 Investigasi lebih

lanjut

T2 Thermal Fault

300<t<700oC

<0.1 >1 1-4 Investigasi lebih

lanjut

T3 Thermal Fault

>700oC

<0.2 >1 >4 Investigasi lebih

lanjut


PT PLN (Persero)


NS 1) = not significant regardless of value.

III.3.5. Tahanan Pentanahan

Tabel 3.7. Evaluasi dan Rekomendasi Pengujian Tahanan Pentanahan


1. < 1 Ohm Good Normal

2. > 1Ohm Poor Periksa kondisi konduktor grounding dan

sambungan.

III.3.6. Ratio

Standard yang digunakan : IEEE Std C57.13-1993 “Standard Requirements for

Instrument Transformers”.

Error ratio hasil pengukuran dan nameplate dikategorikan menjadi dua batasan yaitu :

1. CT untuk keperluan metering : error maksimum + 0.1%

2. CT untuk keperluan lain (proteksi, load control dan keperluan sejenisnya) : error

maksimum + 1.2%

III.4. Shutdown Inspection

Tabel 3.8. Evaluasi dan Rekomendasi Hasil Shutdown Inspection

No Item Inspeksi Kondisi NormalRekomendasi bila kondisi normal

tidak terpenuhi


PT PLN (Persero)


1 Box Terminal

Bersih - Dibersihkan

Kering

- Periksa gasket / karet tutup Box

Terminal ada yg aus / sudah mengeras.

Bila sdh aus agar gasket / karet diganti.

- Periksa kondisi tutup box beroperasi

normal / tidak.

- Periksa kondisi engsel/baut/kunci

penutup box normal / tidak.

- Periksa kondisi box terminal masih

baik/sudah berkarat/berlubang.

- Periksa kondisi gland kabel tertutup

rapat / tidak. Agar selalu tertutup rapat.

2

Baut-baut

Terminal Utama

dan Pentanahan

serta baut wiring

dalam Box

Terminal

Bersih Dibersihkan dari kotoran, jamur & karat.

KencangLakukan pengencangan baut-baut

terminal.

3

Limit Switch

Indikator dan

Alarm low presure

SF6

Beroperasi normal Lakukan pengujian fungsi

4 Isolator dan

Housing CT serta

Bersih Dilakukan pembersihan


PT PLN (Persero)


kaca penduga

IV. TABEL URAIAN KEGIATAN PEMELIHARAAN

Tabel 4.1. Uraian Kegiatan Pemeliharaan

Jenis Pemeliharaan Jenis Inspeksi/Pengujian PeriodeBatasan

OperasiAlat Uji

In service Inspection 1. Pemeriksaan level

ketinggian minyak CT

Mingguan NORMAL Visual

2. Pemeriksaan level

tekanan minyak (khusus

untuk dengan rubber

bellow) dan tekanan gas.

Harian MEDIUM Visual

3. Pemeriksaan kebocoran

minyak

Harian NORMAL Visual

4. Pemeriksaan kondisi fisik

isolator porcelain


5. Pemeriksaan kondisi

core housing


6. Pemeriksaan kondisi Tahunan NORMAL Visual


PT PLN (Persero)


structure penyangga

7. Pemeriksaan kondisi

grounding

Bulanan NORMAL Visual

Jenis PemeliharaanJenis

Inspeksi/PengujianPeriode

Batasan

OperasiAlat Uji

In service

measurement

1. Thermovisi antara klem

dan konduktor

3 Bulanan

atau 2

mingguan

∆T < 10 0 C Kamera

Thermography

2. Thermovisi housing &

isolator CT

Bulanan atau

2 mingguan

∆T = 1 - 3 0 C Kamera

Thermography

Shutdown Testing

Measurement

1. Pengujian tahanan

Isolasi

2 Tahunan > 1MΩ/1kV Alat Uji

Tahanan

Isolasi

2. Pengujian Tan Delta

dan Kapasitansi

2 Tahunan 70 kV < 5 % Alat uji tan

delta

150 kV < 2,5

%

500 kV < 0,5


PT PLN (Persero)


%

3. Pengujian Tahanan

Pentahanan

2 Tahunan < 1 Ω Alat uji

tahanan

pentanahan

4. Pengujian Ratio Jika direlokasi Metering +

0,1%

Proteksi +

1,2%

Alat uji ratio

5. Pengujian Eksitasi Jika direlokasi Alat uji Vknee

6. Pengujian kualitas

minyak isolasi,

meliputi ;

Time based setiap 10 tahun atau jika

diperlukan (hasil Tan Delta melebihi nilai

standar)

a. Pengujian Break

Down Voltage (BDV)

b. Pengujian Water

Content

< 70 kV ≥ 30 kV/2,5 mm

70-170 kV

≥ 40 kV/2,5 mm

> 170 kV ≥ 50 kV/2,5 mm

mgH2O/kg Oil

at 200 C < 5

Alat uji Teg

tembus

Alat uji

Kadar Air


PT PLN (Persero)


c. Pengujian Acidity

d. Pengujian Dielectric

Disspation Factor

e. Pengujian Interfacial

Tension

f. Pengujian Sediment

dan Sludge

g. Pengujian Flash point

mgKOH/g < 0,1

> 170 kV : < 0,01

≤ 170 kV : < 0,1

mN/m > 28

> 0,2

Perubahan < 10 %

lat uji Kadar

Keasaman

Alat uji Tan

δ minyak

Alat uji IFT

Alat uji

Sediment

Alat uji

Flash Point

7. Pengujian DGA Time based setiap 10 tahun atau jika

diperlukan (hasil Tan Delta melebihi nilai

standar)

H2 < 100

CH4 < 120

C2H2 < 35

C2H4 < 50

C2H6 < 65

CO < 350


PT PLN (Persero)


CO2 < 2500

N2 < 1 - 10 %

O2 < 0,2 - 0.35

Shutdown treatment 1. Pemeliharaan

Box Terminal

2 Tahunan NORMAL Visual,

seal,

compound

2. Pemeliharaan

Baut-baut Terminal

Utama dan Pentanahan

serta baut wiring dalam

Box Terminal

2 Tahunan NORMAL &

KENCANG

Tools set

3. Limit Switch Indikator

dan Alarm low presure

SF6

2 Tahunan BEKERJA

NORMAL

Tools set &

Multi meter

4. Isolator dan Housing

CT serta kaca penduga

2 Tahunan BERSIH Tools set &

Lap Majun


PT PLN (Persero)


DAFTAR ISTILAH

In service : Kondisi bertegangan

In service inspection : Pemeriksaan dalam kondisi bertegangan dengan

panca indera

In service measurement : pemeriksaan/pengukuran dalam kondisi

bertegangan dengan alat bantu.

Shutdown testing : Pengujian/pengukuran dalam keadaan tidak

bertegangan

Shutdown function check : Pengujian fungsi dalam keadaan tidak

bertegangan

Online Monitoring : Monitoring peralatan secara terus menerus


PT PLN (Persero)


melalui alat ukur terpasang

DAFTAR PUSTAKA

1. IEC 60422 “Mineral insulating oils in electrical equipment supervision and maintenance

guidance

2. IEC 60599 tahun 1999 “Mineral oil-impragnated electrical equipment in service-Guide to

interpretation of Dissolved and free gas analysis”

3. IEEE Std C57.13-1993 “Standard Requirements for Instrument Transformers”.

4. Presentasi DOBLE tentang pengujian CT

5. Presentasi ABB tentang diagnose CT

6. Paper IEEE, “A Tool for Realibity and Safety: Predict and Prevent Equipment failures with

Thermography” , Copyright mareial IEEE Paper No. PCIC-97-06


PT PLN (Persero)



PT PLN (Persero)


LAMPIRAN

FMEA TRANSFORMATOR ARUS


PT PLN (Persero)


LAMPIRAN

Formulir in service Inspection Harian


PT PLN (Persero)



PT PLN (Persero)


LAMPIRAN

Formulir in service Inspection Mingguan


PT PLN (Persero)



PT PLN (Persero)


LAMPIRAN

Formulir in service Inspection Bulanan


PT PLN (Persero)



PT PLN (Persero)


4.2. Formulir

LAMPIRAN


PT PLN (Persero)


Formulir in service Inspection Tahunan

LAMPIRAN


PT PLN (Persero)


Formlulir In Service Measurement (THERMOVISI)


PT PLN (Persero)



Pedoman o&m Trafo Arus

Documents

Transcript of Pedoman o&m Trafo Arus