BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Kerja Praktek

Pada umumnya bahan isolasi cair (liquid insulation material) telah

digunakan sebagai bahan pengisi pada peralatan-peralatan listrik seperti

transformator, kapasitor, dan pemutus beban (circuit breaker). Fungsi bahan ini

selain sebagai islolasi juga berfungsi sebagai pendingin bagi peralatan. Oleh

karena itu bahan-bahan isolasi cair yang akan digunakan harus mempunyai

tegangan tembus dan daya hantar panas yang tinggi serta sifat listrik dan sifat

kimia yang dapat menunjang ketahanan isolasi tersebut.

Ketahanan isolasi minyak dapat dipengaruhi oleh kondisi iklim, yaitu

berupa suhu dan kelembaban udara disekitarnya.

Bila dalam minyak terdapat kelembaban, maka akan terbentuk jalur-jalur

yang membuka jalan terhadap terjadinya hubung singkat. Kelembaban tidak

hanya menurunkan ketahanan isolasi minyak, tetapi kelembaban juga diserap oleh

bahan isolasi lain seperti isolasi belitan, sehingga dapat merusak gulungan kawat

tembaga transformator.

Pemeliharaan minyak transformator secara berkala sangat penting untuk

mencegah terjadinya kerusakan isolasi dengan konsekuensi pemadaman. Sebuah

transformator yang bekerja dengan baik selama sekian tahun, dapat mengalami

kerusakan seketika disebabkan oleh kegagalan isolasi. Pemeliharaan yang

dilakukan secara teratur pada minyak transformator adalah merupakan cara yang

paling baik untuk mempertahankan kondisi operasional sebuah transformator

sehingga masa pemanfaatan menjadi relatif panjang.

1.2 Tujuan Kerja Praktek

Penulisan Laporan Kerja Praktek ini bertujuan untuk menjelaskan mengenai

Pengujian Tegangan Tembus Media Isolasi Minyak Trafo dengan menggunakan

Liquid Dielectic Test Set di PLTD Pulo Pisang, Sigli.

1

1.3 Ruang Lingkup Kerja Praktek

Tempat Kerja Praktek(KP) yang di pilih yaitu Pembangkit Listrik Tenaga

Diesel(PLTD) Pulo Pisang yang terletak di desa Pulo Pisang, Sigli. Ruang lingkup

kerja praktek yang dipelajari adalah Pengujian Tegangan Tembus Media Isolasi

Minyak Trafo dengan menggunakan Liquid Dielectic Test Set di PLTD Pulo

Pisang, Sigli.

1.4 Metodologi Pengumpulan Data

Dalam pelaksanaan Kerja Praktek ini khususnya dalam menyelesaikan

Laporan Kerja Praktek (LKP), digunakan beberapa metode yang sudah sangat

lazim dilakukan oleh para pratikan, yakni :

a) Metode Simulasi

Merupakan melihat langsung ke peralatan kerja. Di sini diperlihatkan

bagaimana cara mengoperasikan peralatan tersebut.

b) Metode Observasi

Merupakan kegiatan yang dilakukan di lapangan, yaitu dengan cara

praktek langsung ke lapangan dan wawancara dengan pembimbing

perusahaan/industri, yaitu dengan mengikuti langkah–langkah sebagai berikut :

Praktek kerja lapangan, dilakukan dengan cara praktek

langsung ke lapangan.

Pengumpulan data, yaitu dilakukan dengan cara melakukan survey

dan wawancara langsung dengan pembimbing perusahaan/industri.

Mengklasifikasi data yang di dapat, yaitu memisahkan data yang

diperoleh sehingga dapat diketahui data utama dan data penunjang.

c) Metode Diskusi dan Praktek Langsung

Metode ini dijalankan dengan diskusi, baik dengan mentor, operator

lapangan, juga dengan abang-abang On Job Training(OJT). Yang kemudian

dilanjutkan dengan pengoperasian peralatan.

d) Metode Studi Literatur

Yaitu dengan membaca dan mengambil teori dari buku – buku manual dan

referensi lainnya yang berhubungan dengan praktek yang sedang dilakukan.

2

1.5 Sistematika Penulisan

Laporan kerja praktek ini dibagi atas beberapa bab yang masing-masingnya

terdir dari beberapa sub-bab.

BAB I : PENDAHULUAN

Pada bab ini dibahas tentang latar belakang, permasalahan dan

batasannya tujuan penulisan laporan, metode pegumpulan data

dan sistematika penulisan.

BAB II : DISKRIPSI PLTD PULO PISANG, SIGLI

Menampilkan profil PLTD Pulo Pisang, Sigli, Program Kegiatan

Rutin dan Struktur Pelaksana.

BAB III : DASAR TEORI

Berisikan penjelasan tentang teori pendukung pengujian tegangan

tembus pada minyak trafo.

BAB IV : PENGUJIAN TEGANGAN TEMBUS MINYAK TRAFO

DENGAN MENGGUNAKAN LIQUID DIELECTRIC TEST SET

Berisikan pembahasan pengujian tegangan tembus minyak trafo.

BAB V : PENUTUP

Berisikan kesimpulan dan saran-saran penulis berdasarkan

tulisan laporan kerja praktek yang penulis lakukan di tempat

Kerja Praktek.

3

BAB IIDESKRIPSI PLTD PULO PISANG

2.1 Umum

PT. PLN (Persero) Wilayah NAD Cabang Sigli PLTD Pulo Pisang yang

bergerak dalam pembangkitan energi listrik di Wilayah Provinsi Nangroe Aceh

Darussalam. Dalam melaksanakan pekerjaannya, PT. PLN (Persero) Wilayah

NAD Cabang Sigli PLTD Pulo Pisang sangat menyadari pentingnya mutu

(quality) produk terhadap pelanggan dan pihak-pihak yang terkait serta

pengelolaan lingkungan tempat dimana perusahaan beroperasi .

Dengan semakin berkembangnya permintaan pelanggan dan tuntutan

untuk memenuhi persyaratan standarisasi mutu dan lingkungan dalam memenuhi

komitmen kewajiban pelayanan terhadap pelanggan, maka PT. PLN (Persero)

Wilayah NAD Cabang Sigli PLTD Pulo Pisang mempunyai komitmen, dalam

melakukan proses operasional sesuai dengan permintaan dan persyaratan

pelanggan (Customer Requirement) serta ketentuan yang berlaku sehingga dapat

memuaskan pelanggan (Customer Satisfaction). Kami mewujudkan komitmen

tersebut dengan menerapkan Sistem Manajemen Mutu (SMM) dan Sistem

Manajemen Lingkungan (SML) yang mengacu pada persyaratan ISO 9001:2000

dan ISO 14001:2004, suatu Sistem Manajemen yang diakui secara internasional.

Dengan penerapan Sistem Manajemen Mutu dan Sistem Manajemen

Lingkungan tersebut, PT. PLN (Persero) Wilayah NAD Cabang Sigli PLTD Pulo

Pisang secara konsisten melakukan perbaikan yang berkelanjutan (Continual

Improvement) dalam melaksakan pekerjaan yang sesuai dengan persyaratan

pelannggan dan ketentuan yang berlaku.

2.2 Profil

Sistem tenaga listrik untuk kota Sigli dan sekitarnya disuplai dari satu

pusat pembangkit listrik yang pengoperasiannya secara Interkoneksi dengan Pusat

pembangkit sistem Sumatera Utara sejak tahun 2004.

4

Pusat Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD) Pulo Pisang berlokasi

di salah satu desa dalam wilayah kecamatan Pidie yaitu desa Pulo Pisang.

Kompek PLTD Pulo Pisang terletak pada areal ± 4 Ha. Yang berjarak kira-kira 1

Km dari Kota sigli ke arah utara, PLTD Pulo Pisang menjadi satu unit tersendiri

dibawah PT. PLN (Persero) Wilayah NAD Cabang Sigli sejak tahun 2005 dimana

sebelumnya merupakan PLTD dibawah naungan PLN Cabang Banda Aceh. Tugas

Pokok PLTD adalah mengoperasikan dan memelihara mesin-mesin serta seluruh

aset yang ada dalam lingkungan kerja PLTD dengan unit-unit pembangkitnya.

PLTD Pulo Pisang pada tahun 2006, telah menerapkan Sistem

Manajemen Mutu (QMS) ISO 9001:2000 dan Sistem Manajemen Lingkungan

(QMS) ISO 14001:2004 dan telah mendapatkan dua Setifikat tersebut.

Adapun Spesifikasi Peralatan Teknik sebagai berikut:

Tabel 2.1Spesifikasi Peralatan Teknik dan Generator

SPESIFIKASI PERALATAN TEKNIK

Mesin Deutz Nigata SWD 6 TM SWD 6 TM

Type BV8M628U 8L40CX 410 R 410 RR

Jumlah unit 3 (tiga) 1 (satu) 1 (satu) 1 (satu)

Daya 3x1224 KW 3000 KW 3630 KW 3280 KW

Bahan Bakar Solar Solar Solar Solar

Pelumas Meditran

S 40

Meditran

S 40

Meditran

S 40

Meditran

S 40

GENERATOR

Pabrik Pindad Maidensa Pindad Norway

Kapasitas 3x1200 KW 3000 KW 3400 KW 3280 KW

Daya 0,8 0,8 0,8 0,8

Tegangan 6,3 KV 6,3 KV 6,3 KV 6,3 KV

Frekwensi 50 HZ 50 HZ 50 HZ 50 HZ

5

2.3 Identifikasi Perusahaan

Nama Perusahaan : PT. PLN (PERSERO) Wilayah NAD, Cabang

Sigli, PLTD Pulo Pisang

Pemarkarsa : PT. PLN (PERSERO) Wilayah NAD

Jenis Badan Hukum : PT(Perseroan Terbatas)

Alamat Perusahaan : Jalan Garot Aree, Desa Pulo Pisang, Kecamatan

Pidie,Sigli. Telp.(0653)21088 Fax.(0653)21088

Status Permodalan : BUMN

Bid. Usaha/Kegiatan : PLTD(Pembangkit Listrik Tenaga Diesel)

Penanggung Jawab : Zumara

Jabatan : Manager PLTD Pulo Pisang, Sigli

Unit Pembangkit PLTD Pulo Pisang bergerak dalam bidang pembangkit

tenaga listrik dengan jenis pembangkit tenaga diesel. Dalam usaha memenuhi

kebutuhan listrik di kota Sigli dan sekitarnya, PT. PLN (PERSERO) wilayah

NAD mengoperasikan Pembangkit Listrik Tenaga Diesel(PLTD) Pulo Pisang

yang dalam operasionalnya menjadi tanggung jawab Manager PLTD Pulo Pisang.

Pengoperasiannya dimulai tahun 1987 dan saat ini PLTD Pulo Pisang

mengoperasikan sebanyak 6(enam) unit pembangkit jenis diesel dengan kapasitas

terpasang 13,324 MWdan kapasitas mampu sebesar 7,4 MW. Dari 6(enam) unit

mesin tersebut, 2(dua) unit mesin merupakan mesin baru dan 2(dua) unit mesin

lainnya adalah mesin lama yang masih beroperasi dengan baik, sedangkan 2(dua)

unit mesin lama terjadi gangguan. PLTD Pulo Pisang saat ini beroperasi dari jam

17.00 hingga 23.00 malam, hal hal ini hanya untuk memenuhi beban puncak yang

berkurang dari suplai PLTU Belawan, Sumatra Utara.

Selain dampak positif berupa ketersedianya suplai listrik yang mencukupi

bagi masyarakat dan kegiatan perekonomian, beberapa bentuk hasil pengoperasian

PLTD Pulo Pisang berpotensi memberikan dampak negative terhadap

lingkungannya. Emisi gas buang dari hasil pembakaran di mesin dialirkan di

udara bebas melalui cerobong. Gas emisi ini dapat mengandung bahan-bahan

berbahaya seperti partikel debu, CO, SOX dan NOX. keberadaan mesin-mesin

PLTD Pulo Pisang juga berakibat pada munculnya kebisingan dan kemungkinan

6

getaran pada saat terjadi penggunaan energi listrik melebihi kapasitas tepasang,

yang kesemuanya dapat mengganggu kenyamanan lingkungan sekitar.

Kemungkinan adanya ceceran minyak juga dapat terjadi dikarenakan adanya

usaha pemeliharaan mesin dan adanya kebocoran-kebocoran sat transfer bahan

bakar atau pada mesin-mesin itu sendiri, namun pihak PLTD Pulo Pisang telah

mengawalnya melalui penampungan oli bekas sehingga sedikit sekali yang akan

lolos ke system drainase. Melalui pengolahan lingkungan yang terancana dengan

baik, termasuk ketersediaan Oil Trap yang merupakan suatu instlasi pengolahan

air limbah, diharapkan dapat meminimalkan pengaruh dampak negative dari

kegiatan pengoperasian PLTD Pulo Pisang.

2.4 Sarana Penunjang

Dalam pegoperasiannya, PLTD Pulo Pisang membutuhkan air yang

diperoleh dari sungai, dan dialirkan melalui pipa besi. Untuk kebutuhan

pendinginan mesin, air dari bak penampung di pompa ke dalam tangki harian dan

dialirkan ke unit mesin secara sirkulasi dengan bantuan pompa. Berikut rincian

kebutuhan air dalam pengoperasian PLTD Pulo Pisang:

Kebutuhan air baku : 100 liter/jam

Kebutuhan air penunjang : 200 liter/jam

Kebutuhan air pendingin : 50 liter/jam

PLTD Pulo Pisang dilengkapi dengan Instalasi Pengolahan Air

Limbah(IPAL) yang terletak di Area Komplek Limbah Cair yang dikelola dengan

cara dekantasi berujung pada bak pemisah minyak dari air (Oil Trap). Minyak

yang terpisahkan sselanjutnya di ambil dan dimasukkan ke dalam tangki

penimbunan minyak sementara dan air yang sudah jernih selanjutnya dialirkan ke

parit pembungan akhir dan drainase umum yang terletak di bagian timur PLTD

Pulo Pisang. Limbah minyak dalam tangki penimbun pada waktu tertentu

diangkut dengan mobil tangki oleh pihak ketiga yang telah memiliki izin

pengolaan limbah B3(Bahan Berbahaya dan Beracun) dari Menteri Lingkungan

Hidup.

7

Gambaran system pengelolaan limbah yang ada di lingkungan PLTD Pulo

Pisang adalah seperti berikut:

System Pengelolaan limbah padat : dipisahkan diangkut ke TPA dan

dan limbah B3 digudangkan.

System Pengelolaan limbah cair : perangkap minyak (Oil Trap).

System Pengelolaan limbah gas : cerobong gas buang

setinggi ±10m.

System Pengelolaan limbah minyak : ditampung di tangki/drum.

8

BAB IIIDASAR TEORI

3.1 Transformator

Transformator adalah suatu alat listrik yang dapat memindahkan

dan mengubah energi listrik dari satu atau lebih rangkaian listrik ke rangkaian

listrik yang lain, melalui suatu gandengan magnet dan berdasarkan prinsip induksi

– elektromagnet. Transformator digunakan secara luas, baik dalam bidang tenaga

listrik maupun elektronika. Penggunaan transformator dalam sistem tenaga

memungkinkan terpilihnya tegangan yang sesuai, dan ekonomis untuk tiap – tiap

keperluan, misalnya kebutuhan akan tegangan tinggi dalam pengiriman daya

listrik jarak jauh. Dalam bidang tenaga listrik pemakaian transformator

dikelompokkan menjadi :

a) Transformator daya;

b) Transformator distribusi;

c) Transformator pengukuran :

Berdasarkan cara melilitkan kumparan pada inti, dikenal dua

macam transformator, yaitu tipe inti dan tipe cangkang.

Gambar 3.1 Transformator tipe cangkang dan transformator tipe inti

3.2 Minyak Transformator

Minyak transformator adalah minyak mineral yang diperoleh

dengan pemurnian minyak mentah. Dalam pemakaiannya, minyak ini karena

pengaruh panas dari rugi–rugi di dalam transformator akan timbul

hidrokarbon. Selain berasal dari minyak mineral, minyak transformator ada pula

9

yang dibuat dari bahan organik, misalnya : minyak transformator Piranol, silikon.

Sebagai bahan isolasi, minyak transformator harus mempunyai tegangan

tembus yang tinggi. Minyak transformator mempunyai sifat sebagai media

pemindah panas (disirkulasi) dan bersifat pula sebagai isolasi (daya tegangan

tembus tinggi) sehingga berfungsi sebagai media pendingin dan isolasi. Untuk itu

minyak transformator harus memenuhi persyaratan sebagai berikut: kekuatan

isolasi tinggi penyalur panas yang baik dengan berat jenis yang kecil, sehingga

partikel-partikel dalam minyak dapat mengendap dengan cepat viskositas yang

rendah agar lebih mudah bersirkulasi dan kemampuan pendinginan menjadi

lebih baik titik nyala yang tinggi, tidak mudah menguap yang dapat

membahayakan tidak merusak bahan isolasi padat sifat kimia yang stabil.

Isolasi, seperti minyak transformator, berfungsi untuk memisahkan bagian–bagian

yang mempunyai beda tegangan sehingga diantara bagian–bagian tersebut tidak

terjadi lompatan listrik (flash-over) atau percikan (spark-over). Kegagalan isolasi

pada peralatan tegangan tinggi yang terjadi pada saat peralatan sedang beroperasi

bisa menyebabkan kerusakan alat sehingga kontinuitas sistem menjadi terganggu.

[1,2]

3.3 MekanismeKegagalan Isolasi Cair (Minyak)

Ada beberapa alasan mengapa isolasi cair digunakan, antara lain :

1. Isolasi cair memiliki kerapatan 1000 kali atau lebih dibandingkan

dengan isolasi gas, sehingga memiliki kekuatan dielektrik yang lebih

tinggi menurut hukum Paschen.

2. Isolasi cair akan mengisi celah atau ruang yang akan diisolasi dan

secara serentak melalui proses konversi menghilangkan panas yang

timbul akibat rugi energi.

3. Isolasi cair cenderung dapat memperbaiki diri sendiri (self healing)

jika terjadi pelepasan muatan (discharge).

10

Namun kekurangan utama isolasi cair adalah mudah terkontaminasi.

Beberapa macam faktor yang diperkirakan mempengaruhi kegagalan minyak

transformator seperti:

luas daerah elektroda,

jarak celah (gap spacing),

pendinginan,

perawatan sebelum pemakaian (elektroda dan minyak),

pengaruh kekuatan dielektrik dari minyak transformator yang diukur serta

kondisi pengujian atau minyak transformator itu sendiri juga

mempengaruhi kekuatan dielektrik minyak transformator.

Berikut ini beberapa faktor yang mempengaruhi mekanisme kegagalan

yaitu :

Partikel

Ketidak – murnian memegang peranan penting dalam kegagalan

isolasi. Partikel debu atau serat selulosa dari sekeliling dielektrik padat

selalu tertinggal dalam cairan. Apabila diberikan suatu medan listrik maka

partikal ini akan terpolarisasi. Jika partikel ini memiliki permitivitas e2

yang lebih besar dari permitivitas carian e1, suatu gaya akan terjadi pada

partikel yang mengarahkannya ke daerah yang memiliki tekanan elektris

maksimum diantara elektroda-elektroda.

Air

Air yang dimaksud adalah berbeda dengan partikel yang lembab.

Air sendiri akan ada dalam minyak yang sedang beroperasi/dipakai.

Namun demikian pada kondisi operasi normal, peralatan cenderung untuk

membatasi kelembaban hingga nilainya kurang dari 10 %. Medan listrik

akan menyebabkan tetesan air yang tertahan didalam minyak yang

memanjang searah medan dan pada medan yang kritis, tetesan itu menjadi

tidak stabil. Kanal kegagalan akan menjalar dari ujung tetesan yang

memanjang sehingga menghasilkan kegagalan total.

Gelembung

11

Pada gelembung dapat terbentuk kantung kantung gas yang

terdapat dalam lubang atau retakan permukaan elektroda, yang dengan

penguraian molekul molekul cairan menghasilkan gas atau dengan

penguatan cairan lokal melalui emisi elektron dari ujung tajam katoda.

Gaya elektrostatis sepanjang gelembung segera terbentuk dan ketika

kekuatan kegagalan gas lebih rendah dari cairan, medan yang ada dalam

gelembung melebihi kekuatan uap yang menghasilkan lebih banyak uap

dan gelembung sehingga membentuk jembatan pada seluruh celah yang

menyebabkan terjadinya pelepasan secara sempurna.[4]

3.4 Kegagalan Pada Isolasi Cair (Minyak)

Karakteristik pada isolasi minyak trafo akan berubah jika terjadi

ketidakmurnian di dalamnya. Hal ini akan mempercepat terjadinya proses

kegagalan. Faktor-faktor yang mempengaruhi kegagalan isolasi antara lain adanya

partikel padat, uap air dan gelembung gas.

Mekanisme Kegagalan Isolasi Cair Teori mengenai kegagalan dalam zat

cair kurang banyak diketahui dibandingkan dengan teori kegagalan gas atau zat

padat. Hal tersebut disebabkan karena sampai saat ini belum didapatkan teori yang

dapat menjelaskan proses kegagalan dalam zat cair yang benar-benar sesuai

antara keadaan secara teoritis dengan keadaan sebenarnya. Teori kegagalan zat

isolasi cair dapat dibagi menjadi empat jenis sebagai berikut:

a. Teori Kegagalan Elektronik

Teori ini merupakan perluasan teori kegagalan dalam gas,

artinya proses kegagalan yang terjadi dalam zat cair dianggap serupa

dengan yang terjadi dalam gas. Oleh karena itu supaya terjadi

kegagalan diperlukan elektron awal yang dimasukkan kedalam zat

cair. Elektron awal inilah yang akan memulai proses kegagalan.

b. Teori Kegagalan Gelembung

Kegagalan gelembung atau kavitasi merupakan bentuk

kegagalan zat cair yang disebabkan oleh adanya gelembung-

gelembung gas di dalamnya.

c. Teori Kegagalan Bola Cair

12

Jika suatu zat isolasi mengandung sebuah bola cair dari jenis

cairan lain, maka dapat terjadi kegagalan akibat ketakstabilan bola

cair tersebut dalam medan listrik. Medan listrik akan menyebabkan

tetesan bola cair yang tertahan didalam minyak yang memanjang

searah medan dan pada medan yang kritis tetesan ini menjadi tidak

stabil. Kanal kegagalan akan menjalar dari ujung tetesan yang

memanjang sehingga menghasilkan kegagalan total.

d. Teori Kegagalan Tak Murnian Padat

Kegagalan tak murnian padat adalah jenis kegagalan yang

disebabkan oleh adanya butiran zat padat (partikel) didalam isolasi

cair yang akan memulai terjadi kegagalan.

3.5 Pemurnian (Flushing) Minyak Tranformator

Beberapa metode pemurnian minyak transformator dijelaskan dalam

bagian berikut ini:

a. Mendidihkan (boiling)

Minyak dipanaskan hingga titik didih air dalam alat yang disebut

Boiler. Air yang ada dalam minyak akan menguap karena titik didih

minyak lebih tinggi dari pada titik didih air. Metode ini merupakan

metode yang paling sederhana namun memiliki kekurangan. Pertama

hanya air yang dipindahkan dari minyak, sedangkan serat, arang dan

pengotor lainnya tetap tinggal. Kedua minyak dapat menua dengan

cepat karena suhu tinggi dan adanya udara. Kekurangan yang kedua

dapat diatasi dengan sebuah boiler minyak hampa udara (vacuum

oilboiler).

Alat ini dipakai dengan minyak yang dipanaskan dalam bejana

udara sempit (air tight vessel) dimana udara dipindahkan bersama

dengan air yang menguap dari minyak. Air mendidih pada suhu rendah

dalam ruang hampa oleh sebab itu menguap lebih cepat ketika minyak

dididihkan dalam alat ini pada suhu yang relatif rendah. Alat ini tidak

menghilangkan kotoran pada kendala pertama, sehingga pengotor tetap

tinggal.[4]

13

b. Alat Sentrifugal (Centrifuge reclaiming)

Pencemaran minyak transformator, misalnya: fiber, karbon

maupun lumpur adalah lebih berat daripada minyak transformator

sehingga kotoran-kotoran tersebut suatu saat mengendap dan mudah

dipisahkan secara kasar. Untuk mempercepat proses pemisahan, maka

minyak dipanaskan 450 C hingga 550 C di dalam suatu tabung dan

kemudian diputar atau dipusing dengan cepat. Karena gaya sentrifugal,

maka substansi yang lebih berat akan berada di bagian pinggir bejana

dan minyaknya sendiri yang relatif lebih ringan ana berada di tengah

bejana.

Bagian utama dari pemutar (sentrifugal) adalah sebuah silinder

yang memiliki lempengan-lempengan (hingga 50 buah jumlahnya),

lempengan-lempengan tersebut dipasang pada poros tegak dan

pemutar tersebut berputar bersama-sama dengan poros.

Jarak antara lempengan-lempengan kira-kira 0,3 mm.

Lempengan-lempengan ini menyebabkan minyak dapat terbawa ke

atas. Sedangkan bagian-bagian yang beratakan terlemparke arah

pinggir.[4]

c. Penyaringan (Filtering)

Dengan metode ini minyak disaring melalui kertas penyaring

khusus sehingga pengotor tidak dapat melalui pori-pori penyaring yang

kecil, sementara embun atau uap telah diserap oleh kertas yang

mempunyai hygroscopicity yang tinggi. Jadi filter press ini sangat

efesien memindahkan pengotor padat dan uap dari minyak yang

merupakan kelebihan dari pada alat sentrifugal. Walaupun cara ini

sederhana dan lebih mudah untuk dilakukan, keluaran yang dihasilkan

lebihsedikit jika dibandingkan dengan alat sentrifugal yang

menggunakan kapasitas motor penggerak yang sama.

Filter press ini cocok digunakan untuk memisahkan minyak

dalam circuit breaker (CB), yang biasanya tercemari oleh partikel

14

jelaga (arang) yang kecil dan sulit dipisahkan dengan menggunakan

alat sentrifugal. Untuk menambah output mesin penyaring, minyak

dipanasi 400 hingga 450sehingga viskositas minyak menurun da dengan

demikian makin memudahkan penyaringan.[4]

d. Regenerasi (Regeneration)

Dengan menggunakan absorben, cara ini banyak digunakan pada

pembangkit dan gardu induk.. Absorben adalah substansi yang siap

menyerap produk yang diakibatkan oleh pemakaian dan kelembaban

pada minyak transformator. Regenerasi dengan absorben dapat lebih

baik hasilnya jika dilakukan dengan setelah minyak ditambah H2SO4 .

Selanjutnya jika terjadi kelebihan asam dapat dinetralisir dengan

kalium hidroksida (KOH) dan kemudian minyaknya dicuci dengan air

yang dialirkan, ditambah dengan absorben dan kemudian disaring.

Terdapat 2 cara untuk menambahkan absorben ke dalam minyak

transformator, yaitu :

Minyak dipanaskan dan dicampur dengan absorben yang dipadatkan

dan kemudian disaring (metode sentuhan)

Minyak yang telah dipanasi dialirkan melalui lapisan tipis dari

absorben yang disebut metode filtrasi.

15

BAB IVPENGUJIAN TEGANGAN TEMBUS MINYAK TRAFO

DENGAN MENGGUNAKAN LIQUID DIELECTRIC TEST SET MODEL LD 60

4.1 Pendahuluan

Liquid Dielectric Test Sets Phenix technologies didesain untuk

mengukur tegangan tembus dari isolasi cair yang digunakan dalam transfomator,

kapasitor, bushing dan berhubungan dengan peralatan tegangan tinggi. Liquid

Dielectric Test Sets ini mudah untuk di bawa dan mungkin digunakan untuk salah

satu tempat atau laboratorium pengujian. Tiga model standard dengan ukuran 60,

75, dan 100 kV yang tersedia.

Liquid Dielectric Test Sets Phenix technologies juga tersedia dengan

testing cells yang berbeda-beda yang mana digunakan untuk menahan cairan

selama testing berlangsung. Liquid Dielectric Test Sets Phenix technologies

dengan test cell yang cocok bisa melakukan tes untuk menyesuaikan pada

standard berikut: ASTM D1816, dan D877, EIC 156, BS148, VDE 0370 dan

standard- standard lain yang dapat di pakai.[3]

Table 4.1 Spesifikasi dari Liquid Dielectric Test Sets Phenix technologies

Model No.

Input* Output Rates of Rise

Metering Size in.(mm) Weight lb.(kg)Range Type Accuracy

LD60

120

VAC, 60

Hz or 220

VAC, 50

Hz

*Must be

specified

0-60 kV, RMS

0.5, 2, 3 kV/s

0-60 kV

Digital+/- 1%FS

21 Wx16 D x13

H

(540) x (426) x (350)

50 (23)

LD750-75 kV,

RMS2 kV/s Variabl

e

0-75 kV 30 W x 18 D x 13 H(762) x (457) x

(330)

120 (54)

LD1000-100 kV,

RMS

2 kV/s Variabl

e

0-100 kV

36 W x 20 D x16 H(914) x (508) x

(406)

135 (61)

16

(a) (b)

Gambar 4.1 (a) Liquid Dielectric Test Sets Phenix technologies Model LD60

(b) Test Cell Model LD60

Table 4.2 Test Elektroda dari Liquid Dielectric Test Sets Phenix technologies

Test Standard

Test Electrodes Gap

Rate of

Rise kV/s

ASTM D877 (USA)

Polished brass disc 1.0 in. (25mm) dia.

0,1” +/- 0,0005” 3

ASTM D1816 (USA)

Spherical dome 1.4 in. (36mm) dia.

0,040” or 0,080” +/- 0,0001”

0,5

VDE (Germany)

Spherical dome 36 mm (1.4 in.) dia.

2.5 mm +/- 0,005” 2

IEC (Europe)

Spherical dome 36 mm (1.4 in.) dia.

2.5 mm +/- 0,1 2

BSI (UK)Spherical cap 12.5 mm (10.5 in.) dia.

2.5 mm +/- 0,1 2

17

Fitur-fitur standard

Keamanan operasi meliputi sebuah tempat tes yang covernya transparan,

cover switch yang aman dan zero-start interlock pada output tegangan

tinggi.

Tegangan output dinaikkan dengan terus-menerus dari 0 sampai tegangan

tembus. Angka dari kenaikkan pasti di pilih pada 500, 2000, atau 3000

volt per detik (LD60) dan 2000 volt per detik atau seterusnya (LD75 dan

LD100).

Opersi yang sederhana dapat dicapai dengan menggunakan ayunan kontak

untuk test cell. Cairan di tes dituangkan ke dalam test cell. Kemudian Test

cell di letakkan di dalam media tes pada ayunan kontak.

Single range digital meter digunakan untuk mencatat tegangan tembus.

Single range digital meter ini dapat direset dengan switch.

Control operasi yang cocok dikelompokkan pada panel depan. Ini

termasuk besar, mudah untuk membaca meter; on/off switch dengan

lampu pilot, angka dari kenaikkan switch pemilih, ditambah lagi dengan

start/reset switch. Ketika tegangan tembus terjadi, maka lampu failure

akan menyala dan meter akan mengunci angka pada tegangan tembus.

4.2 Pengujian Kualitas Minyak Transformator

Kekuatan dielektrik merupakan karakteristik penting dalam material

isolasi. Jika kekuatan listrik rendah minyak transformator dikatakan memiliki

mutu yang jelek. Hal ini sering terjadi jika air dan pengotor ada dalam minyak

transformator. Pengujian perlu dilakukan untuk mengetahui kegagalan minyak

transformator.

Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam melakukan uji kegagalan ini

antara lain:

1. Jarak elektroda 2.5 mm

2. Bejana dan elektroda harus benar-benar kering dan bersih setiap sebelum

pengujian, elektroda harus dicuci dengan minyak transformator yang akan

diuji.

18

3. Minyak yang akan diuji harus diambil dengan alat yang benar-benar

bersih, minyak pertama yang keluar dibuang supaya kran-kran menjadi

bersih. Minyak lama pada waktu pertama alirannya dibuang.

4. Botol tempat minyak transformator ditutup dengan lilin supaya kotoran

dan uap air tidak masuk.

Pengujian tegangan tembus minyak transformator dapat dilakukan

dengan menggunakan peralatan seperti ditunjukkan pada gambar 4.2 berikut:

Gambar 4.2 Test Cell Tegangan Tembus Minyak Transformator

Jarak elektroda diatur sedemikian (2,5 mm), sedangkan tegangannya

diatur dengan menggunakan auto – transformator sehingga dapat diketahui

tegangan akhir sebelum saat terjadinya kegagalan isolasi, yaitu terjadinya loncatan

bunga api. Loncatan bunga api dapat dilihat lewat observatori window (lubang

pengamatan berbahan kaca). Selain itu dapat dilihat pada Voltmeter tegangan

tertinggi sebelum terjadinya kegagalan isolasi.

Tegangan tembus nominal minyak transformator untuk tegangan kerja

tertentu dapat dilihat pada tabel 4.3.

Tabel 4.3 Tabel Tegangan Tembus Standar Minyak Transformator

Tegangan Kerja

Peralatan

Tegangan tembus untuk jarak 2,5 mm

Minyak baru Minyak lama

Di atas 35 kV

6 s/d 35 kV

Di bawah 6 kV

40

30

30

35

25

20

19

Dengan demikian dapat diketahui apakah minyak transformator

ketahanan listriknya memenuhi persyaratan yang berlaku. Ketahanan listrik

minyak transformator dapat menurun karena pengaruh asam dan dapat pula

karena kandungan air.[4]

4.3 Teknik Pengambilan Data

4.3.1 Elektroda

Elektrode yang digunakan dalam pengujian ini adalah elektrode

bidang (plat). Elektrode bidang ini digunakan pada pengujian isolasi udara

maupun minyak trafo. Elektrode bidang ini terbuat dari stainlees steel.

Elektrode bidang dapat dilihat pada gambar 4.3 berikut ini :

Gambar 4.3 Elektrode Bidang

4.3.2 Rangkaian Pengujian

Rangkaian pembangkitan tegangan AC pada gambar 4.4 adalah

rangkaian yang digunakan untuk mengetahui tegangan tembus pada

pengujian. Rangkaian tersebut digunakan pada media isolasi udara

maupun media isolasi minyak trafo.

Gambar 4.4 Skema Pengujian Tegangan Tembus dan Rangkaian pengujian tegangan tembus

20

4.4 Hasil Pengujian dan Analisa

Pengujian tegangan tembus pada isolasi minyak trafo dilakukan pada

kondisi temperatur 30o C atau 33o C. Dengan menggunakan 2 jenis minyak trafo

yaitu minyak trafo sebelum flushing dan minyak trafo seteleh flushing (lihat L-2,

L3 dan L-4).

Table 4.4 Pengujian Tegangan Tembus Isolasi Minyak Trafo pada Mesin

Nigata (D2)

NoLama

Pengujian (Interval)

Temperature Electrode

Gap

Tegangan Tembus (kV/cm)

Sebelum Sesudah

1.

5 Menit 30oC 2,5 mm

25,9 56,0

2. 43,9 45,5

3. 52,3 62,4

4. 47,3 42,5

5. 59,6 53,3

6. 53,8 40,7

Jumlah 282,8 300,4

Rata-rata 47,1 50,1

Table 4.5 Pengujian Tegangan Tembus Isolasi Minyak Trafo pada Mesin Deutz

BV8M (D3)

NoLama

Pengujian (Interval)

Temperature Electrode

Gap

Tegangan Tembus (kV/cm)

Sebelum Sesudah

1.

5 Menit 33oC 2,5 mm

38,4 36,5

2. 35,4 40,6

3. 37,0 43,2

4. 30,8 37,0

5. 30,7 33,3

6. 31,8 30,1

Jumlah 165,7 184,2

Rata-rata 34,0 36,8

21

Table 4.6 Pengujian Tegangan Tembus Isolasi Minyak Trafo pada Mesin SWD

(D6)

NoLama

Pengujian (Interval)

Temperature Electrode

Gap

Tegangan Tembus (kV/cm)

Sebelum Sesudah

1.

5 Menit 33oC 2,5 mm

35,0 46,6

2. 42,2 64,9

3. 37,3 64,2

4. 27,1 56,1

5. 56,3 62,8

6. 28,4 55,3

Jumlah 226,3 349,9

Rata-rata 37,7 58,3

Gambar 4.5 Grafik Pengujian Tegangan Tembus Minyak Trafo Sebelum dan Sesudah Flushing pada Mesin Nigata (D2)

22

Gambar 4.6 Grafik Pengujian Tegangan Tembus Minyak Trafo Sebelum dan Sesudah Flushing pada Mesin Deutz BV8M (D3)

Gambar 4.7 Grafik Pengujian Tegangan Tembus Minyak Trafo Sebelum dan Sesudah Flushing pada Mesin SWD (D6)

23

Berdasarkan gambar diatas dapat diketahui bahwa tegangan tembus pada

isolasi minyak sesudah flushing lebih besar dibandingkan dengan isolasi minyak

sebelum flushing. Hal ini disebabkan karena pada minyak sebelum flushing

terdapat kandungan partikel-partikel dan uap air yang menyebabkan

ketidakmurnian pada minyak.

Apabila jumlah partikel yang melayang pada minyak sangat banyak,

partikel-partikel tersebut akan membentuk semacam jembatan yang

menghubungkan kedua elektroda sehingga mengakibatkan terjadinya peristiwa

kegagalan. Namun bila hanya terdapat sebuah partikel, partikel tersebut akan

membuat perluasan area medan (local field enhancement) yang luasnya ditentukan

oleh bentuk partikel itu sendiri. Jika perluasan area medan ini melebihi ketahanan

benda cair, maka terjadilah peristiwa kegagalan setempat (local breakdown) yaitu

terjadi di dekat partikel-partikel asing tersebut. Hal ini akan membuat

terbentuknya gelembung-gelembung gas yang pada akhirnya juga menyebabkan

peristiwa kegagalan pada minyak tersebut.

Pada minyak sebelum flushing cenderung memiliki kadar uap air yang

lebih besar daripada minyak sesudah flushing. Seperti telah dijelaskan sebelumnya

bahwa pada saat medan listrik yang tinggi, molekul uap air yang terlarut memisah

dari minyak dan terpolarisasi membentuk suatu dipol. Jika jumlah molekul-

molekul uap air benyak, maka akan terbentuk kanal peluahan. Kanal ini akan

merambat dan memanjang sampai menghasilkan tembus listrik.

Ketidakmurnian ini sangat berpengaruh dalam kegagalan isolasi

sehingga pada minyak sebelum flushing akan lebih mudah terjadi discharge

dibandingkan dengan minyak sesudah flushing karena kekuatan isolasi minyak

sebelum flushing sudah tidak sebagus minyak sesudah flushing.[5]

24

BAB VPENUTUP

5.1 Kesimpulan:

Setelah mempelajari dan membahas tentang pengujian tegangan tembus

minyak trafo pada PLTD Pulo Pisang, maka penulis dapat mengambil beberapa

kesimpulan sebagai berikut:

1. Tegangan tembus pada isolasi minyak sesudah flushing pada jarak yang

sama lebih besar dibandingkan tegangan tembus pada isolasi minyak

sebelum flushing.

2. Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam melakukan uji kegagalan ini

antara lain:

Jarak elektroda 2.5 mm

Bejana dan elektroda harus benar-benar kering dan bersih setiap

sebelum pengujian, elektroda harus dicuci dengan minyak

transformator yang akan diuji.

Minyak yang akan diuji harus diambil dengan alat yang benar-

benar bersih, minyak pertama yang keluar dibuang supaya kran-

kran menjadi bersih. Minyak lama pada waktu pertama alirannya

dibuang.

Botol tempat minyak transformator ditutup dengan lilin supaya

kotoran dan uap air tidak masuk.

3. Beberapa faktor yang mempengaruhi mekanisme kegagalan yaitu :

Partikel , air dan gelembung.

5.2 Saran:

Dari hasil Kerja Praktek dan Laporan, penulis dapat memberikan saran

yang mungkin dapat bermanfaat yaitu jika melakukan pengujian tegangan tembus

pada media isolasi minyak trafo sebaiknya mengikuti prosedur yang ada atau

harus sesuai dengan standard yang telah ditetapkan.

25

REFERENCE

1. Tobing, B. L 2003, Peralatan Tegangan Tinggi, Gramedia Pustaka Utama,

Medan

2. Tobing, B. L 2003, Dasar Teknik Pengujian Tegangan Tinggi, Gramedia

Pustaka Utama, Jakarta

3. PHENIX Technologies, Liquid Dielectric Test Sets.

http://www.phenixtech.com

4. Elektro Indonesia, Analisis Kegagalan Minyak Transformator, Edisi ke 12,

Maret 1998. http:// www.elektroindonesia.com

5. Abdul Syakur, Mochammad Facta, Perbandingan Tegangan Tembus

Media Isolasi Minyak Trafo Menggunakan Elektroda Bidang.

http://www.elektro.undip.ac.idtransmisides05asyakurdes05.pdf

26