Hardian Ekaputra
2208100082
Dosen Pembimbing:
I Gusti Ngurah Satriyadi Hernanda, ST, MT
Dr. Eng. I Made Yulistya Negara, ST, M.Sc
ANALISIS KINERJA INSULASI SF6
PADA GAS INSULATED SWITCHGEAR
(GIS) P3B WARU BERDASARKAN
INTERPRETASI PENGUKURAN
ACOUSTIC INSULATION ANALYZER
(AIA) MENGGUNAKAN METODE
STOKASTIK
Seminar Tugas Akhir
Latar Belakang
• Partial Discharge dapat terjadi pada isolasi SF6
di Gas Insulated Switchgear (GIS) Waru
sehingga mengakibatkan kegagalan isolasi
• Lokasi terjadinya partial discharge pada
kompartemen GIS perlu diketahui
• Perlu adanya prediksi/ramalan kondisi isolasi
pada beberapa tahun yang akan datang sebagai
referensi pemeliharaan
2
Rumusan Masalah
• Bagaimana cara pengujian partial discharge pada
isolasi SF6 dalam kompartemen GIS menggunakan
piranti Acoustic Insulation Analyzer (AIA)
• Memprediksi peluang terjadinya pemeliharaan untuk
isolasi SF6 pada GIS Waru 150kV menggunakan
Metode Markov.
3
Batasan Masalah
• Analisis kinerja SF6 berdasarkan hasil pengukuran
partial discharge
• Pengukuran partial discharge menggunakan piranti
Acoustic Insulation Analyzer (AIA)
• Data yang digunakan dalam proses Markov hanya
berdasar pada Hasil Interpretasi AIA
4
Isolasi SF6
• Gas SF6 Sulfur Heksafluorida merupakan gas yang
cepat menyerap elektron sehingga busur api tidak
terjadi saat pelepasan pemutus.
• memiliki kekuatan dielektrik 2 sampai 3 kali
dielektrik udara, yaitu kira-kira 9 kV/mm
5
Partial Discharge
• “a localised electric discharge that only partially
bridges the insulation between conductors and which
may or may not occur adjacent to a conductor”
(IEC 60270)
6
Proses Kegagalan pada SF6
• Medan yang seragam
– aktivitas ionisasi
– banjiran elektron
• Medan tak seragam
– Corona
– leader
7
Gas Insulated Switchgear
8
Acoustic Insulation Analyzer
• Acoustic Insulation Analyzer (AIA) adalah alat untuk
menganalisa sinyal elektrik dengan menggunakan
sensor ultrasonik. Sensor ini akan mendeteksi sinyal
akustik yang dipancarkan secara terus menerus dari
partikel yang memantul dan partial discharge dalam
Gas Insulated Switchgear (GIS).
9
Pengukuran AIA
10
Sensor Filter Amplifier
RMSmeasurement
RectifierSmoothing
Envelope Curve
Generator
Loudspeaker, Peak Value
DetectorDisplay
Hasil Ukur Phase Mode
Dengan sudut phasa 360° terdapat sinyal yang
berasal dari partikel yang berada di dalam GIS
dengan amplitudo antara 0,4 mV hingga 1,54
mV; dengan nilai rata-rata 0,48 mV.
11
Pengukuran AIA
Tahun 2005
CB
(mV)
CT
busbar
A (mV)
CT
busbar
B (mV)
DS
(mV)
Sealing
End
(mV)
Maximum 1.67 1.67 1.67 1.67 1.67
Minimum 0.46 0.48 0.45 0.45 0.47
Average 0.63 0.80 0.60 0.60 0.63
Tahun 2006
CB
(mV)
CT
busbar
A (mV)
CT
busbar
B (mV)
DS
(mV)
Sealing
End
(mV)
Maximum 1.54 1.67 0.72 1.67 0.64
Minimum 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40
Average 0.48 0.49 0.48 0.48 0.48
Tahun 2008
CB
(mV)
CT
busbar A
(mV)
CT
busbar B
(mV)
DS
(mV)
Sealing
End
(mV)
Maximum 1.67 1.67 1.45 0.70 1.67
Minimum 0.14 0.14 0.15 0.15 0.16
Average 0.17 0.28 0.19 0.19 0.21
Hasil Pembacaan Pengukuran Phase Mode
12
Analisis Markov
13
Analisis Markov adalah suatu
teknik matematik untuk peramalan
perubahan pada variabel-variabel
tertentu berdasarkan pengetahuan dari
perubahan sebelumnya
Analisis Markov
• Keadaan 1: GI membeli gas SF6 pada supplier W
• Keadaan 2: GI membeli gas SF6 pada supplier L
• Dengan demikian matriks peluang transisi adalah P:
Supplier pilihan GI
pada suatu minggu
Pilihan pada minggu berikutnya
W L
W 90 10
L 20 80
14
Analisis MarkovKeadaan transient dan steady-state
15
Analisis MarkovKeadaan transient dan steady-state
16
Pemodelan Markov Hasil Uji AIA
pada GIS Waru
• Penentuan obyek
– CB, CT busbar A, CT
Busbar B, DS, Sealing
End
• Penentuan keadaanState (dalam mV)
– 0,05 – 0,149 → 0,1
– 0,15 – 0,249 → 0,2
– 0,25 – 0,349 → 0,3
– 0,35 – 0,449 → 0,4
– 0,45 – 0,549 → 0,5
– 0,55 – 0,649 → 0,6
– 0,65 – 0,749 → 0,7
– 0,75 – 0,849 → 0,8
– 0,85 – 0,949 → 0,9
– 0,95 – 0,1049 → 0,10
– 0,105 – 1,149 → 0,11
– 0,115 – 1,249 → 0,12
17
Diagram MarkovCircuit Breaker
18
Matriks Peluang TransisiCircuit Breaker
1 0 0 0 0 0 0
0 1 0 0 0 0 0
0.765 0.059 0.059 0.118 0 0 0
0.091 0.091 0.636 0.182 0 0 0
0 0 0.8 0.2 0 0 0
0 0 0.333 0.667 0 0 0
0 0 1 0 0 0 0
19
Diagram MarkovCT Busbar A
20
Matriks Peluang TransisiCT Busbar A
1 0 0 0 0 0 0 0
0 1 0 0 0 0 0 0
0 0 1 0 0 0 0 0
0.375 0.375 0.125 0 0.125 0 0 0
0 0.038 0.038 0.615 0.192 0.115 0 0
0 0 0 0.818 0.182 0 0 0
0 0 0 0.75 0.25 0 0 0
0 0 0 1 0 0 0 0
21
Diagram MarkovCT Busbar B
22
Matriks Peluang TransisiCT Busbar B
1 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 1 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 1 0 0 0 0 0 0 0
0.6 0.1 0.1 0.15 0.05 0 0 0 0 0
0 0.042 0.042 0.833 0.083 0 0 0 0 0
0 0 0 1 0 0 0 0 0 0
0 0 0 1 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 1 0 0 0 0 0
0 0 0 1 0 0 0 0 0 0
0 0 0 1 0 0 0 0 0 0
23
Diagram MarkovDisconnector Switch
24
Matriks Peluang TransisiDisconnector Switch
1 0 0 0 0 0 0
0 1 0 0 0 0 0
0 0 1 0 0 0 0
0.632 0.105 0.053 0.105 0.053 0.053 0
0 0 0 0.867 0.067 0 0.067
0 0 0 0.818 0 0.182 0
0 0 0.2 0.8 0 0 0
25
Diagram MarkovSealing End
26
Matriks Peluang TransisiSealing End
1 0 0 0 0 0 0 0
0 1 0 0 0 0 0 0
0 0 1 0 0 0 0 0
0.8 0.067 0.067 0 0 0 0.067 0
0.111 0 0 0.889 0 0 0 0
0 0 0 0.654 0.192 0.154 0 0
0 0 0 0 1 0 0 0
0 0 0 0 1 0 0 0
27
Analisis Hasil MarkovCircuit Breaker
Keadaan Peluang Steady State
0,2 0.823077013
0,4 0.176923074
0,5 0.000000013
0,6 0.0000000070
0,7 0
0,8 0
0,9 0
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
0,2 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9
Pelu
an
g
Keadaan
Peluang Steady State
28
Analisis Hasil MarkovCircuit Breaker
29
Keadaan Peluang Steady State
0,2 0.422667465
0,3 0.429555378
0,4 0.147777068
0,5 0.000000052
0,6 0.000000029
0,7 0.000000007
0,8 0
0,9 0
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9
Pelu
an
g
Keadaan
Peluang Steady State
Analisis Hasil MarkovCT Busbar A
30
Analisis Hasil MarkovCT Busbar A
31
Keadaan Peluang Steady State
0,2 0.74576271175
0,3 0.12711864407
0,4 0.12711864407
0,5 0.00000000009
0,6 0.00000000002
0,7 0
0,8 0
0,9 0
1,0 0
1,1 0
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
1.00
0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1
Pelu
an
g
Keadaan
Peluang Steady State
Analisis Hasil MarkovCT Busbar B
32
Analisis Hasil MarkovCT Busbar B
33
Keadaan Peluang Steady State
0,2 0.7992387999
0,3 0.1332064669
0,4 0.0675547081
0,5 0.0000000182
0,6 0.0000000027
0,7 0.0000000039
0,8 0.0000000004
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8
Pelu
an
g
Keadaan
Peluang Steady State
Analisis Hasil MarkovDisconnector Switch
34
Analisis Hasil MarkovDisconnector Switch
35
Keadaan Peluang Steady State
0,2 0.8582677143
0,3 0.0708661419
0,4 0.0708661419
0,5 0.0000000070
0,6 0
0,7 0.0000000029
0,9 0
1,2 00
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,9 1,2
Pelu
an
g
Keadaan
Peluang Steady State
Analisis Hasil MarkovSealing End
36
Analisis Hasil MarkovSealing End
37
Kesimpulan
1. Terdapat partial discharge dari hasil pengujian AIA yang dilakukan di 24
kompartemen GIS Waru dengan nilai maksimum 2 pC. Berdasarkan standar
IEC 270, maka hasil pengujian menunjukkan bahwa partial discharge yang
teruji berada di bawah standar batas nilai (< 4 pC), jadi yang terdeteksi oleh
AIA merupakan sinyal noise
2. Untuk setiap komponen dari bay kompartemen GIS yang terdiri dari Circuit
Breaker, Current Transformator Busbar A, Current Transformator Busbar
B, disconnector Switch, dan sealing end didapatkan peluang steady state
untuk setiap keadaannya menunjukkan peluang terbesar akan nilai yang
terdeteksi pada pengukuran beberapa tahun mendatang sebesar 0,15 – 0,449
mV. Dan peluang untuk pemeliharan adalah 0, yang artinya tidak perlu
dilakukan pemeliharan apalagi penggantian sistem isolasi sampai 10 tahun
mendatang
38
Terima Kasih
39
Top Related