Analisis Pengujian Kinerja Minyak Isolasi Pada Transformator Tenaga 70kV

Analisis Pengujian Kinerja Minyak Isolasi Pada Transformator Tenaga 70kV Stefan Heryanto Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Depok 16424, Indonesia Tel: (021) 78888805. Fax: (021) 78885656 Email: [email protected]

Abstrak Transformator merupakan salah satu peralatan yang tidak dapat dipisahkan dari suatu sistem tenaga listrik. Transformator berfungsi untuk mengubah level tegangan dari daya yang dialirkan tanpa merubah frekuensi tegangan tersebut. Salah satu jenis dari transformator adalah transformator tenaga. Transformator tenaga merupakan transformator yang berfungsi sebagai penyalur daya dari pembangkit ke sistem tenaga listrik. Disini penulis mengambil contoh minyak isolasi dari transformator tenaga yang digunakan untuk transmisi tenaga listrik dengan rating 70 kV. Banyak pengujian yang dapat dilakukan pada minyak transformator untuk mengetahui karakteristik minyak transformator tersebut. Pengujian-pengujian secara garis besar dibagi menjadi pengujian karakteristik dan analisis gas terlarut. Pengujian karakteristik yang digunakan penulis antara lain adalah pengujian tegangan tembus, pengujian tegangan antar muka, pengujian kadar air, pengujian kadar asam (angka kenetralan), dan pengujian warna. Pengujian yang kedua dilakukan dengan metode analisis gas terlarut. Metode ini digunakan untuk mengukur berapa banyak gas yang terlarut di dalam minyak transformator tersebut. Gas-gas yang terdeteksi merupakan indikasi dari terjadinya suatu kerusakan didalam transformator sehingga dengan melihat gas mana yang jauh melebihi batas kita dapat mengetahui kerusakan apa yang ada pada transformator. Berdasarkan analisis dari data-data pengujian tersebut akan ditentukan tindakan yang akan dilakukan pada setiap transformator.

Insulation Oil Performance Testing Analysis on 70 kV Power Transformer Abstract Transformer is one of many tools that can not be separated from a power system. Transformer is used to change the voltage level of the transmitted power without changing its frequency level. One example of transformer is a power transformer. Power transformer is a transformer that serves as a supplier of power generation to the power system. Here the authors take the example of the insulating oil of power transformers used for electric power transmission with a rating of 70 kV. Many tests that can be performed on transformer oil to know the characteristics of the transformer oil. Oil tests broadly divided into characteristics tests and dissolved gas analysis. Testing characteristics used by the author, among others, is the breakdown voltage, interfacial tension, water level, acid levels (neutrality number), and color. The second test was conducted using dissolved gas analysis. This method is used to measure how much gas is dissolved in the transformer oil. The gases that were detected point out the occurrence of a fault in the transformer so we can know that there is damage to the transformer when the detected gas is beyond the limit. Based on the analysis of the test data, we must take specified action on each transformer. Keywords: power transformers; transformer oil; characteristics test; dissolved gas analysis

Analisis pengujian..., Stefan Heryanto, FT UI, 2014

Pendahuluan Pada suatu sistem tenaga listrik, tidak dipungkiri lagi pentingnya kegunaan dari suatu alat yang dinamakan dengan Transformator. Transformator merupakan alat yang berfungsi untuk mengubah besar dari tegangan dan arus listrik yang dialirkan ke transformator tersebut tanpa mengubah daya dan frekuensi listriknya. Salah satu jenis dari transformator adalah transformator tenaga. Baik transformator ataupun transformator tenaga tidak akan lepas dari kemungkinan mengalami kondisi abnormal. Pemicu ketidak-normalan tersebut dapat berasal dari akibat penuaan minyak isolasi dan bagian-bagian di dalam transformator itu sendiri ataupun akibat dari gangguan yang terjadi pada sistem. Dari studi yang dilakukan oleh US Inspection and Insurance Companies, 10% kegagalan dari transformator tenaga disebabkan oleh pengurangan kualitas bahan isolasi dan kegagalan internal overload dalam lilitan tegangan tinggi yang disebabkan oleh penambahan endapan. Peralatan isolasi transformator tenaga ini sendiri terdiri dari isolasi cair (minyak) dan isolasi padat (kertas). Oleh karena itu, untuk mencegah terjadinya kerusakan pada transformator, diperlukanlah adanya pengujian berbagai macam faktor pada isolasi transformator.

Tinjauan Teoritis Minyak transformator merupakan sebuah bagian yang penting dari suatu transformator. Secara garis besar, fungsi dari minyak transformator dibagi menjadi 3, yaitu sebagai isolasi antar bagian-bagian yang berada di dalam tangki transformator, sebagai pendingin dengan cara mensirkulasi panas pada bagian tertentu transformator, dan sebagai pemadam busur api yang terjadi dalam tangki transformator. Oleh karena itu, minyak transformator harus memenuhi beberapa syarat utama agar dapat memenuhi fungsi-fungsi diatas, antara lain adalah mempunyai tegangan tembus yang tinggi, memiliki berat jenis rendah, memiliki viskositas rendah, memiliki titik nyala yang tinggi, tidak bersifat asam, dan yang terakhir adalah memiliki sifat kimia yang stabil. Minyak transformator terdiri dari dua jenis, yaitu mineral dan sintetis. Minyak mineral merupakan minyak yang berbahan dasar dari hasil pengolahan minyak bumi. Sedangkan minyak sintetis merupakan minyak isolasi buatan yang lebih bagus secara kualitas daripada minyak mineral, namun minyak sintetis beracun dan dapat melukai manusia. Berikut adalah contoh minyak transformator berdasarkan jenisnya.


Tabel 1. Contoh Minyak Transformator berdasarkan jenisnya Minyak Mineral

Minyak Sintetis

Diala C, B (USA)

Aroclor (USA)

Univolt (Esso)

Clopen (Jerman)

Nynas (Swedia)

Phenoclor (Prancis)

Mictrans (Jepang)

Pyroclor (UK)

Sun Ohm-MU (Korea)

Fenclor (Italia)

Petromin (Dubai)

Pyralene (Prancis)

BP-Energol (UK)

Pyranol (USA)

Metode Penelitian Secara garis besar, penelitian ini dilakukan dengan studi literatur, eksperimen, dan analisis. Analisis dilakukan dengan cara membandingkan data yang diambil dengan eksperimen dengan standar yang umum dipakai, lalu menganalisanya dengan dasar teori yang telah dikumpulkan. Eksperimen yang dilakukan dalam penelitian ini berupa pengujian. Berikut adalah pengujian minyak transformator yang dilaksanakan dalam penelitian ini. 1. Warna Warna minyak isolasi trafo akan berubah seiring penuaan yang terjadi pada minyak dan dipengaruhi oleh material material pengotor seperti karbon. Pengujian minyak pada dasarnya membandingkan warna minyak terpakai dengan minyak yang baru. Warna dilihat untuk mendeteksi kecepatan penurunan atau kontaminasi yang serius.

Tabel 2. Parameter Warna Minyak Transformator menurut S. D. Myers Warna Bagus

Buruk

< 3,5

> 3,5

2. Kadar Air Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui nilai kandungan air dalam minyak isolasi. Kandungan air dan oksigen yang tinggi akan mengakibatkan korosi, menghasilkan asam, endapan dan cepat menurunkan usia transformator. Adapun satuan dari hasil pengujian ini


adalah ppm (part per million) yang didapat dari perbandingan antara banyaknya kadar air dalam mg terhadap 1 kg minyak. Tabel 3. Parameter Kadar Air Minyak Transformator berdasarkan IEC 60422

Kadar air (ppm)

Kategori tegangan

Bagus

Cukup

Buruk

500 kV

<5

5 – 10

> 10

150 kV

<5

5 – 15

> 15

70 kV

< 10

10 - 25

> 25

3. Tegangan Antar Muka Pengujian ini mengukur tegangan antar permukaan minyak dengan air. Nilai IFT ini dipengaruhi oleh banyaknya partikel-partikel kecil hasil oksidasi minyak dan kertas. Oksidasi akan menghasilkan air dalam minyak, meningkatkan nilai keasaman minyak dan pada kondisi tertentu akan menyebabkan pengendapan.

Tabel 4. Parameter Tegangan Antar Muka Minyak Transformator berdasarkan IEC 60422

Tegangan antar muka (mN/m) Bagus

Cukup

Buruk

> 28

22 - 28

< 22

4. Kadar asam Minyak yang rusak akibat oksidasi akan menghasilkan senyawa asam yang akan menurunkan kualitas kertas isolasi pada trafo. Asam ini juga dapat menjadi penyebab proses korosi pada tembaga dan bagian trafo yang terbuat dari bahan metal. Proses oksidasi pada kertas dan minyak akan menghasilkan asam. Kadar asam dipresentasikan dengan angka kenetralan. Angka kenetralan itu sendiri

merepresentasikan jumlah kalium hidroksida (KOH) yang

dibutuhkan (dalam mg) untuk menetralkan 1 gram minyak sample. Semakin banyak KOH yang dibutuhkan, maka semakin asam minyak dan semakin besar pula angka kenetralannya.


Tabel 5. Parameter Kadar Asam Minyak Transformator berdasarkan IEC 60422 Angka kenetralan (mg KOH/gr)

Kategori tegangan

Bagus

Cukup

Buruk

500 kV

< 0,1

0,1 - 0,15

> 0,15

150 kV

< 0,1

0,1 - 0,2

> 0,2

70 kV

< 0,15

0,15 - 0,3

> 0,3

5. Tegangan tembus Pengujian tegangan tembus dilakukan untuk mengetahui kemampuan minyak isolasi dalam menahan stress tegangan. Minyak yang jernih dan kering akan menunjukan nilai tegangan tembus yang tinggi. Oleh karena itu, pengujian ini juga berhubungan dengan warna minyak transformator. Air dan partikel solid, apalagi gabungan antara keduanya dapat menurunkan tegangan tembus secara dramatis. Dengan kata lain 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. Tabel 6. Parameter Tegangan Tembus Minyak Transformator berdasarkan IEC 60422

Kategori tegangan

Tegangan Tembus Minyak (kV) Bagus

Cukup

Buruk

500 kV

> 60

50 - 60

< 50

150 kV

> 50

40 - 50

< 40

70 kV

> 40

30 - 40

< 30

6. Analisis gas terlarut DGA merupakan salah satu metode analisis yang melihat perubahan unsur dari minyak transformator. Saat terjadi ketidak-normalan, maka minyak isolasi yang merupakan rantai hidrokarbon akan terurai akibat energi yang dihasilkan dari ketidak-normalan tersebut dan membentuk gas-gas hidrokarbon yang terlarut dalam minyak transformator itu sendiri. DGA ini pada dasarnya adalah proses menghitung kadar dari gas-gas hidrokarbon yang telah disebutkan sebelumnya. Dari kadar gas yang telah didapat inilahdapat kita prediksi dampak apakah yang akan timbul akibat ketidak-normalan yang terjadi.


Interpretasi data dari analisis gas terlarut yang paling mudah adalah dengan menggunakan metode key gas dan metode TDCG (Total Dissolved Combustible Gas). Analisa dengan metode TDCG dilakukan dengan melihat jumlah (ppm) dari gas-gas kunci yang terlarut di dalam minyak transformator. Gas-gas kunci tersebut adalah H2 (Hidrogen), CO (Carbon monoksida), CH4 (Methane), C2H2 (Acetylene), C2H4 (Ethylene), dan C2H6 (Ethane). Standar Pengujian Dissolved Gas Analysis ditentukan dalam IEEE Std C57.104-2008.

Tabel 7. Batasan Gas Terlarut dalam Minyak Transformator berdasarkan IEEE C57.104

Jenis Gas

Batasan (ppm)

hidrogen (H2)

100

metana (CH4)

120

karbon monoksida (CO)

350

etilen (C2H4)

50

etana (C2H6)

65

asetilen (C2H2)

35

TDCG normal

720


Mulai

Pengambilan Sampel Minyak

Pengujian Sampel Minyak

1. Warna

2. Kadar Air

3. Kadar Asam

4. Tegangan Antar muka

5. Tegangan Tembus

6. Analisis Gas Terlarut

Data Primer

Analisis Data Primer Minyak dibawah standar

Minyak memenuhi standar

Uji ulang

Transformator di maintenance

Transformator dapat beroperasi normal

Selesai

Gambar 1. Diagram Alir Pengujian dan Analisis Minyak Transformator

7.

Teknik Pengambilan Sampel

Dalam melakukan pengambilan minyak dengan botol, ada beberapa tahapan penting yang harus diperhatikan agar sampel minyak yang diuji tidak berubah karakteristiknya. 1. Buang beberapa mL minyak pada bagian ujung kran pengambilan contoh. 2. Bilas botol contoh minyak dengan minyak dari tangki transformator. 3. Isi botol dengan contoh minyak, dan jangan sampai terkontaminasi oleh kotoran. 4. Lindungi contoh minyak dari sinar matahari. 5. Segera bawa sampel minyak ke laboratorium. Pada laboratoium pengujian minyak PT PLN (Persero) APP Cawang ini, sampel minyak sudah diambil dari transformator-transformator yang terdapat pada GI yang merupakan


bagian dari unit APP Cawang, sehingga penulis dan petugas laboratorium hanya melakukan pengujian saja dan tidak ikut serta dalam pengambilan minyak transformator.

8.

Data Sampel

Sampel minyak yang digunakan pada pengujian dan analisa berasal dari 3 transformator berbeda, yaitu : 1.

Transformator 1

Gardu induk Merek Tipe No. Seri Rasio tegangan MVA Kap. Minyak Keterangan 2.

Transformator 2

Gardu induk Merek Tipe No. Seri Rasio tegangan MVA Kap. Minyak Keterangan

3.

: Gandaria : ALSTHOM : THCVE : 217253-06 : 70/20 : 30 : 27.700 kg : Kondisi Operasi

: Gandaria : UNINDO : TTUB 70/30000 : A9270141 : 70/20 : 30 : 15.000 kg : Kondisi Operasi

Transformator 3

Gardu induk Merek Tipe No. Seri Rasio tegangan MVA Kap. Minyak Keterangan

: Gandaria : ABB : SDOR 30000/72,5 : 12135189 : 70/20 : 30 : 11.300 kg : Kondisi Operasi


Hasil Penelitian 1. Pengujian Warna Pada pengujian ini, sampel minyak transformator yang telah diambil akan diuji intensitas warnanya. Dari hasil pengujian yang telah dilakukan, didapatkan data sebagai berikut:

Tabel 8. Hasil Pengujian Warna Minyak Transformator Hasil Pengujian

Parameter Warna

Transformator 1

2,8

Transformator 2

3,8

Transformator 3

5,3

2. Pengujian Kadar Air Pada pengujian ini, sampel minyak transformator yang telah diambil akan dilihat berapa kadar air yang ada didalamnya. Dari hasil pengujian yang telah dilakukan, didapatkan data sebagai berikut:

Tabel 9. Hasil Pengujian Kadar Air Minyak Transformator Hasil Pengujian

Kadar air (ppm)

Transformator 1

8,12

Transformator 2

7,22

Transformator 3

3,15

3. Pengujian Tegangan Antar Muka Pada pengujian ini, sampel minyak transformator yang telah diambil akan diukur besar tegangan antar mukanya terhadap air murni (aquades). Dari hasil pengujian yang telah dilakukan, didapatkan data sebagai berikut: Tabel 10. Hasil Pengujian Tegangan Antar Muka Minyak Transformator Hasil Pengujian

Tegangan antar muka (mN/m)

Transformator 1

26

Transformator 2

24,4

Transformator 3

16,1


4. Pengujian Kadar Asam Pada pengujian ini, sampel minyak transformator yang telah diambil akan diukur banyaknya kadar asam yang terkandung di dalam minyak. Dari hasil pengujian yang telah dilakukan, didapatkan data sebagai berikut: Tabel 11. Hasil Pengujian Kadar Asam Minyak Transformator Hasil Pengujian

Angka kenetralan (mg KOH/gr)

Transformator 1

0,104

Transformator 2

0,138

Transformator 3

0,14

5. Pengujian Tegangan Tembus Pada pengujian ini, sampel minyak transformator yang telah diambil akan dilihat seberapa besar batas kekuatan minyak terhadap tegangan yang berlebih. Dari hasil pengujian yang telah dilakukan, didapatkan data sebagai berikut:

Tabel 12. Hasil Pengujian Tegangan Tembus Minyak Transformator Hasil Pengujian

Tegangan Tembus (kV/2,5mm)

Transformator 1

30,2

Transformator 2

32,6

Transformator 3

87,9

6. Analisis Gas Terlarut menggunakan Gas Kromatografi Pada pengujian ini, gas-gas yang telah terlarut di dalam sampel minyak transformator yang telah diambil akan di ekstrak dan diukur banyaknya. Dari hasil pengujian yang telah dilakukan, didapatkan data sebagai berikut:


Tabel 13. Hasil Pengujian Analisis Gas Terlarut Minyak Transformator

Jenis Gas

Hasil Uji (ppm) Trafo 1 Trafo 2 Trafo 3

hidrogen (H2)

668,2

576,8

105,1

metana (CH4) karbon monoksida (CO)

104,5 1777

18,1 621,3

21,2 1402,2

etilen (C2H4)

52,1

3,8

4,6

etana (C2H6)

29

103,1

0

asetilen (C2H2) TDCG

0 2630,8

0 1323,1

0 1533,1

Analisis Penelitian

1. Pengujian Warna Warna bukanlah suatu poin kritis untuk menilai kondisi suatu minyak transformator, tetapi warna dari minyak transformator dapat digunakan untuk membuat asumsi awal keadaan transformator, dimana warna minyak yang semakin menghitam menunjukkan minyak transformator yang telah terkontaminasi baik itu oleh partikel (pengotor) eksternal maupun oleh akibat oksidasi dari minyak itu sendiri. Data diatas menunjukkan bahwa hanya minyak dari transformator 1 yang masih dalam standar baik, sedangkan minyak transformator 2 dan 3 masuk ke dalam kategori buruk. Seperti yang telah dijelaskan diatas, warna minyak bukanlah parameter utama dalam menganalisis kondisi minyak transformator sehingga data warna minyak ini dapat diabaikan, tetapi bisa juga dijadikan sebagai pengetahuan tentang gambaran minyak transformator yang diuji.

2. Pengujian Kadar Air Air dalam minyak isolasi dapat berasal dari dua hal, yaitu dekomposisi minyak dan kertas ataupun akibat minyak yang terkena udara luar. Kadar air yang berlebihan dapat mengurangi tegangan tembus pada minyak dan mengurangi usia dari minyak transformator tersebut. Tabel diatas merupakan hasil pengujian kadar air dari ke-3 minyak transformator. Kita dapat melihat bahwa minyak pada transformator 1, 2 dan 3 memiliki kadar air dengan kategori baik. Hal ini menunjukkan bahwa ke-3 minyak masih dalam kondisi yang baik dan tidak terkena udara dari luar. Data kadar air pada sampel minyak transformator 3 juga sangat kecil.


Hal ini menunjukkan korelasi antara kadar air yang kecil (3,15 ppm) dengan tegangan tembus sampel minyak 3 yang besar, yaitu 87,9 kV/2,5mm.

3. Pengujian Tegangan Antar Muka Pengujian tegangan antar muka dilakukan untuk mengetahui seberapa besar kontaminasi yang sudah terjadi pada minyak. Dari data hasil pengujian diatas, dapat kita liat bahwa minyak pada transformator 1 dan 2 masih memenuhi standar, sedangkan minyak pada transformator 3 memiliki tegangan antar muka yang buruk. Tegangan antar muka yang buruk pada sampel minyak transformator 3 menunnjukkan sudah terjadinya kontaminasi yang cukup besar pada minyak tersebut. Hal ini mungkin dikarenakan oleh ketidakcocokan minyak dengan bagian dari transformator itu sendiri, seperti pernis dari metal atau sambungan pada transformator yang bersangkutan. Hal yang menarik disini adalah walaupun tegangan antar muka minyak dari transformator 3 termasuk dalam kategori buruk, minyak tersebut memiliki nilai tegangan tembus yang baik seperti yang kita dapat lihat pada Tabel 10. Hal ini menunjukkan bahwa kontaminan yang ada di dalam minyak transformator tersebut bukan merupakan kontaminan yang dapat menyebabkan kerusakan pada minyak transformator.

4. Pengujian Kadar Asam Asam yang ada pada minyak merupakan hasil dari oksidasi minyak itu sendiri. Kadar asam dapat kita gunakan sebagai indicator umur minyak isolasi. Kadar asam ditunjukkan dengan angka kenetralan, yaitu banyaknya KOH yang dibutuhkan untuk menetralkan asam yang ada dalm minyak. Data diatas menunjukkan bahwa ke-3 minyak transformator memiliki kadar asam yang sedikit sehingga dapat dikatergorikan masih bagus. Walaupun demikian, kadar asam yang dimiliki oleh sampe minyak transformator 1 dan 2 sudah hampir mendekati batas cukup. Data kadar asam tersebut menunjukkan minyak transformator ini menunjukkan bahwa minyak transformator yang dipakai sudah dipakai agak lama sehingga mengalami oksidasi.

5. Pengujian Tegangan Tembus Besarnya tegangan tembus minyak menunjukkan seberapa besar kemampuan minyak berfungsi sebagai suatu bahan isolasi. Kita dapat melihat pada tabel bahwa tegangan tembus yang dimiliki oleh minyak transformator pada transformator 1 dan 2 memiliki hasil yang cukup. Hal ini menunjukkan bahwa sudah terdapat kontaminan di dalam minyak transformator tersebut, baik berupa air ataupun partikel-partikel pengotor yang menyebabkan berkurangnya tegangan tembus minyak. Sebaliknya, minyak pada transformator 3 memiliki


tegangan tembus yang baik. Hal ini menunjukkan bahwa minyak tersebut tidak memiliki banyak kontaminan didalamnya.

6. Analisis Gas Terlarut Data yang ditulis diatas merupakan gas-gas mudah terbakar yang terdeteksi. Berikut adalah analisis yang bisa dilakukan dengan melihat jumlah total gas-gas yang mudah terbakar (TDCG) sesuai dengan standar IEEE C57.104-1991. •

0-720 ppm

•

721-1920 ppm : terjadi sedikit dekomposisi pada sistem isolasi

•

1921-4630 ppm

•

> 4630 ppm

: transformator berjalan normal

: dekomposisi tingkat tinggi pada sistem isolasi

: dekomposisi sebagian besar dari sistem isolasi

Dapat kita lihat bahwa minyak transformator 1 masuk dalam kategori 3. Hal ini menunjukkan bahwa sudah terjadi dekomposisi tingkat tinggi pada minyak. Sedangkan minyak transformator 2 dan 3 masuk dalam kategori 2 yang mengindikasikan bahwa sudah terjadi dekomposisi pada minyak. Dekomposisi minyak transformator itu sendiri sebenarnya terjadi akibat oksidasi yang disebabkan oleh overheating. Metode lain yang biasa digunakan untuk menganalisis kecacatan pada transformator adalah metode gas kunci berdasarkan IEEE C57.104-2008. Dengan melihat terdeteksinya gas-gas tertentu, kita dapat mengetahui kecacatan yang terjadi pada transformator. Jika data dari gasgas tersebut dilihat secara individual, maka dapat kita lihat bahwa ada beberapa kandungan gas yang melebihi batasan standar, seperti hidrogen, karbon monoksida, dan etilen pada sampel minyak transformator 1, lalu hidrogen, karbon monoksida, dan etana pada sampel minyak transformator 2, dan pada sampel minyak transformator 3, terdapat hidrogen dan karbon monoksida yang jumlahnya melebihi batas. Dapat kita lihat bahwa gas yang melewati batas paling jauh adalah karbon monoksida. Gas ini dihasilkan oleh isolasi kertas yang rusak, sehingga dapat disimpulkan bahwa isolasi kertas pada ke-3 transformator sudah mulai rusak. Kemudian yang terlihat melewati batas adalah hidrogen. Gas hidrogen sebenarnya muncul karena pada minyak terjadi partial discharge berenergi rendah yang disebabkan oleh minyak yang diberi paparan listrik. Dan yang terakhir adalah gas etilen pada sampel minyak transformator 1 dan gas etana pada sampel minyak transformator 2. Kedua gas ini menunjukkan hal yang sama, yaitu ada sebagian kecil dari minyak transformator yang sudah mengalami breakdown. Namun karena jumlahnya tidak terlalu besar, berarti hal ini tidak akan terlalu mengganggu kerja dari transformator yang bersangkutan. [IEEE C57.104-2008 pg. 12]


Gambar 2. Indikator kegagalan dengan menggunakan metode gas kunci

7. Analisis Kondisi Transformator Dari data-data diatas kita dapat menganalisa kondisi dari setiap transformator. Transformator 1 masih bisa beroperasi dengan normal, tetapi harus dilakukan pengujian minyak isolasi yang lebih sering, karena struktur minyak yang sudah banyak mengalami dekomposisi sehingga dapat merusak transformator itu sendiri jika dibiarkan terus-menerus. Minyak transformator 1 masih dalam keadaan baik jika dilihat dari pengujian karakteristiknya, dengan tegangan tembus 30,2 kV/2,5mm, kadar air 8,12 ppm, kadar asam 0,104 mgKOH/gr, tegangan antar muka 26 mN/m. Data-data tersebut masih ada didalam transformator yang berjalan dengan normal dengan tidak ada data yang melewati batasan berdasarkan IEC 60422:2005. Namun, saat melihat data gas terlarut yang ada didalam minyak, cukup banyak data yang melewati batasan normal minyak transformator, yaitu pada gas hidrogen (668,2 ppm), karbon monoksida (1.777 ppm), dan etilen (52,1 ppm). Berdasarkan analisis dengan menggunakan TDCG, transformator 1 membutuhkan perawatan secepatnya karena sudah banyak minyak isolasi yang mengalami dekomposisi. Transformator 2 GI Gandaria juga masih bisa beroperasi dengan normal, tetapi juga harus diberikan pemantauan lebih lanjut agar minyak isolasi transformator tidak merusak bagianbagian transformator yang berada di dalam tangki transformator. Mirip halnya dengan minyak transformator 1, minyak transformator 2 juga menunjukkan hasil yang cukup baik jika dilihat dari pengujian karakteristiknya, dengan tegangan tembus 32,6 kV/2,5mm, kadar air 7,22 ppm, kadar asam 0,138 mgKOH/gr, tegangan antar muka 24,4 mN/m. Tetapi TDCGnya menunjukkan hal yang berbeda. Dengan TDCG sebesar 1323,1 ppm, maka minyak


transformator 2 sudah mengalami dekomposisi, walaupun tidak separah minyak transformator 1. Namun, perawatan juga dibutuhkan agar transformator dapat berjalan kembali normal. Transformator 3 juga masih dapat berjalan dengan normal. Hal ini dapat dilihat dari pengujian karakteristiknya dengan tegangan tembus yang sangat besar 87,9 kV/2,5mm, lalu kadar air yang rendah 3,15 ppm, kadar asam 0,14 mgKOH/gr, dan tegangan antar muka 16,1 mN/m. Namun lagi-lagi yang bermasalah adalah pada TDCG-nya yaitu sebesar 1.533,2 ppm. TDCG minyak transformator 3 ini didominasi oleh karbon monoksida (CO) sebanyak 1.402,2 ppm dan hidrogen (H2) sebanyak 105,1 ppm sehingga dapat disimpulkan bahwa pada transformator tersebut terjadi overheating pada kertas isolasi dan juga pada minyak isolasinya.

Kesimpulan Berdasarkan perngujian dan analisis yang telah dilakukan pada penelitian ini, maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut: 1. Transformator 1 GI Gandaria masih bisa beroperasi dengan normal. Namun, berdasarkan analisis TDCG, minyak isolasi dari transformator harus terus di periksa kadar gas terlarutnya karena struktur minyak yang sudah banyak mengalami dekomposisi dapat merusak transformator itu sendiri jika dibiarkan terus-menerus.Data hasil penggabungan merupakan data yang mewakili data-data sebelum digabung. 2. Transformator 2 GI Gandaria juga masih bisa beroperasi dengan normal, tetapi juga harus diberikan pemantauan lebih lanjut agar minyak isolasi transformator tidak merusak bagian-bagian transformator yang berada di dalam tangki transformator. 3. Transformator 3 juga masih dapat berjalan dengan normal dengan hasil uji karakteristik yang baik dan analisis gas terlarut dengan metode TDCG minyak masih tergolong dalam kategori 2 (1533,1 ppm). 4. Pengujian minyak transformator pada transformator yang beroperasi diperlukan agar kita dapat mengetahui sampai kapan transformator tersebut dapat beroperasi sebelum dilakukan maintenance. 5. Data hasil pengujian minyak transformator dengan berbagai metode saling menunjang, sehingga semua pengujian dibutuhkan walaupun pengujian tidak dilakukan dengan jangka waktu yang sama.


6. Untuk mencegah terjadinya diskontuinitas pada sistem, diperlukan adanya pengujian rutin terhadap minyak transformator, karena minyak transformator yang sudah rusak dapat menyebabkan kerusakan pada transformator.

Daftar Referensi

[1] Transformer Maintenance Guide, J.J. Kelly, S.D. Myers, M. Horning, 2001. [2] Reference Book on Insulating Liquids and Gases, Doble Engineering Company’s. [3] IEEE Guide for Diagnostic Field Testing of Electrical Power Apparatus. IEEE Standard 62-1995. [4] Guide for the Interpretation of Gases Generated in Oil-Immersed Transformers, IEEE Standard C57.104™. [5] Transformer Maintenance, FIST Vol 3-30, Bureau of Reclamation Colorado, 2000. [6] Transformer Diagnostics, FIST Vol 3-31, Bureau of Reclamation Colorado, 2003. [7] A Guide to Transformer Maintenance, J.J. Kelly, S.D. Myers, R.H. Parrish, 1981. [8] Pengujian Kualitas Isolasi, PLN-RJKB. [9] Pengujian Karakteristik Minyak Isolasi, diakses 17 Desember 2013 dari http://panellistrikindo.blogspot.com/2010/05/pengujian-karakteristik-minyak-isolasi.html [10] Dissolved Gas Analysis (DGA) Trafo Tenaga, diakses 10 Desember 2013 dari http://ilmulistrik.com/dissolved-gas-analysis-dga-trafo-tenaga.html [11] Transformator Tenaga, diakses 10 Desember 2013 dari http://generalelectrical.blogspot.com/ [12] Buku Petunjuk Batasan Operasi dan Pemeliharaan Peralatan Penyaluran Tenaga Listrik. Transformator Tenaga. SK114 No 1-22/HARLUR-PST/2009. PLN. [13] Deteksi dan Analisis Indikasi Kegagalan Transformator dengan Metode Analisis Gas Terlarut, Rahmat Hardityo, Skripsi, 2008. [14] Pedoman O&M Transformator Tenaga, PT PLN (Persero). [15] DGA Diagnostic Methods, Serveron Corporation.


Analisis Pengujian Kinerja Minyak Isolasi Pada Transformator Tenaga 70kV

Recommend Documents