BAB II LANDASAN TEORI

BAB II LANDASAN TEORI

2.1

Transformator Transformator merupakan peralatan mesin listrik statis yang bekerja berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik, yang dapat mentransformasikan energi listrik dari tegangan tinggi ke tegangan rendah ataupun sebaliknya, dimana perbandingan tegangan antara sisi primer dan sisi sekunder berbanding lurus dengan perbandingan jumlah lilitan dan berbanding terbalik dengan perbandingan arusnya dengan nilai frekuensi yang sama besar. Pada sistem distribusi, transformator digunakan untuk menurunkan tegangan penyaluran 20 kV ke tegangan pelayanan 400/220 V. Pada fungsi tersebut, transformator dapat berupa transformator satu fase (Gambar 2.1) yang secara umum memiliki kapasitas ≤ 160 kVA dengan hubungan vektor Yzn5, sedangkan tiga fase (Gambar 2.2) memiliki kapasitas > 160 KVA memiliki hubungan vektor Dyn5 (berdasarkan SPLN 50 tahun 1982 dan 1997, serta SPLN D3.002-1 : 2007).

6

http://digilib.mercubuana.ac.id/

Gambar 2.2 Trafo tiga fase

Gambar 2.1 Trafo satu fase

2.2

Fungsi Transformator Pada dasarnya transformator memiliki prinsip kerja yang sama. Transformator dapat dibagi menjadi beberapa macam, tergantung dari fungsi dan lokasinya, sebagai berikut : a. Berdasarkan Fungsi / Pemakaian a) Transformator Daya Transformator daya digunakan sebagai penyuplai daya. Terdapat dua jenis fungsi transformator ini berdasarkan sistem penyaluran tenaga listrik, yaitu : 1. Transformator step-up merupakan transformator yang memiliki lilitan sekunder lebih banyak dari lilitan primer sehingga berfungsi

sebagai

penaik

tegangan

pada

saat

pengiriman/penyaluran daya. 2. Transformator step-down merupakan transformator yang memiliki lilitan sekunder lebih sedikit dari lilitan primer sehingga berfungsi sebagai penurun tegangan pada saat menerima/memerlukan daya. 7


b) Transformator Distribusi Transformator

distribusi

digunakan

untuk

membagi/

menyalurkan arus atau energi listrik dengan tegangan distribusi agar jumlah energi yang hilang tidak terlalu banyak (dari gardu induk ke konsumen). Ciri-ciri trafo distribusi yaitu : 1. Jumlah lilitan primer lebih banyak dari jumlah lilitan sekunder. 2. Tegangan primer lebih besar dari tegangan sekunder. 3. Kuat arus primer lebih kecil dari kuat arus sekunder. c) Transformator Pengukuran Transformator ini dugunakan untuk pemasangan alat-alat ukur dan proteksi pada jaringan tegangan tinggi. transformator pengukuran ini terdiri dari : 1. Transformator arus (Current Transformator) berfungsi untuk menurunkan besarnya arus listrik pada tegangan tinggi menjadi arus listrik yang kecil dan diperlukan untuk alat ukur dan pengaman. 2.

Transformator tegangan (Potensial Transformator) berfungsi untuk menurunkan besarnya tegangan tinggi menjadi tegangan rendah

yang

diperlukan

untuk

alat

ukur

dan

pengaman/proteksi.

8


b. Berdasarkan Lokasi Pemasangan a) Pemasangan Dalam (Indoor) Transformator hanya dapat dipasang di dalam ruangan yang aman dan terlindung dari kondisi cuaca panas, hujan, dan sebagainya. b) Pemasangan Luar (Outdoor) Transformator yang dirancang dapat dipasang di luar ruangan, seperti di switch yard dan tiang portal, namun jenis outdoor ini dapat juga dipasang dalam ruangan.

2.3

Konstruksi Transformator Konstruksi transformator distribusi dikelompokkan menjadi beberapa bagian (Gambar 2.3), yaitu : a. Bagian utama/aktif, terdiri dari inti besi, kumparan transformator, minyak transformator, bushing, dan tangki konservator. b. Bagian pasif, terdiri dari sistem pendingin, tap changer, alat pernapasan (dehydrating breather), dan alat indikator. c. Sistem insulasi. d. Terminal. e. Proteksi gangguan internal. f. Peralatan proteksi, terdiri dari rele bucholz, pengaman tekanan lebih (explosive membrane/bursting plate), rele tekanan lebih (sudden pressure relay), dan rele pengaman tangki. g. Peralatan tambahan untuk pengaman transformator, terdiri dari rele differensial, rele arus lebih, rele hubung tanah, rele thermis, dan arrester. 9


Gambar 2.3 Konstruksi transformator : Keterangan : 1. Inti Besi

9. Bushing Sekunder

2. Klem Inti Besi

10. Tap Changer

3. Belitan Sekunder

11. Breather

4. Belitan Primer

12. Pembatas Tekanan

5. Penyangga Belitan

13. Gelas Penduga

6. Konservator

14. Roda

7. Fin Radiator

15. Kuping Pengangkat

8. Bushing primer

10


2.4

Prinsip Kerja Transformator Transformator adalah suatu alat listrik yang mentransformasikan energi listrik dengan memberikan tegangan bolak-balik pada belitan primer untuk membangkitkan medan magnetik. Garis-garis fluks dari medan magnetik tersebut akan memotong konduktor belitan sekunder dan menginduksikan tegangan pada terminalnya. Besar tegangan pada kedua terminal, berbanding lurus terhadap jumlah lilitan masing-masing belitan. Untuk mendapatkan efisiensi yang lebih tinggi, garis-garis fluks dialirkan melalui inti besi bereluktansi rendah. Bagian terbesar garis-garis fluks yang dihasilkan akan mengalir melalui inti besi, namun beberapa diantaranya mengalir di luar inti besi (bocor) membentuk impedans bocor (leakage impedance; voltage impedance). Bila belitan sekunder terhubung dengan beban atau pada terminal belitan sekunder terbentuk suatu sirkit tertutup, arus akan mengalir pada konduktor kedua belitan dan sirkit keluaran. Apabila transformator diasumsikan sebagai transformator ideal dimana tidak terjadi rugi-rugi daya pada transformator, daya pada kumparan primer (Np) sama dengan daya pada kumparan sekunder (Ns). Besar tegangan dan arus pada kumparan sekunder diatur menggunakan perbandingan banyaknya lilitan antara kumparan primer dan kumparan sekunder. Namun kenyataannya pada saat operasi tidak ada transformator yang ideal. Alasannya, pada penyaluran tenaga listrik terjadi kerugian energi sebesar I² R (Watt.detik). Kerugian ini akan banyak berkurang apabila tegangan dinaikkan. 11


Transformator terdiri atas dua buah kumparan (primer dan sekunder) yang bersifat induktif. Kedua kumparan ini terpisah secara elektris namun berhubungan secara magnetis melalui jalur yang memiliki reluktansi (reluctance) rendah. Apabila kumparan primer dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik maka fluks bolak-balik akan muncul di dalam inti yang dilaminasi, karena kumparan tersebut membentuk jaringan tertutup maka mengalirlah arus primer. Akibat adanya fluks di kumparan primer maka di kumparan primer terjadi induksi (self induction) dan terjadi pula induksi di kumparan sekunder karena pengaruh induksi dari kumparan primer

atau

disebut

sebagai

induksi

bersama (mutual

induction)

yang menyebabkan timbulnya fluks magnet di kumparan sekunder, maka mengalirlah arus sekunder jika rangkaian sekunder di bebani, sehingga energi listrik dapat ditransfer keseluruhan (secara magnetisasi). Prinsip dasar suatu transformator adalah induksi bersama (mutual induction) antara dua rangkaian yang dihubungkan oleh fluks magnet. Dalam bentuk yang sederhana, transformator terdiri dari dua buah kumparan induksi yang secara listrik terpisah tetapi secara magnet dihubungkan oleh suatu path yang mempunyai relaktansi yang rendah. Kedua kumparan tersebut mempunyai mutual induction yang tinggi. Jika salah satu kumparan dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik, fluks bolak-balik timbul di dalam inti besi yang dihubungkan dengan kumparan yang lain menyebabkan atau menimbulkan gaya gerak listrik (GGL) induksi (sesuai dengan induksi

12


elektromagnet) dari hukum Faraday, “Bila arus bolak balik mengalir pada induktor, maka akan timbul gaya gerak listrik (GGL)”.

Flux magnet

Kumparan sekunder

( )

Kumparan primer Inti besi

Gambar 2.4 Rangkaian Magnetik pada Transformator

Hukum yang digunakan pada prinsip kerja transformator adalah Hukum Lorentz yang berbunyi, “Arus bolak-balik yang mengalir di suatu kumparan yang mengelilingi inti besi menyebabkan inti besi itu berubah menjadi magnet (Gambar 2.5a). Apabila magnet tersebut dikelilingi oleh suatu belitan, kedua ujung belitan tersebut akan terjadi beda tegangan sehingga akan timbul gaya gerak listrik (GGL)” (Gambar 2.5b).

Gambar 2.5a

Gambar 2.5b

Gambar 2.5 Proses magnetik 13


Apabila lilitan primer dihubungkan dengan sumber tegangan V1, arus I0 akan mengalir. Arus ini akan menimbulkan flux magnet (  ) yang akan mengalir pada inti besi. Karena tegangan sumber adalah tegangan bolak-balik dan I juga bolak-balik. Fluks ini akan mengalir melalui kumparan primer dan sekunder. Jika dibandingkan antara GGL induksi di kumparan primer E1 dengan GGL induksi di kumparan sekunder E2 : Arus primer I0 menimbulkan fluks (  ) yang juga sinusoidal.

 = max sin ωt

(2.1)

I0 = (arus bolak-balik) i0 = I0 max sin ωt (nilai sesaat)

Fluks yang sinusoidal ini menghasilkan tegangan induksi e1 : e1   N1

d dt

e1   N1

d (m sin t )   N1m cos t dt

(2.2)

e1  E1 m cos t Harga efektifnya: E1 =

N1 2fm  4,44 N1 fm 2

(2.3)

Keterangan : N1

= jumlah belitan primer

Φmaks = fluks maksimum f

= frekuensi gelombang listrik

E1

= GGL efektif di sisi primer 14


Pada kumparan sekunder, fluks (  ) menimbulkan tegangan induksi e2 : e2   N 2

d dt

e2   N 2

d (m sin t )   N 2m cos t dt

(2.4)

e2  E 2 m cos t E2 =

N 2 2fm  4,44 N 2 fm 2

(2.5)

Sehingga persamaan (2.3) dan persamaan (2.5) didapatkan bahwa :

E1 N1 V  a 1 E2 N 2 V2

(2.6)

Keterangan : E2

= ggl efektif di sisi sekunder

N2

= jumlah belitan sekunder

N1  a disebut bilangan perbandingan transformasi N2

Terdapat juga rugi-rugi pada trafo distribusi yaitu rugi-rugi arus eddy dan histerisis timbul pada inti trafo disebabkan oleh arah bolak-balik dari magnetisasi trafo, rugi arus eddy disebabkan oleh karena arus edyy yang diinduksikan pada laminasi inti, nilainya adalah : Pe = Ke2 . f2 . Bm

(2.7)

Keterangan : Pe

= rugi – rugi arus Eddy

Ke

= konstanta

(Watt)

15


f

= frekuensi

(Hertz)

Bm

= kepadatan fluks maksimum (Tesla)

Untuk rugi-rugi histerisis : Ph = Kh . f . Bm1,6

(2.8)

Keterangan : Ph

= rugi – rugi histerisis

(Watt)

Kh

= konstanta

f

= frekuensi

Bm

= kepadatan fluks maksimum (Tesla)

(Hertz)

Besarnya rugi-rugi inti dipengaruhi oleh perubahan fluks pada inti sebagai fungsi dari waktu, ini merupakan suatu hal yang cukup berarti terutama pada pelaksaaan uji trafo kapasitas besar di laboratorium. Sedangkan rugi tembaga merupakan rugi yang disebabkan arus beban mengalir pada kawat tembaga, nilainya : Pcu

= I2 R

(2.9)

Karena arus beban berubah-ubah, rugi tembaga juga tidak tetap tergantung pada beban.

2.5

Sistem Proteksi Transfromator Permasalahan pada transformator distribusi yaitu transformator distribusi mempunyai batasan-batasan dalam operasinya. Selain itu, transformator tersebut juga dapat mengalami gangguan hubung singkat 16


baik di dalam maupun di luar transformator. Namun gangguan yang perlu lebih diperhatikan adalah apabila terjadi kenaikan suhu pada transformator tersebut akibat dari beban lebih. Gangguan hubung singkat terjadi antar kumparan yang diakibatkan rusaknya isolasi. Kemungkinan rusaknya isolasi yaitu akibat tuanya umur isolasi tersebut. Oleh karena itu, transformator di dalam operasinya harus diperhatikan kenaikan suhu akibat berbeban lebih. Transformator di dalam operasinya dilengkapi pula dengan peralatan proteksi. Peralatan proteksi merupakan peralatan yang mengamankan trafo terhadap bahaya mekanik, elektrik, maupun kimiawi. Yang termasuk peralatan proteksi transformator antara lain sebagai berikut : a. Rele Bucholz berfungsi untuk dapat mendeteksi dan mengamankan terhadap gangguan di dalam trafo yang menimbulkan gas. Di dalam transformator, gas mungkin dapat timbul akibat hubung singkat antar lilitan (dalam phasa/antar phasa), hubung singkat antar phasa ke tanah, busur listrik antar laminasi, atau busur listrik yang ditimbulkan karena terjadinya kontak yang kurang baik. b. Rele tekanan lebih berfungsi untuk dapat mendeteksi gangguan pada transformator bila terjadi kenaikan tekanan gas secara tiba-tiba dan secara langsung mentripkan CB pada sisi upstream-nya. c. Rele diferensial berfungsi untuk dapat mendeteksi terhadap gangguan transformator apabila terjadi flash over antara kumparan dengan kumparan, kumparan dengan tangki atau belitan dengan belitan di dalam kumparan ataupun antar kumparan. 17


d. Rele beban lebih berfungsi untuk mengamankan trafo terhadap beban yang berlebihan dengan menggunakan sirkit simulator yang dapat mendeteksi lilitan trafo yang kemudian apabia terjadi gangguan akan membunyikan alarm pada tahap pertama dan kemudian akan menjatuhkan Pemutus Daya (PMT). e. Rele arus lebih berfungsi untuk mengamankan transformator terhadap gangguan hubung singkat antar fasa didalam maupun diluar daerah pengaman

trafo,

juga

diharapkan

rele

ini

mempunyai

sifat

komplementer dengan rele beban lebih. Rele ini juga berfungsi sebagai cadangan bagi pengaman instalasi lainnya. Arus berlebih dapat terjadi karena beban lebih atau gangguan hubung singkat. f. Rele fluks lebih berfungsi untuk mengamankan transformator dengan mendeteksi besaran fluksi atau perbandingan tegangan dan frekuensi. g. Rele tangki tanah berfungsi untuk mengamankan transformator bila terjadi hubung singkat antara bagian yang bertegangan dengan bagian yang tidak bertegangan pada transformator. h. Rele gangguan tanah terbatas berfungsi untuk mengamankan transformator terhadap gangguan tanah didalam daerah pengaman transformator khususnya untuk gangguan di dekat titik netral yang tidak dapat dirasakan oleh rele differential i. Rele termis berfungsi untuk mengamankan transformator dari kerusakan isolasi kumparan, akibat adanya panas lebih yang ditimbulkan oleh arus lebih. Besaran yang diukur di dalam rele ini adalah kenaikan temperatur. 18


j. Peralatan pernapasan (dehydrating breather) yaitu ventilasi udara yang berupa saringan silikagel yang akan menyerap uap air pada transformator k. Indikator untuk mengawasi selama transformator beroperasi, maka perlu adanya indikator pada transformator yang antara lain :

2.6



indikator kedudukan tap



indikator permukaan minyak



indikator sistem pendingin



indikator suhu minyak

Sistem Isolasi Transfromator Kegagalan

suatu

transformator

biasanya

diakibatkan

oleh

keburukan dari sistem isolasinya yang menyebabkan banyaknya efek panas yang terjadi di dalam transformator. Oleh sebab itu, perlu diketahui atau dipilih kelas isolasi yang sesuai dengan standar yang berlaku. Secara umum isolasi pada transformator dibagi menjadi dua bagian, yaitu isolasi padat dan cair. Isolasi itu sendiri merupakan suatu sifat bahan yang mampu untuk memisahkan dua buah penghantar atau lebih yang berdekatan, baik secara elektrik (mencegah kebocoran arus yang terjadi), maupun sebagai pelindung mekanis (melindungi material, magnetik)

dari

kerusakan

yang

diakibatkan

oleh

pengkaratan,

pengoperasian, pengangkutan ketempat pemasangan maupun pada saat pengujian.

19


Ketahanan

sistem

isolasi

dalam

peralatan

listrik

banyak

dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti suhu, kekuatan listrik dan mekanik, getaran, kerugian akibat tekanan atmosfir dan kimia, serta debu dan radiasi. Suhu dalam sistem peralatan listrik sering kali mempengaruhi faktor-faktor dalam material isolasi dan sistem isolasi. Tentunya dasar yang dipakai sepenuhnya untuk kelas dan telah dikenal oleh dunia. Adapun kelas-kelas isolasi dan suhu yang berlaku menurut standar IEC 354, serta bahan isolasi yang dipergunakan dapat dilihat pada tabel 2.1. Tabel 2.1 Karakteristik Kelas Isolasi Kelas

Temperatur

No

Bahan Isolasi Isolasi

Maksimum

1

Y

90°C

2

A

105°C

3

E

120°C

Cellulose triacetate

4

B

130°C

Mika, fiber glass, asbes berlapis organik.

5

F

155°C

6

H

180°C

7

200

200°C

8

220

220°C

9

250

250°C

Unimpregnated cellulose, katun, sutera. Impregnated cellulose, katun atau sutera; kertas minyak

Sama dengan kelas E dengan lapisan yang cukup Sama dengan kelas E dengan lapisan silicon Sama dengan kelas H Mika, porselen, glas-kwarsa dan sejenis material inorganik. Sama dengan kelas 220 20


2.7

Sistem Pendingin Transformator Pada inti besi dan kumparan-kumparan akan timbul panas akibat rugi-rugi besi dan rugi-rugi tembaga. Bila panas tersebut mengakibatkan kenaikan suhu yang berlebihan, akan merusak isolasi transformator. Untuk mengurangi adanya kenaikan suhu yang berlebihan tersebut, pada transformator perlu juga dilengkapi dengan sistem pendingin yang berfungsi untuk menyalurkan panas keluar transformator. Media yang digunakan pada sistem pendingin dapat berupa udara dan minyak. Sistem pendingin transformator dapat dikelompokkan sebagai berikut : 

ONAN (Oil Natural Air Natural) ialah pendinginan minyak pada kumparan trafo dan udara sebagai pendingin luar, dimana keduanya bersirkulasi

secara

alami.

Jenis

ini

biasa

digunakan

untuk

transformator dengan kapasitas kecil. 

ONAF (Oil Natural Air Force) ialah pendinginan minyak yang bersirkulasi secara alami dan udara yang bersirkulasi secara paksa yakni menggunakan hembusan kipas angin yang digerakkan oleh motor listrik. Pada umumnya operasi transformator dimulai dengan ONAN atau dengan ONAF tetapi hanya sebagian kipas angin yang berputar. Apabila suhu transformator meningkat, kipas angin lainnya akan berputar secara bertahap.



OFAF (Oil Force Air Force) ialah minyak dipompakan dari tangki utama secara paksa melewati udara yang dipaksakan.

21


Pada sistem pendingin ini, minyak berfungsi sebagai pendingin kumparan transformator yang bersirkulasi secara paksa dan dengan udara sebagai pendingin luar transformator yang bersirkulasi secara paksa. 

OFWF (Oil Force Water Force) ialah minyak dipompakan dari tangki utama melewati air pendingin. Pada sistem pendingin ini, minyak sebagai pendingin kumparan transformator yang bersirkulasi secara paksa dan dengan air sebagai pendingin luar transformator yang bersirkulasi secara paksa.

Tabel 2.2 Tipe Pendingin Transformator Media Macam

Di dalam

Sistem

Transformator

Di luar Transformator No

Pendingin

Sirkulasi

Sirkulasi

Sirkulasi

Sirkulasi

Alami

Paksa

Alami

Paksa

1

AN

-

-

Udara

-

2

AF

-

-

-

Udara

3

ONAN

Minyak

-

Udara

-

4

ONAF

Minyak

-

-

Udara

5

OFAN

-

Minyak

Udara

-

6

OFAF

-

Minyak

-

Udara

7

OFWF

-

Minyak

-

Air

8

ONAN/ONAF

Kombinasi 3 dan 4 22


9

ONAN/OFAN

Kombinasi 3 dan 5

10

ONAN/OFAF

Kombinasi 3 dan 6

11

ONAN/OFWF

Kombinasi 3 dan 7

Keterangan : A = Air (udara)

O = Oil (minyak)

N = Natural (alamiah)

F = Forced (paksa/tekanan)

Pemeran utama di bagian internal adalah minyak isolasi. Kemampuan minyak untuk fungsi ini dipengaruhi oleh kualitas heat transfernya dan bagaimana minyak dapat secara efektif mengalir (membasuh) pada setiap celah dari susunan belitan. Pada bagian eksternal pemeran utamanya adalah suhu dan aliran udara di sekitar transformator serta luas permukaan sirip - sirip pendingin. Luas permukaan dan sirip-sirip pendingin yang akan berinteraksi dengan udara luar merupakan faktor yang menentukan efektifitas pendinginan. Untuk hal tersebut, jumlah dan ukuran sirip pendingin di desain sedemikian rupa, sehingga mampu mendisipasi suhu yang timbul saat transformator dioperasikan. Luas permukaan sirip pendingin akan menentukan kualitas pendinginan. Untuk transformator dengan kelas suhu A, seperti halnya kebanyakan transformator distribusi, desain ketahanan termal ditentukan pada suhu ruang maksimum 40 oC. Suhu pada bagian-bagian transformator dibedakan menjadi suhu rata-rata dan suhu titik terpanas (hot spot). Suhu panas pada bagian selain 23


belitan dapat terjadi pada bagian konstruksi klem inti besi yang dibuat dari bahan logam magnetik dan bagian tutup tangki di sekitar busing. Untuk mengurangi pengaruh arus eddy, pada sebagian bidang pelat tutup tangki diganti dengan bahan logam non magnetik.

2.8

Minyak Transformator Minyak trafo berfungsi sebagai media pendingin dan isolasi. Minyak trafo mempunyai sifat media pemindah panas (disirkulasi) dan mempunyai daya tegangan tembus tinggi. Pada transformator, terutama yang berkapasitas besar, kumparan-kumparan dan inti besi transformator direndam dalam minyak trafo. Syarat suatu cairan bisa dijadikan sebagai minyak trafo adalah sebagai berikut : 1. Ketahanan isolasi harus tinggi ( >10kV/mm ). 2. Berat jenis harus kecil, sehingga partikel-partikel inert di dalam minyak dapat mengendap dengan cepat. 3. Viskositas yang rendah agar lebih mudah bersirkulasi dan kemampuan pendinginan menjadi lebih baik. 4. Titik nyala yang tinggi, tidak mudah menguap yang dapat membahayakan. 5. Tidak merusak bahan isolasi padat. 6. Sifat kimia yang stabil.

24


Sebagian besar dari transformator memiliki kumparan-kumparan yang intinya direndam dalam minyak transformator, terutama pada transformator-transformator daya yang berkapasitas besar, karena minyak transformator mempunyai sifat sebagai media pemindah panas (sirkulasi) dan juga sebagai media isolasi (memiliki daya tegangan tembus tinggi) sehingga dapat berfungsi sebagai pendingin dan isolasi. Minyak transformator adalah minyak berbasis mineral yang digunakan karena keunggulan sifat kimia dan kekuatan dielektrik. Minyak berfungsi sebagai isolasi dan sekaligus media pendingin. Karakteristik minyak transformator dapat dilihat pada table berikut. Kualitas minyak akan mempengaruhi sifat insulasi dan pendingin.

Tabel 2.3 Karakteristik Minyak Trafo berdasarkan IEC 60422:2005 No.

Parameter

Baik

Cukup

Buruk

1

Warna dan penampakan

Clear

-

Gelap

2

Tegangan tembus [kV/2,5

> 40

30 - 40

< 30

3

Kadar mm] air pada 20°C [mg/kg]

< 10

10 - 25

> 25

4

Keasaman [mgKOH/g]

< 0,15

0,15 - 0,30

> 0,30

5

Tan δ pada 90 oC

< 0,1

0,1 – 0,5

0,5

6

Tahanan jenis pada 90 oC

>3

0,2 - 3

< 0,2

7 [GΩ.m] Sedimen [% berat] 8

Tegangan antar muka [mN/m]

9

Titik nyala [oC]

< 0,02 > 28

22 - 28

< 22

Maks penurunan 13°C

Titik nyala [ C] 25


Sepanjang waktu pengoperasian transformator, kualitas minyak akan terdegradasi sehingga potensi gangguan pada transformator membesar. Kelembaban, sedimen, dan partikel konduktif merupakan faktor yang cenderung mereduksi kuat dielektrik minyak. Oksidasi adalam asam (acid) yang terbentuk dari minyak yang terjadi bila kontak dengan udara. Keasaman akan membentuk sludge yang mendiami belitan transformator mereduksi disipasi panas. Belitan akan lebih panas dengan semakin besarnya sludge, sehingga transformator lebih panas. Kadar keasaman tinggi dan peningkatan suhu akan mengakselerasi pemburukan kualitas minyak. Kontaminasi yang terdapat pada minyak transformator umumnya mengandung air dan partikel. Keberadaan salah satu dari kontaminan akan mereduksi kualitas insulasi. Bila tingkat keasaman tinggi perlu kewaspadaan, sludge yang terbentuk oleh keasaman harus dibersihkan dengan minyak panas untuk menghilangkan sedimen. Lebih ekonomis bila dilakukan saat tingkat keasaman lebih dini saat keasaman mulai terbentuk, sebelum sludge terbentuk, sehingga minyak akan tetap bertahan kualitasnya selama kondisi operasi normal. Minyak transformator dapat menahan partikel air bergantung pada suhu minyak. Jika minyak pada titik jenuhnya, free water pada bagian bawah transformator. Kekuatan dielektrik akan menurun dengan hadirnya air pada minyak dan direkomendasi untuk dilakukan degasifikasi. Jika kadar air tinggi mengalirkan keluar minyak panas perlu dipertimbangkan

26


walau lebih mahal dari pada degasifikasi, karena mengeluarkan juga minyak pada inti besi dan rakitan belitan. Pada penggantian minyak sebaiknya dilakukan pada kondisi vakum, jika tangki tidak tahan vakum minyak harus didegasifikasi dan disirkulasi melalui degasifier 3 kali dari volume tangki untuk membantu menghilangkan lembab pada insulasi transformator. Kerusakan disebabkan level uap air yang masuk ke dalam tangki humiditas yang rendah.

27


BAB II LANDASAN TEORI

Recommend Documents