BAB IV HASIL DAN ANALISA
4.1 Tata Cara Pengambilan Sampel Minyak Pengambilan sampel minyak untuk pengujian DGA sangat menentukan kehandalan diagnose yang akan didapatkan. Ada beberapa hal yang harus diperhatikan dalam pengambilan sampel minyak DGA, yaitu: 9 Alat yang dipergunakan untuk pengambilan sampel. 9 Cara pengambilan sampel. 9 Durasi antara pengambilan sampel dan pengujian. Alat pengambil sampel minyak untuk uji DGA antara lain : 1. Syringe Suntikan dengan wadah berbahan kaca untuk pengambilan sampel minyak.
Gambar 4.1 Syringe 46
47
Tujuan penggunaan syringe adalah agar minyak tidak terkontaminasi dengan udara luar, dan menghindari hilangnya gas-gas ringan yang mudah lepas seperti H2. Dengan demikian kandungan gas-gas yang terdeteksi dapat mewakili kondisi kandungan gas di dalam minyak yang sebenarnya. 2. Vial Botol kimia yang digunakan sebagai tempat sampel minyak yang selanjutnya akan dimasukkan ke dalam alat uji DGA. Sebelum dipergunakan untuk menempatkan sampel minyak yang akan di uji, perlu dipastikan bahwa segel vial masih utuh sehingga dalam kondisi vakum.
Gambar 4.2 Botol Vial Proses pengambilan sampel minyak dari transformator dilakukan setelah semua peralatan telah disiapkan. Berikut instruksi kerja pengambilan sampel minyak untuk uji DGA : a. Persiapan 9
Persiapkan vial dan syringe yang telah ada dalam peralatan DGA.
9
Bawa peralatan dan perlengkapan pendukung (tisu,majun dll).
b. Pengambilan Sampel 9 Persiapkan vial kemudian taruh ditempat yang terjangkau. 9
Siapkan syringe dengan kondisi valve yang terbuka.
48 9
Buka penutup pada lokasi pengambilan sample oil pada transformer.
9
Masukkan syringe, lalu kemudian tarik secara perlahan sampai oil dapat memenuhi tabung syringe.
9
Tutup valve pada syringe, kemudian letakkan ujung syringe pada vial.
9
Tutup sementara penutup lokasi sample agar tidak terkontaminasi dari luar.
9
Buka valve pada syringe, sampai kemudian oli yang ada telah masuk sepenuhnya pada botol drain dan bersihkan syringe pada ujungnya dengan menggunakan tisu yang belum di pakai.
9 Ulangi langkah diatas minimal 3 kali. 9 Buka penutup lokasi sampel. 9 Masukkan syringe kemudian ambil sampel oil. 9 Tutup valve syringe dengan baik sampai tidak ada oil yang menetes. 9 Pindahkan minyak dari syringe ke vial dengan cara menyuntikkan minyak ke dalam vial tanpa membuka penutupnya. 9 Ambil sampel oil sebanyak + 12 ml untuk uji DGA. 9 Tutup kembali lokasi sampel dengan baik dan bersihkan. 9 Segera lakukan pengambilan data hasil pengambilan oil dari trafo (penyimpanan hasil oil jangan sampi lebih dari 20 menit).
49
4.2 Aplikasi Analisis DGA Pada Tugas Akhir ini dirancang sebuah aplikasi perangkat lunak analisis DGA yang sekiranya dapat mencakup kebutuhan-kebutuhan akan fasilitas yang telah diuraikan sebelumnya. Berikut ini adalah diagram alir dari aplikasi analisis DGA :
Gambar 4.3 Flowchart Diagram
50
Pada aplikasi analisis DGA ini dilengkapi dengan 3 menu metode analisis. Berikut ini adalah menu pada aplikasi analisis DGA : 1. Menu metode TDCG 2. Menu metode Key Gas 3. Menu metode Roger’s Ratio 4.3 Langkah Pengujian Aplikasi DGA 1. Buka aplikasi analisis DGA, maka akan muncul tampilan layar sebagai berikut.
Gambar 4.4 Tampilan Aplikasi Analisis DGA 2. Masukkan nilai fault gas yang telah diperoleh dari hasil pengujian laboratorium. 3. Proses hasil inputan dengan mengeksekusi masing-masing metode DGA.
51
4. Maka akan muncul hasil analisa sesuai dengan standar TDCG seperti yang terlihat dibawah ini.
Gambar 4.5 Hasil Analisis DGA 5. Untuk memulai analisa baru tekan tombol clear untuk meghapus data sebelumnya. 6. Masukkan nilai fault gas baru untuk memulai proses analisa selanjutnya.
52
4.4 Hasil Pengujian DGA Tabel 4.1 Nilai Hasil Pengujian DGA Tanggal 3-Feb-10
H2 1,14
CO2 233,31
CO 13,29
C2H4 1,86
C2H6 5,74
CH4 3,83
C2H2 0,01
2-Mar-10
2,43
430,91
36,6
2,57
2,03
1,84
0,01
5-Mei-10
5,61
1493,12
161,15
5,19
3,29
2,57
0,01
2-Juni-10
5,43
1958,86
218,37
6,76
6,83
1,78
0,01
27-Sep-10
14,48
3621,89
362,57
10,24
9,72
1,98
0,01
12-Jan-11
9
4160
353
16
13
0,8
0,4
2-Mar-11
26
5122
418
19
22
3
0,1
9-Mei-11
34
5611
458
21
18
3
0,1
31-Mei-11
11
2063
90
7
0,9
4
0,9
26‐Sep‐11
15
3791
224
21
23
3
0,8
4.5 Analisis Hasil Uji DGA Berdasarkan hasil DGA diatas maka dapat dilakukan analisis sebagai berikut : 4.5.1 Metode TDCG Tabel 4.2 Pengujian TDCG Tanggal
H2
CO2
CO
C2H4
C2H6
CH4
C2H2
TDCG
2-Mar-2011
26
5122
418
19
22
3
0,1
488,1
9-May-2011
34
5611
458
21
18
3
0,1
534,1
31-May-2011
11
2063
90
7
0,9
4
0,9
113,8
26-Sep-2011
15
3791
224
21
23
3
0,8
286,8
Berdasarakan studi kasus yang telah dilakukan terhadap trafo UST Suralaya unit 3, terdapat 3 buah hasil pengujian yang mengindikasikan bahwa nilai TDCG berada pada kondisi 1 yang berarti tingkat TDCG dalam kondisi normal dan transformator beroperasi secara normal, namun tetap perlu dilakukan pemantauan kondisi gas-gas tersebut.
53
4.5.2 Metode Key Gas Tabel 4.3 Data Persentase Key Gas Tanggal
H2
CO
C2H4
C2H6
CH4
C2H2
2-Mar-11
5,33%
85,66%
3,89%
4,51%
0,61%
0,02%
9-May-11
6,37%
85,77%
3,93%
3,37%
0,56%
0,02%
31-May-11
9,74%
79,72%
6,20%
0,80%
3,54%
0,80%
26-Sep-11
5,24%
78,32%
7,34%
8,04%
1,05%
0,28%
a. Tanggal 2 Maret 2011
K E Y G A S 90% 80% % 70% T
H2
60%
CO
50% D
C2H4
40%
C
30%
G
20%
C2H6 CH4 C2H2
10% 0% 02-Mar-11
Grafik 4.1 Persentase Key Gas tgl 2 Maret 2011
54
b. Tanggal 9 Mei 2011
K EY GAS 100% 90% % T D C G
80% 70%
H2
60%
CO
50%
C2H4
40%
C2H6
30%
CH4
20%
C2H2
10% 0% 09-Mei-11
Grafik 4.2 Persentase Key Gas tgl 9 Mei 2011
c. 31 May 2011
K E Y G A S 90% 80% % 70% T
H2
60%
CO
50% D
C2H4
40%
C
30%
G
20%
C2H6 CH4 C2H2
10% 0% 31-Mei-11
Grafik 4.3 Persentase Key Gas tgl 31 Mei 2011
55
d. 26 September 2011
K E Y G A S 90% 80% % 70% T
H2
60%
CO
50% D
C2H4
40%
C
30%
G
20%
C2H6 CH4 C2H2
10% 0% 26-Sep-11
Grafik 4.4 Persentase Key Gas tgl 26 Sept 2011 Dari data hasil uji diatas dapat diketahui bahwa gas kunci yang muncul adalah CO (Carbon Monoxide) yang merupakan adanya indikasi pemanasan pada isolator kertas (overheating of cellulose). 4.5.3 Metode Roger’s Ratio Tabel 4.4 Data Roger’s Ratio Tanggal
C2H2/C2H4
CH4/H2
C2H4/C2H6
Fault
02-Mar-11
0,00526
0,115
0,863
0
09-Mei-11
0,00476
0,088
1,166
0
31-Mei-11
0,128
0,363
7,777
2
26-Sep-11
0,038
0,2
0,913
0
Dari data hasil analisa menggunakan metode roger’s ratio dapat diketahui bahwa selain pada tanggal 31 Mei 2011 trafo dalam kondisi 0 atau dalan keadaan normal dan dapat dioperasikan seperti biasa. Tapi pada tgl 31 trafo berada pada kondisi 2 yaitu arcing-high energy
56
discharge yang bisa mengakibatkan kegagalan elektrik, hal ini membutuhkan perhatian yang ekstra dengan mengambil sample minyak secara rutin. 4.6 Analisis Akhir Berdasarkan analisis dengan metode TDCG dalam kurun waktu 2 Maret sampai dengan 26 September 2011 trafo dalam kondisi 1 dan dapat dioperasikan secara normal tetapi harus dilakukan pemantuan. Dengan kurun waktu yang sama menggunakan metode key gas terdapat indikasi adanya kenaikan CO yang dapat mengakibatkan kegagalan thermal yang melibatkan isolator kertas (overheating of cellulose). Panas yang terjadi dalam isolasi (selulosa) menimbulkan gas monoksida, karbondioksida (CO,CO2) dan sedikit hidrogen (H2) atau metana (CH4). Besarnya kandungan gas yang ditimbulkan oleh panas yang terjadi dalam isolasi tergantung dari kenaikan panas tersebut dalam isolasi secara eksponensial dan juga volume yang terimbas oleh panas tersebut. Tren kenaikan secara keseluruhan dapat dilihat pada grafik dibawah ini. ppm
Tren Combustible Gas
500 400 300 200 100 0
H2 CO C2H4 C2H6 CH4 C2H2
Tanggal
Grafik 4.5 Tren Combustible Gas Secara Keseluruhan
57
Nilai CO tertinggi berada pada tanggal 9 Mei dengan konsentrasi gas CO yang nilainya 85,77% dari nilai TDCG. Berdasarkan analisis dengan metode roger’s ratio mengindikasikan bahwa telah terjadi kegagalan arcing-high energy discharges pada tanggal 31 Mei yang dapat mengakibatkan kerusakan yang luas pada kertas minyak. Dan pada kasus yang ekstrim terjadi penggabungan metal dan pemutusan peralatan. 4.7 Pengujian Aplikasi Analisis DGA Tahap pengujian ini berfungsi untuk mengevaluasi dan membandingkan apakah program sudah berjalan sesuai dengan analisis yang telah distandarkan oleh IEEE standar IEEE std.C57-104.2008 (revisi dari IEEE std.C57104.1991). Pengujian ini dilakukan untuk menanggulangi jika terjadi kesalahan saat program dijalankan. Sehingga apabila terjadi kesalahan dapat segera ditanggulangi sebelum program digunakan oleh pihak yang membutuhkan. 4.7.1 Pengujian Metode TDCG Pengujian pertama yang harus dilakukan adalah pengujian dengan menu metode TDCG. Data hasil uji DGA diinputkan ke dalam text box yang telah disediakan pada menu ini kemudian klik button metode TDCG.
58
Gambar 4.6 Tampilan Pengujian TDCG Dari pengujian menu metode TDCG yang telah dilakukan dapat diketahui bahwa nilai TDCG adalah 488,1 ppm. Hal ini menunjukkan bahwa TDCG berada pada kondisi 1 yang berarti TDCG masih dalam keadaan normal tetapi tetap dilakukan pemantauan. 4.7.2 Pengujian Metode Key Gas
Gambar 4.7 Tampilan Pengujian Key Gas
59
Dari pengujian menu metode key gas yang telah dilakukan dapat diketahui bahwa gas kunci adalah CO atau karbon monoksida dengan hasil analisa telah terjadi kegagalan pemanasan lebih pada isolator kertas. 4.7.3 Pengujian Metode Roger’s Ratio
Gambar 4.8 Tampilan Pengujian Roger’s Ratio Dari pengujian metode Roger’s ratio yang telah dilakukan didapatkan trafo dalam kondisi normal dan bisa beroperasi seperti biasa. 4.8 Analisa Akhir Aplikasi DGA Dari hasil percobaan yang telah dilakukan terhadap aplikasi DGA, diketahui bahwa aplikasi yang dibuat sesuai dengan standard IEEE std.C57-104.2008 (revisi dari IEEE std.C57-104.1991). Dan bisa digunakan untuk melakukan analisa DGA.
60
4.9 Analisa DGA Dengan menggunakan metode analisa DGA kita bisa menentukan keandalan suatu transformator bedasarkan pengecekan terhadap gas yang terlarut pada minyak trafo, dengan terdeteksinya indikasi kegagalan lebih dini maka kita bisa menentukan langkah pencegahan lebih cepat untuk menghindari kerusakan yang lebih parah misal terjadi explosive pada trafo. Dan dengan metode DGA dapat dikembangkan sebagai berikut : 9 Sebagai peringatan dini atas gejalan gangguan atau kerusakan yang sedang atau akan terjadi. 9 Sebagai alat penjadlwalan perbaikan transformator. 9 Untuk memonitor laju perkembangan suatu gangguan. Penentuan analisa DGA lebih baik menggunakan 3 metode diatas untuk memperoleh hasil yang maksimal dalam melakukan analisis kondisi minyak trafo.
