JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2014) 1-6
1
Diagnosis Transformator Daya Menggunakan Metode Indeks Kesehatan Transformator Akhbar Candra M, Dimas Anton Asfani, dan I.G.N. Satriyadi Hernanda. Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 E-mail:
[email protected],
[email protected],
[email protected] Abstrak— Transformator daya merupakan salah satu peralatan listrik yang mempunyai peran sentral dan kritis pada sistem tenaga listrik. Untuk menghindari kegagalan pada transformator daya, dibutuhkan antisipasi dengan pemantauan dan pemeliharaan kondisi transformator. Penelitian ini menyajikan informasi mengenai diagnosis kondisi transformator berdasarkan Indeks Kesehatan Transformator. Metode Indeks Kesehatan Transformator memberikan penilaian kondisi transformator secara komprehensif. Hasil metode ini membagi penilaian kondisi transformator daya menjadi beberapa kategori, sesuai dengan prediksi umur operasi transformator dan level penurunan kondisi komponen transformator. Analisis gas-gas terlarut, minyak, dan furan (kertas isolasi) dilakukan untuk mengetahui jenis kegagalan yang terjadi pada transformator. Hasil analisis tersebut adalah prediksi umur operasi, jenis kemungkinan kegagalan, dan rekomendasi tindakan pemeliharaan transformator mendatang. Untuk aplikasi, metode ini diterapkan pada data uji transformator yang disediakan oleh PT.PLN-PUSLITBANG. Kata Kunci—Analisis, Diagnosis, Transformator, Transformator Daya,
K
Indeks
Kesehatan
I. PENDAHULUAN
erusakan pada transformator daya akan mengakibatkan sistem penyaluran tenaga listrik terputus dan menyebabkan kerugian yang besar. Untuk mengantisipasi kerusakan diperlukan pemantauan dan pemeliharaan transformator. Selain itu terdapat permintaan peningkatan performa teknik transformator dari para pemilik transformator. Menurut manufaktur usia transformator daya diperkirakan antara 25-40 tahun, tetapi terkadang terdapat transformator yang usianya di bawah range usia minimal telah rusak [1]. Meskipun tingkat kerusakan rendah, tetapi terdapat bukti bahwa transformator tersebut berada pada atau dekat dengan masa akhir operasinya. Kondisi kesehatan transformator dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya adalah faktor kimia, elektrik, dan mekanik. Faktor-faktor ini menyebabkan pengujian transformator yang berbeda-beda sesuai dengan kondisi dan kebutuhan. Metode Indeks Kesehatan Transformator menawarkan penilaian kondisi transformator secara komprehensif. Metode ini melakukan pendekatan ilmiah secara objektif dan kuantitatif. Selain itu metode ini juga menggabungkan hasil pengamatan operasi, inspeksi lapangan, dan pengujian laboratorium.
Data-data kondisi transformator yang digunakan dalam metode Indeks Kesehatan Transformator adalah gas terlarut, minyak, dan furan. Gas terlarut adalah gas hidrogen (H2), metana (CH4), etana (C2H4), etilen (C2H6), asetilen (C2H2), karbon dioksida (CO2), dan karbon monoksida (CO). Sedangkan kondisi minyak adalah breakdown voltage, interfacial tension, acid, dan water content. Lalu furan adalah merupakan gas 2 furfural (2FAL). Banyak metode untuk penilaian transformator meliputi pemantauan suhu minyak atau konduktor, kelembaban, kualitas minyak, DGA, FRA, Recovery Voltage, Thermal Imaging,Tap Changer Test, dan Bushing Test [2]-[9]. Namun, tidak ada metode yang mengetahui kondisi transformator daya melalui seluruh gabungan data uji yang tersedia. Permasalahan ini menyebabkan tingkat kesimpulan yang berbeda, sesuai kebutuhan pengujian, atau penilaian yang tidak menyeluruh terhadap kondisi kesehatan transformator. Diagnosis kondisi transformator menggunakan metode Indeks Kesehatan Transformator adalah mengukur kondisi transformator berdasarkan berbagai kriteria kondisi yang terkait dengan faktor-faktor degradasi jangka panjang yang secara kumulatif berpengaruh pada masa hidup operasi transformator. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kondisi kesehatan transformator, gangguan atau kegagalan yang terjadi, serta mengeluarkan rekomendasi tindakan transformator. II. INDEKS KESEHATAN TRANSFORMATOR Indeks Kesehatan Transformator merupakan salah satu metode penilaian sebuah aset atau peralatan. Indeks Kesehatan Transformator merupakan sebuah metode yang menggabungkan hasil pengamatan operasi, inspeksi lapangan, serta pengujian lapangan atau laboratorium menjadi sebuah indeks objektif dan kuantitatif. Hasilnya mengambarkan kondisi kesehatan keseluruhan dari sebuah aset. Selain itu Indeks Kesehatan Transformator adalah suatu perangkat untuk mengelola aset dan identifikator untuk kebutuhan investasi, seperti memprioritaskan investasi modal dan program pemeliharaan [1]. Tujuan penilaian Indeks Kesehatan Transformator adalah mengukur kondisi peralatan berdasarkan berbagai kriteria kondisi yang terkait dengan faktor-faktor degradasi jangka panjang yang secara kumulatif mengakibatkan akhir masa usia operasi aset. Penilaian ini mencakup, identifikasi aset yang
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2014) 1-6
2
berada pada atau dekat dengan akhir masa usia operasi dan aset beresiko gagal tinggi yang membutuhkan pengeluaran biaya untuk penggantian aset. Hasil Indeks Kesehatan Transformator berbeda dari hasil uji pemeliharaan atau diagnosis berbasis kondisi, yang menekankan pada pencarian kerusakan dan ketidakefisiensian. Dalam literature beberapa studi [1], pembelajaran metode Indeks Kesehatan Transformator merujuk kepada standar industri dan penilaian pakar. Dalam menghitung nilai Indeks Kesehatan Transformator, nilai setiap parameter dicari berdasarkan batas standar internasional yang dipakai dan rumus 1. Setiap nilai parameter yang telah didapat kemudian dijumlahkan semua untuk mendapat nilai akhir Indeks Kesehatan Transformator. Adapun parameterparameternya adalah sebagai gas terlarut atau DGA (Dissolved Gas Analysis), minyak isolasi trafo dan furan (isolasi kertas). Penilaian gas terlarut merujuk kepada standar IEEE C57.1042008 dan ditunjukkan pada Tabel 1. Penilaian kondisi minyak isolasi seperti BDV, water content, acid, dan IFT merujuk kepada standar IEEE C57.106-2006 dan ditunjukkan pada Tabel 2. Penilaian furan (kertas isolasi) ditunjukkan pada Tabel 3. Untuk mencari nilai Indeks Kesehatan Transformator setiap parameter dapat digunakan rumus sebagai berikut [1] : 𝑛 𝑖=1 𝑆𝑖 𝑥 𝑊𝑖 𝑛 𝑖=1 𝑊𝑖
(1)
Jumlah parameter yang digunakan dalam Indeks Kesehatan Transformator dinyatakan oleh n. Penilaian skor sebuah parameter dinyatakan dalam Si. Nilai sebuah Si dapat berupa 1, 2, 3, 4, 5, dan 6. Setiap parameter selain memiliki skor penilaian (Si), memiliki juga faktor bobot (Wi). Nilai Wi dapat berupa 1, 2, 3, dan 5 tergantung faktor keberpengaruhannya dalam suatu parameter. Pemberian skor (Si) dan faktor bobot (Wi) ini sudah ditentukan dalam metode Indeks Kesehatan Transformator, sesuai dengan batasan dalam standar internasional (IEEE). Penilaian setiap parameter akan menghasilkan sebuah nilai A, B, C, D, E seperti pada Tabel 4. Sedangkan untuk mencari nilai akhir Indeks Kesehatan Transformator adalah dengan menggunakan rumus dibawah ini [1] :
𝑛 𝐽 =1 𝐾𝑗 𝑛 𝑗 =1
𝑥 𝐻𝐼𝐹𝑗 4𝐾𝑗
x 100%
Gas
1
H2
≤ 100
CH4
≤ 75
C2H6
≤ 65
C2H4
≤ 50
C2H2
Tabel 1. Penilaian Skor DGA [6] Skor (Si) 2 3 4 5
Bobot (Wi)
>600
3
>150
3
100 200 75 125 6580 50 80
200 300 125200 80 100 80 100
300500 200400 100120 100150
500700 400600 120150 150200
>700
>200
3
≤3
3-7
7-35
35-50
50-80
>80
5
CO
≤ 350
9001100 40005000
11001400 50007000
1
≤2500
700900 30004000
>1400
CO2
350700 25003000
>7000
1
Tabel 2. Penilaian Skor Minyak [1] Tegangan Skor Parameter Minyak (69 – 230 kV ) (Si) Breakdown Voltage 1 ≥52 (kV) 2 47-52 3 35-47 4 ≤35 Water Content 1 ≤20 (ppm) 2 20-25 3 25-30 4 ≥30 Acid 1 ≤0.04 (MgKOH/mg) 2 0.04-0.1 3 0.1-0.15 4 ≥0.15 Interfacial Tension 1 ≥30 (dyne/cm) 2 23-30 3 18-23 4 ≤18
2
Bobot (Wi) 3
4
1
2
Tabel 3. Penilaian Skor Furan [1] Gas 2 FAL Nilai Kondisi 0 – 100 A Bagus 100 – 250 B Normal 250 – 500 C Waspada 500 – 1000 D Jelek > 1000 E Sangat Jelek
(2)
Perhitungan Indeks Kesehatan Transformator akhir adalah perkalian antara faktor indeks kesehatan (HIFj) dengan bobot setiap parameter (Kj) dibagi dengan skor maksimum kondisi, kemudian dikalikan 100. Dalam menentukan HIFj, nilai hasil penilaian setiap parameter A, B, C, D, E, akan dikonversi menjadi angka 4 sampai 0. Nilai A berarti 4, B berarti 3, C berarti 2, D berarti 2 dan E berarti 0. Rincian nilai HIFj dan Kj untuk setiap parameter pengujian transformator ditunjukkan pada Tabel 5. Hasil perhitungan akhir ini akan membagi nilai ke dalam indeks angka dari 0 sampai dengan 100. Kondisi nilai 0 menunjukkan
6
Nilai A B C D E
Tabel 4. Penilaian Per Parameter [1] Kondisi Deskripsi Bagus < 1.2 Normal 1.2 ≤ x < 1.5 Waspada 1.5 ≤ x < 2 Jelek 2≤x<3 Sangat Jelek ≥3
transformator dalam degradasi sempurna dan nilai 100 menunjukkan kondisi sehat sempurna. Hal ini ditunjukkan seperti pada Tabel 6 yang menjelaskan mengenai penilaian akhir transformator menurut metode Indeks Kesehatan Transformator.
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2014) 1-6 Tabel 5. Penilaian Skor Indeks Kesehatan Transformator [1] Parameter Rating No. Kj HIFj Transformator Kondisi 1 DGA 10 A,B,C,D,E 4,3,2,1,0 2 Minyak 8 A,B,C,D,E 4,3,2,1,0 3 Furan 5 A,B,C,D,E 4,3,2,1,0
Prediksi Umur Transformator
Kondisi
Deskripsi
70-85
Sangat Bagus Bagus
50-70
Cukup
30-50
Jelek
0-30
Sangat Jelek
Penurunan kondisi dari komponen terbatas Penurunan kondisi yang signifikan dari beberapa komponen Penurunan kondisi yang menyebar atau serius pada komponenkomponen spesifik Penurunan kondisi serius dan menyebar pada komponen-komponen spesifik Penurunan kondisi serius dan menyebar lebih luas pada komponenkomponen spesifik
Lebih dari 15 Tahun Lebih dari 10 Tahun Sampai 10 Tahun Kurang dari 3 Tahun 0 Tahun
Tabel 7. Batasan Parameter Minyak Trafo [11] Kelas Tegangan
Parameter Minyak Breakdown Voltage kV minimum 1 mm gap 2 mm gap Water Content ppm maksimum Acid MgKOH/mg maksimum Interfacial Tension dyne/cm minimum
Start
Perhitungan Indeks Kesehatan
Analisis Kegagalan dengan Perbandingan Minyak & Furan, Metoda Key Gas, dan Rasio Doernenburg.
Tabel 6. Penilaian Akhir [1] Indeks Kesehatan Trafo 85-100
3
≤ 69 kV
69-230 kV
> 230 kV
23 40
28 47
30 50
35
25
20
0.2
0.15
0.10
25
30
32
III. ANALISIS KEGAGALAN DAN REKOMENDASI Pada tahap ini dirancang beberapa metode untuk mengidentifikasi kemungkinan kegagalan yang terjadi dan rekomendasi tindakan yang harus dilakukan terhadap transformator daya. Untuk analisis kegagalan digunakan metode perbandingan minyak, Key Gas, dan rasio Doernenburg. Sedangkan untuk diagnosis rekomendasi tindakan menggunakan metode TDCG dan perbandingan batas minimum minyak. Diagram alir desain metode analisis ditunjukkan pada Gambar 1.
Analisis Rekomendasi Tindakan TDCG dan Perbandingan Minyak
Hasil Diagnosis Kondisi Trafo Daya Secara Keseluruhan
End
Gambar. 1. Diagram Alir Analisis Transformator Daya
A. Perbandingan Minyak Analisis perbandingan minyak adalah membandingkan nilai– nilai batas maksimum atau minimum dari parameter minyak dengan nilai data pengujian minyak. Jika nilai-nilai tersebut berada pada batasnya, maka nilai tersebut menunjukkan jenis kemungkinan kegagalan. Ada empat jenis kemungkinan kegagalan yang mungkin terjadi. Kegagalan tegangan tembus yang diakibatkan nilai BDV dibawah batas minimumnya. Kedua adalah kelembaban yang diakibatkan oleh nilai water content yang melebihi batas maksimum. Lalu korosi pada komponen internal trafo, akibat nilai acid yang tinggi. Yang terakhir adalah munculnya endapan akibat nilai IFT yang melewati batas minimum. Nilai-nilai batas parameter minyak merujuk pada standar IEEE C57.106-2006 yang ditunjukkan pada Tabel 7. B. Key Gas Metode Key Gas digunakan untuk menentukan kegagalan pada transformator berdasarkan kadar gas terlarut yang paling dominan di dalam minyak isolasi. Gas yang dominan tersebut disebut Key Gas. Klasifikasi kondisi transformator berdasarkan kandungan gas dominan yang ditimbulkan adalah dekomposisi thermal minyak, dekomposisi thermal kertas isolasi, partial discharge, dan arcing. Hasil dekomposisi thermal pada minyak adalah berupa gas etilen dan metana. Selain itu ditemukan juga gas hidrogen dan etana dalam jumlah kecil. Gas dominan adalah etilen. Jumlah karbon dioksida dan karbon monoksida yang meningkat, merupakan indikator dari dekomposisi thermal pada kertas isolasi yang berlebihan panas. Gas dominan adalah karbon monoksida. Partial discharge atau peluahan elektrik energi rendah akan menghasilkan gas hidrogen dan metana, dengan sedikit jumlah gas etana dan etilen. Gas dominan adalah hidrogen. Jumlah gas hidrogen dan asetilen tinggi saat terjadi arcing, dengan sedikit gas metana dan etilen. Gas karbon dioksida dan karbon monoksida juga dapat terbentuk jika terjadi di kertas isolasi. Gas dominan adalah asetilen.
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2014) 1-6
4
C. Rasio Doernenburg Metode rasio Doernenburg adalah membandingkan konsentrasi gas-gas terlarut dengan konsentrasi limit L1. Metode ini menggunakan rasio R1, R2, R3 dan R4. R1 adalah perbandingan antara metana dibagi hidrogen. R2 adalah perbandingan antara asetilen dibagi etilen. R3 adalah perbandingan antara asetilen dibagi metana. R4 adalah perbandingan antara etana dibagi asetilen. Batas konsentrasi L1 merujuk pada standar IEEE C57.1042008 atau terlihat seperti pada Tabel 8. Nilai-nilai rasio Doernenburg akan menghasilkan diagnosis kegagalan seperti ditunjukkan pada Tabel 9.
range nilai antara 71.42-80.95. Sedangkan untuk kategori cukup didapatkan sejumlah 39 unit dengan range nilai antara 51.19-69.04. Trafo yang berada dalam kategori jelek dan sangat jelek adalah berjumlah masing-masing 30 unit dan 9
D. TDCG (Total Dissolved Combustile Gas) Metode analisis TDCG digunakan untuk mengawasi degradasi material isolasi transformator dengan menghitung jumlah volume gas yang terbentuk [10]. Total volume gas yang terbentuk digunakan sebagai indikator kegagalan yang terjadi. Keadaan transformator ditandakan dengan level kondisi dari transformator yang ditunjukkan pada Tabel 10. Kondisi 1 menjelaskan bahwa level TDCG pada tingkat ini mengindikasikan kondisi transformator tidak bermasalah. Jika nilai salah satu gas diluar dari kondisinya, Tabel 11 dapat digunakan untuk investigasi tambahan. Kondisi 2 menjelaskan bahwa level TDCG pada skala ini menandakan terjadinya dekomposisi ringan dan mengharuskan re-sampling DGA. Kondisi 3 menjelaskan bahwa level TDCG pada skala ini menandakan terjadi dekomposisi tingkat tinggi dan mengharuskan re-sampling DGA. Kondisi 4 menjelaskan bahwa level TDCG pada tingkat ini menandakan dekomposisi parah. Jika lanjut beroperasi memungkinkan kegagalan. Resampling DGA diharuskan dengan cepat. Jika sebelumnya terdapat riwayat pengujian, maka dapat diketahui bahwa transformator berada dalam kondisi stable (jumlah gas cenderung tetap atau meningkat dalam jumlah sedikit) atau unstable (jumlah gas meningkat secara signifikan). Tabel 11 digunakan ketika terdapat lebih dari satu hasil data pengujian atau memiliki riwayat pengujian.
unit.
IV. HASIL DIAGNOSIS Data-data kondisi transformator daya seperti gas terlarut, minyak isolasi, dan furan berasal dari PT.PLN-PUSLITBANG (Perusahaan Listrik Negara - Pusat Penelitian dan Pengembangan Ketenagalistrikan) [12]. Untuk mengetahui kondisi kesehatan sebuah data transformator daya menurut metode Indeks Kesehatan Transformator pada penelitian ini digunakan sebuah simulasi perhitungan menggunakan GUI matlab. Gambar 2 menampilkan tampilan penilaian Indeks Kesehatan Transformator menggunakan GUI matlab. Berdasarkan perhitungan Indeks Kesehatan Transformator pada 275 unit data tranformator daya, didapatkan hasil lima buah kategori kondisi transfomator daya. Nilai yang didapat bervariasi antara range nilai terendah adalah 11.9 dan nilai tertinggi adalah 100. Trafo yang berada dalam kategori sangat bagus berjumlah 149 unit dengan range nilai antara 85.71– 100. Trafo dalam kategori bagus berjumlah 48 unit dengan
Tabel 8. Batas Konsentrasi Gas Terlarut [10] Gas Konsentrasi L1 (ppm) Hidrogen 100 Metana 120 Karbon Monoksida 350 Asetilen 1 Etilen 50 Etana 65
Tabel 9. Tabel Rasio Doernenburg [10] Diagnosis R1 R2 1. Dekomposisi Thermal > 1.0 < 0.75 Tidak 2. Partial Discharge < 0.1 signifikan
R3 < 0.3
R4 > 0.4
< 0.3
> 0.4
3. Arcing
> 0.3
< 0.4
0.1 - 1.0
> 0.75
Tabel 10. Klasifikasi Konsentrasi Gas Terlarut [10] Status Level TDCG Kondisi 1 < 720 ppm Kondisi 2 721-1920 ppm Kondisi 3 1.921-4.630 ppm Kondisi 4 > 4.630 ppm
Tabel 11. Tindakan Berdasarkan TDCG dalam Minyak Isolasi [10] Rating Level TDCG Interval Prosedur Operasi TDCG (ppm/ Sampling hari) < 10 Per 12 bulan Kontinyu Operasi Normal 10-30 Per 3 bulan < 720 ppm > 30 Per 1 bulan
721-1920 ppm
1921-4638 ppm
> 4639 ppm
< 10
Per 4 bulan
10-30
Per 1 bulan
> 30
Per 1 bulan
< 10
Per 1 bulan
10-30
Per 1 minggu
> 30
Per 1 minggu
< 10
Per 1 minggu
10-30
Per hari
> 30
Per hari
Penggunaan trafo perlu diperhatikan. Pada kondisi ini perlu dilakukan analisis individual gas serta penetapan besarnya pembebanan. Penggunaan trafo sangat perlu diperhatikan. Pada kondisi ini perlu untuk melakukan analisis individual gas. (Pabrik menyarankan plan outage). Trafo pada kondisi ini perlu dipertimbangkan untuk dilepaskan dari sistem (Memperhatikan saran dari pabrik).
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2014) 1-6
Jumlah masing-masing transformator setiap kategori dijelaskan pada Tabel 12, yang pembagian kategorinya berdasarkan Tabel 6. Untuk hasil kemungkinan kegagalan yang terjadi ada tujuh jenis kegagalan dari metode analisis kegagalan. Kegagalan yang ditemukan oleh metode Key Gas adalah dekomposisi selulosa, dekomposisi minyak, partial discharge, dan arcing. Kegagalan yang ditemukan oleh metode perbandingan minyak adalah tegangan tembus, kelembaban, korosi, endapan, dan penuaan pada kertas isolasi. Adapun kegagalan yang terjadi dapat bervariasi dari kombinasi kegagalan di atas pada satu buah transformator daya. Dekomposisi selulosa rentan terjadi karena jumlah karbon monoksida melebihi batas maksimum lebih dari 350 ppm. Dekomposisi minyak terjadi karena jumlah etilen melebihi batas maksimum lebih 50 ppm. Partial discharge terjadi karena jumlah hidrogen melebihi batas maksimum lebih dari 100 ppm. Arcing terjadi karena jumlah asetilen tinggi melebihi gas-gas lainnya. Tegangan tembus terjadi karena jumlah BDV melebihi batas minimumnya yakni 28 kV. Kelembaban atau kandungan air tinggi karena jumlah water content melebihi batas maksimum lebih dari 25 ppm. Korosi terjadi karena nilai acid melebihi batas maksimum 0.15 mgKOH/mg. Endapan muncul karena jumlah IFT melebihi batas minimum yaitu 30 dyne/cm. Penuaan kertas isolasi dapat dideteksi dari jumlah gas 2 furfural. Semakin besar jumlah gas 2 furfural maka semakin buruk kualitas kertas isolasi tersebut. Tabel 13 menjelaskan mengenai jenis-jenis kemungkinan kegagalan yang terjadi pada transformator daya di pulau Sumatera. Berdasarkan kemungkinan kegagalan yang terjadi, maka menghasilkan tiga jenis tindakan yang sebaiknya dilakukan kepada transformator. Hasil ini didapatkan dari analisis TDCG. Ketiga jenis rekomendasi tindakan transformator tersebut adalah lanjut beroperasi normal, lanjut beroperasi dengan catatan, dan re-sampling pengujian, untuk memastikan kegagalan fungsi yang terjadi. Sedangkan untuk saran pengujian trafo selanjutnya didapatkan dalam interval 3 bulan dan 12 bulan [10].
5
Ada dua macam saran perlakuan minyak transformator, yakni rekondisi dan reklamasi. Saran perlakuan minyak trafo didapatkan dari analisis perbandingan batas minyak minimum. Jika nilai BDV atau dan water content buruk maka tindakan yang harus dilakukan adalah rekondisi atau filter. Sedangkan jika nilai acid atau dan IFT buruk maka tindakan yang harus dilakukan adalah reklamasi. Buruk disini berarti telah melewati batas yang ditetapkan [11]. Tabel 12. Hasil Penilaian Indeks Kesehatan Transformator Kategori Jumlah Sangat Bagus 149 Bagus 48 Cukup 39 Jelek 30 Sangat Jelek 9 Total 275 Tabel 13. Jenis Kemungkinan Kegagalan Pada Trafo No
Jenis Kemungkinan Kegagalan
Jumlah
1 2 3 4 5
Arcing Dekomposisi Minyak Dekomposisi Selulosa Dekomposisi Selulosa & Endapan Dekomposisi Selulosa, Endapan & Korosi Dekomposisi Selulosa, Endapan & Tegangan Tembus Dekomposisi Selulosa, Endapan, Korosi, & Kerusakan Kertas Tinggi Dekomposisi Selulosa, Lembab, Endapan & Penuaan Kertas Tidak Normal Dekomposisi Selulosa, Lembab, Endapan, & Korosi Dekomposisi Selulosa, Lembab, & Endapan Dekomposisi Selulosa, Lembab, & Tegangan Tembus Dekomposisi Selulosa, Lembab, Endapan & Kerusakan Kertas Tinggi Dekomposisi Selulosa, Lembab, Endapan, Korosi & Tegangan Tembus Dekomposisi Selulosa, Lembab, Endapan, Korosi, & Akhir Umur Kertas Dekomposisi Thermal Endapan Endapan & Korosi Lembab Lembab & Endapan Lembab, Endapan & Kerusakan Kertas Tinggi Lembab, Endapan, & Korosi Partial Discharge Penuaan Kertas Tidak Normal, Endapan & Lembab Total
1 3 5 23 5
6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
Gambar. 2. Simulasi Penilaian Indeks Kesehatan Transformator
1 1 2 9 3 1 3 1 1 1 47 5 2 2 1 4 3 1 125
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2014) 1-6
6
Jika kita menghitung jumlah kegagalan dibagi dengan jumlah transformator daya dalam setiap nilai kategori Indeks Kesehatan Transformator dan dikalikan seratus, maka kita akan mendapatkan probabilitas populasi kegagalan yang terjadi dalam persen. Dengan teknik analisis korelasi didapatkan nilai koefisien korelasi r adalah -0,63. Nilai r (negatif) ini menyatakan hubungan antara probabilitas populasi kegagalan dengan nilai Indeks Kesehatan Transformator dengan hubungan yang berbanding terbalik. Semakin kecil nilai Indeks Kesehatan Transformator maka semakin besar jumlah probabilitas populasi kegagalan yang terjadi. Hubungan ini seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3. (%)
Gambar 3. Nilai Indeks Kesehatan Trafo vs Probabilitas Populasi Kegagalan(%)
V. KESIMPULAN Indeks Kesehatan Transformator membagi kondisi transformator daya menjadi lima buah kategori. Kategori ini adalah sangat bagus, bagus, cukup, jelek, dan sangat jelek. Jumlah transformator dalam kondisi sehat yakni trafo yang berada pada kategori sangat bagus dan bagus adalah 72 %. Untuk transformator yang berada dalam kondisi tidak sehat yakni dalam kategori jelek dan sangat jelek adalah 14 %. Sedangkan transformator yang berkondisi waspada atau berkategori cukup adalah 14 %. Maka dapat kita simpulkan rata-rata transformator daya berada pada kondisi sehat. Terdapat beberapa jenis kemungkinan kegagalan, yaitu dekomposisi selulosa, dekomposisi minyak, partial discharge, arcing, tegangan tembus, kelembaban, korosi, endapan, dan penuaan pada kertas isolasi. Kegagalan yang terjadi dapat bervariasi dari kombinasi kegagalan yang terjadi. Didapatkan tiga jenis rekomendasi tindakan transformator yaitu lanjut beroperasi normal, lanjut beroperasi dengan catatan, dan resampling pengujian. Hubungan antara probabilitas populasi kegagalan dengan nilai Indeks Kesehatan Transformator cukup kuat, karena menurut perhitungan analisis korelasi nilai koefisien korelasi r adalah - 0,63. Semakin kecil nilai Indeks Kesehatan
Transformator maka semakin besar jumlah probabilitas populasi kegagalan. Metode Indeks Kesehatan Transformator memiliki kekurangan yaitu tidak mengetahui jenis kegagalan yang terjadi, tetapi memberikan diagnosis kondisi kesehatan trafo secara umum. Oleh karena itu dibutuhkan analisis tambahan untuk mengetahui jenis kemungkinan kegagalan yang terjadi pada trafo daya. DAFTAR PUSTAKA [1]. A. Jahromi, R. Piercy, S. Cress, J. Service, and W. Fan, "An approach to power transformer asset management using health index," Electrical Insulation Journal & Magazine, IEEE, vol. 25, pp. 20-34, 2009. [2] ABB Service Handbook for Transformers, 2nd ed., Zurich, Switzerland: ABB Management Service, Ltd., 2007. [3]. M. Wang and K. D. Srivastava, “Review of condition assessment of power transformers in service,” IEEE Electr. Insul. Mag., vol. 18, no. 6, pp. 12–25 Nov./Dec. 2002. [4]. T. K. Saha, “Review of modern diagnostic techniques for assessing insulation condition in aged transformers,” IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul., vol. 10, no. 5, pp. 903–917, Oct. 2003. [5]. T. Hjartarson and S. Otal, “Predicting future asset condition based on current health index and maintenance level,” presented at 11th IEEE Conf. Transmission & Distribution Construction, Operation and LiveLine Maintenance, Albuquerque, NM, Oct. 2006. [6]. A. Naderian, S. Cress, and R. Peircy, “An approach to determine the health index of power transformers,” inProc. IEEE Int.Symp. Electrical Insulation, Jun. 2008, Vancouver, Canada, pp. 192–196. [7]. CIGRE Working Group 05, “An international survey of failures in large power transformers in service,” Electra, no. 88, pp. 21–48, May 1983. [8]. I. Höhlein, A. J. Kachler, S. Tenbohlen, and T. Leibfried, “Transformer life management German experience with condition assessment,” Contribution for CIGRE SC12/A2, Jun. 2003. [9]. K. T. Muthanna,A. Sarkar, K. Das, andK. Waldner, “Transformer insulation life assessment,” IEEE Trans. Power Del., vol.21, no. 1, pp. 150–156, Jan. 2006. [10]. Transformer Committee of the IEEE Power & Energy Engineering Society. 2008. IEEE Guide for the Interpretation of Gases Generated in Oil-Immersed Transformers. IEEE Standard C57.104-2008. [11]. IEEE Guide for Acceptance and Maintenance of Insulating Oil in Equipment. IEEE Standard 4231509 - C57.106-2006. [12]. P.T. PLN – PUSLITBANG (Perusahaan Listrik Negara- Pusat Penelitian dan Pengembangan Ketenagalistrikkan). Indonesia. 2013.
