P G I

Buku Pedoman Pemeliharaan

LIGHTNING ARRESTER Dokumen nomor : PDM/PGI/12:2014

PT PLN (PERSERO) Jl Trunojoyo Blok M I/135 JAKARTA

NOMOR : PDM/PGI/12:2014

DOKUMEN

Lampiran Surat Keputusan Direksi

PT PLN (PERSERO)

PT PLN (Persero) No. 0520-2.K/DIR/2014

BUKU PEDOMAN PEMELIHARAAN LIGHTNING ARRESTER (LA)

PT PLN (PERSERO) JALAN TRUNOJOYO BLOK M-I/135 KEBAYORAN BARU JAKARTA SELATAN 12160

LIGHTNING ARRESTER

Susunan Tim Review KEPDIR 113 & 114 Tahun 2010 Surat Keputusan Direksi PT PLN (Persero) No.0309.K/DIR/2013

Pengarah

: 1. Kepala Divisi Transmisi Jawa Bali 2. Kepala Divisi Transmisi Sumatera 3. Kepala Divisi Transmisi Indonesia Timur 4. Yulian Tamsir

Ketua

: Tatang Rusdjaja

Sekretaris

: Christi Yani

Anggota

: Indra Tjahja Delyuzar Hesti Hartanti Sumaryadi James Munthe Jhon H Tonapa

Kelompok Kerja LA, Serandang dan Pentanahan Gardu Induk (GI) 1. Wegig Triyogo (PLN P3BJB)

: Koordinator merangkap anggota

2. Andreas Purnomoadi (PLN P3BJB)

: Anggota

3. M Husen Hatala (PLN P3BS)

: Anggota

4. Doni Eko Prasetyo (PLN P3BS)

: Anggota

5. Hamiruddin (PLN Sulselrabar)

: Anggota

6. Mastur (PLN Kalselteng)

: Anggota

Koordinator Verifikasi dan Finalisasi Review KEPDIR 113 & 114 Tahun 2010 (Nota Dinas KDIVTRS JBS Nomor 0018/432/KDIVTRS JBS/2014) Tanggal 27 Mei 2014 1. Jemjem Kurnaen 2. Sugiartho 3. Yulian Tamsir 4. Eko Yudo Pramono

LIGHTNING ARRESTER

DAFTAR ISI DAFTAR ISI ........................................................................................................................... I DAFTAR GAMBAR ............................................................................................................... II DAFTAR TABEL .................................................................................................................. III DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................................... IV PRAKATA ............................................................................................................................. V LIGHTNING ARRESTER ...................................................................................................... 1 1 PENDAHULUAN ..................................................................................................... 1 2 PEDOMAN PEMELIHARAAN................................................................................. 2 2.1 Teknologi Lightning Arrester .................................................................................... 3 2.2 Klasifikasi Lightning Arrester.................................................................................... 4 2.3 Konstruksi Lightning Arrester ................................................................................... 4 2.3.1 Varistor/ Active Part ................................................................................................. 5 2.3.2 Housing LA .............................................................................................................. 6 2.3.3 Sealing dan Pressure Relief Systems ..................................................................... 7 2.3.4 Peralatan Monitoring dan Insulator Dudukan ........................................................... 8 2.3.5 Struktur Penyangga Lightning Arrester .................................................................... 8 2.4 FMEA Lightning Arrester.......................................................................................... 9 3 PEMELIHARAAN LIGHTNING ARRESTER ......................................................... 10 3.1 Inspeksi Level-1 Lightning Arrester ........................................................................ 11 3.1.1 IL-1: Inspeksi Visual............................................................................................... 11 3.1.2 IL-1: Inspeksi Audio ............................................................................................... 11 3.2 Inspeksi Level-2 Lightning Arrester ........................................................................ 17 3.2.1 IL-2: Inspeksi dengan Thermal Image .................................................................... 17 3.2.2 Prinsip Pengukuran LCM ....................................................................................... 19 3.2.3 Pelaksanaan Pengukuran LCM.............................................................................. 21 3.3 Inspeksi Level-3 Lightning Arrester ........................................................................ 23 3.3.1 IL-3: Pengukuran Nilai Tahanan Insulasi (Megger Test) ........................................ 23 3.3.2 IL-3: Pengukuran Nilai Pentanahan ....................................................................... 24 3.3.3 IL-3: Pengujian Surge Counter LA ......................................................................... 24 4 EVALUASI DAN REKOMENDASI HASIL PEMELIHARAAN ............................... 26 4.1 Evaluasi dan Rekomendasi IL-1 Lightning Arrester................................................ 26 4.2 Evaluasi dan Rekomendasi IL-2 Lightning Arrester................................................ 26 4.3 Evaluasi dan Rekomendasi IL-3 Lightning Arrester................................................ 33 DAFTAR ISTILAH ............................................................................................................... 63 DAFTAR PUSTAKA............................................................................................................ 67

i

LIGHTNING ARRESTER

DAFTAR GAMBAR Gambar 2-1 LA berdasarkan Letak Pemasangan................................................................... 4 Gambar 2-2 Konstruksi LA ..................................................................................................... 5 Gambar 2-3 Keping Blok Varistor Zinc Oxide ......................................................................... 6 Gambar 2-4 Konstruksi Housing LA ....................................................................................... 6 Gambar 2-5 Sealing dan Pressure Relief Systems LA............................................................ 7 Gambar 2-6 Grading Ring LA ................................................................................................. 7 Gambar 2-7 Counter LA dan Counter dan Meter Arus Bocor Total LA ................................... 8 Gambar 2-8 Insulator Dudukan LA ......................................................................................... 8 Gambar 2-9 Struktur Penyangga Lightning Arrester ............................................................... 9 Gambar 3-1 Disconnector Switch pada TLA Gappless ......................................................... 15 Gambar 3-2 Contoh Hotspot pada LA .................................................................................. 17 Gambar 3-3 Contoh Setting Range Suhu pada Pengambilan Gambar dengan Periode Berbeda ............................................................................................................................... 19 Gambar 3-4 Skema perhitungan dan pengukuran LCM........................................................ 20 Gambar 3-5 Skema Pengukuran Nilai Tahanan Insulasi (Megger) Kompartemen di LA ....... 24 Gambar 3-6 Pengujian Surge Counter dengan Impulse DC Kapasitor ................................. 25 Gambar 4-1 Langkah Evaluasi Hasil Pengukuran dengan Thermal Image........................... 35 Gambar 4-2 Skema Sistem Pentanahan LA, Rod terhubung ke Mesh ................................. 36

ii

LIGHTNING ARRESTER

DAFTAR TABEL Tabel 3-1 Kegiatan dan Interval IL-1 Lightning Arrester ........................................................ 11 Tabel 3-2 Sasaran Pemeriksaan dan Interval IL-1 LA di Gardu Induk................................... 12 Tabel 3-3 Sasaran Pemeriksaan dan Interval IL-1 TLA tipe Gapless di Saluran Transmisi ... 14 Tabel 3-4 Sasaran Pemeriksaan dan Interval IL-1 TLA tipe Gap di Saluran Transmisi ........ 16 Tabel 3-5 Kegiatan dan Interval IL-2 Lightning Arrester ........................................................ 17 Tabel 3-6 Koefisien Emisivitas Berbagai Material ................................................................. 18 Tabel 3-7 Kelengkapan Alat Uji LCM .................................................................................... 21 Tabel 3-8 Kegiatan dan Interval IL-3 Lightning Arrester ........................................................ 23 Tabel 4-1 Evaluasi dan Rekomendasi IL-1 LA di Gardu Induk .............................................. 27 Tabel 4-2 Evaluasi dan Rekomendasi IL-1 TLA tipe Gapless di Saluran Transmisi .............. 29 Tabel 4-3 Evaluasi dan Rekomendasi IL-1 TLA tipe Gap di Saluran Transmisi..................... 32 Tabel 4-4 Batasan Nilai Arus Bocor Resistif Maksimum dari Beragam Pabrikan................... 33 Tabel 4-5 Batasan Nilai Arus Bocor Resistif Maksimum dengan pendekatan statistik........... 33 Tabel 4-6 Rekomendasi Hasil Ukur LCM .............................................................................. 33 Tabel 4-7 Evaluasi dan Rekomendasi Hasil Pengukuran Nilai Tahanan Insulasi LA ............. 34 Tabel 4-8 Evaluasi dan Rekomendasi Hasil Pengukuran Nilai Tahanan Pentanahan ........... 34 Tabel 4-9 Evaluasi dan Rekomendasi Pengujian Surge Counter LA..................................... 36

iii

LIGHTNING ARRESTER

DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1 TABEL PERIODE PEMELIHARAAN LA ............................................................ 37 Lampiran 2 FMEA Sub Sistem Active Part ........................................................................... 42 Lampiran 3 FMEA Sub Sistem Insulasi ................................................................................ 43 Lampiran 4 FMEA Sub Sistem Struktur Penyangga ............................................................. 44 Lampiran 5 FMEA Sub Sistem Sealing Systems .................................................................. 45 Lampiran 6 FMEA Sub Sistem Junctions ............................................................................. 46 Lampiran 7 FMEA Sub Sistem Pentanahan ......................................................................... 47 Lampiran 8 FMEA Sub Sistem Grading Ring........................................................................ 48 Lampiran 9 FMEA Sub Sistem Monitoring ............................................................................ 49 Lampiran 10 Metode Inspeksi LA berdasarkan Analisis FMEA............................................. 50 Lampiran 11 Checklist IL-1 LA di Gardu Induk Triwulanan ................................................... 52 Lampiran 12 Checklist IL-1 TLA-Gapless 2-Tahunan ........................................................... 55 Lampiran 13 Checklist IL-1 TLA-Gapped 2 Tahunan............................................................ 57 Lampiran 14 Form Pengujian LCM....................................................................................... 58 Lampiran 15 Form Pengujian Nilai Tahanan Insulasi (Megger Test)..................................... 59 Lampiran 16 Form Pengujian Nilai Tahanan Pentanahan..................................................... 60 Lampiran 17 Form Pengujian Surge Counter LA .................................................................. 61 Lampiran 18 Form Pengujian Thermal Image....................................................................... 62

iv

LIGHTNING ARRESTER

PRAKATA PLN sebagai perusahaan yang asset sensitive, dimana pengelolaan aset memberi kontribusi yang besar dalam keberhasilan usahanya, perlu melaksanakan pengelolaan aset dengan baik dan sesuai dengan standar pengelolaan aset. Parameter Biaya, Unjuk kerja, dan Risiko harus dikelola dengan proporsional sehingga aset bisa memberikan manfaat yang maksimum selama masa manfaatnya. PLN melaksanakan pengelolaan aset secara menyeluruh, mencakup keseluruhan fase dalam daur hidup aset (asset life cycle) yang meliputi fase Perencanaan, Pembangunan, Pengoperasian, Pemeliharaan, dan Peremajaan atau penghapusan. Keseluruhan fase tersebut memerlukan pengelolaan yang baik karena semuanya berkontribusi pada keberhasilan dalam pencapaian tujuan perusahaan. Dalam pengelolaan aset diperlukan kebijakan, strategi, regulasi, pedoman, aturan, faktor pendukung serta pelaksana yang kompeten dan berintegritas. PLN telah menetapkan beberapa ketentuan terkait dengan pengelolaan aset yang salah satunya adalah buku Pedoman pemeliharaan peralatan penyaluran tenaga listrik. Pedoman pemeliharaan yang dimuat dalam buku ini merupakan bagian dari kumpulan Pedoman pemeliharaan peralatan penyaluran yang secara keseluruhan terdiri atas 25 buku. Pedoman ini merupakan penyempurnaan dari pedoman terdahulu yang telah ditetapkan dengan keputusan direksi nomor 113.K/DIR/2010 dan 114.K/DIR/2010. Perubahan atau penyempurnaan pedoman senantiasa diperlukan mengingat perubahan pengetahuan dan teknologi, perubahan lingkungan serta perubahan kebutuhan perusahaan maupun stakeholder. Di masa yang akan datang, pedoman ini juga harus disempurnakan kembali sesuai dengan tuntutan pada masanya. Penerapan pedoman pemeliharaan ini merupakan hal yang wajib bagi seluruh pihak yang terlibat dalam kegiatan pemeliharaan peralatan penyaluran di PLN, baik perencana, pelaksana maupun evaluator. Pedoman pemeliharaan ini juga wajib dipatuhi oleh para pihak diluar PLN yang bekerjasama dengan PLN untuk melaksanakan kegiatan pemeliharaan di PLN. Demikian, semoga kehadiran buku ini memberikan manfaat bagi perusahaan dan stakeholder serta masyarakat Indonesia. Jakarta, Oktober 2014 DIREKTUR UTAMA

NUR PAMUDJI

v

LIGHTNING ARRESTER

LIGHTNING ARRESTER 1

PENDAHULUAN

Kegiatan pemeliharaan peralatan memegang peranan penting dalam menunjang kualitas dan keandalan penyediaan tenaga listrik kepada konsumen. Pemeliharaan peralatan adalah satu proses kegiatan yang bertujuan menjaga kondisi peralatan, agar peralatan senantiasa beroperasi sesuai dengan fungsi dan karakteristik desainnya. Pemeliharaan sarana instalasi listrik yang dilaksanakan di PT. PLN (Persero) telah mengalami beberapa transformasi, mengacu pada sebagai berikut: 1.

Buku Pedoman Pemeliharaan Sistem Tenaga tahun 1984, sesuai dengan Surat Edaran Direksi (SE) No. 032/PST/1984 beserta revisi-revisi. (dengan pola Time Based Maintenance dan Corrective Maintenance).

2.

Manual books masing-masing peralatan. (Time Based Maintenance).

3.

Buku Petunjuk Batasan Operasi dan Pemeliharaan Peralatan Penyaluran Tenaga Listrik tahun 2010, sesuai dengan SK Direksi No. 113 dan 114 / DIR/ 2010. (Condition Based Maintenance, Time Based Maintenance dan Corrective Maintenance).

Seiring dengan perjalanan waktu, pengalaman, perkembangan pengetahuan dan teknologi, maka dirasa perlu adanya perbaikan Buku Petunjuk Batasan Operasi dan Pemeliharaan Peralatan Penyaluran Tenaga Listrik yang dapat mengakomodasi perkembangan tersebut. Revisi Buku Petunjuk Batasan Operasi dan Pemeliharaan Peralatan Penyaluran Tenaga Listrik mencakup sebagai berikut: 1.

Penjelasan tentang komponen dan fungsi peralatan.

2.

Failure Mode Effect Analysis (FMEA) sebagai dasar penentuan metode inspeksi/ pengujian yang sesuai untuk setiap peralatan.

3.

Pedoman pemeliharaan peralatan.

4.

Evaluasi dan rekomendasi hasil pemeliharaan.

Buku ini diharapkan mampu meningkatkan efisiensi dan efektifitas dari kegiatan pemeliharaan di PT PLN (Persero).

1

LIGHTNING ARRESTER

Lingkup Pembahasan dalam Buku Petunjuk Batasan Operasi dan Pemeliharaan Peralatan Lightning Arrester (LA), adalah sebagai berikut: 1.

2.

3.

4.

2

LA yang dimaksud dalam buku ini adalah LA yang terpasang di Gardu Induk (non GIS) an Saluran Transmisi, dengan level tegangan operasi (rms): 70kV, 150 kV dan 500 kV. LA yang dimaksud dalam buku ini adalah LA yang menggunakan komponen aktif (varistor) Zinc Oxide (atau dikenal juga sebagai MOSA – Metal Oxide Surge Arresters). Norm batasan nilai arus bocor resistif maksimum (metode LCM) yang ditetapkan berdasarkan statistik dalam buku ini, menggunakan data di lingkungan PLN P3B Jawa Bali (2008-2012). Norm batasan nilai minimum tahanan (resistansi) insulator dudukan yang digunakan dalam buku ini ditetapkan berdasarkan data statistik hasil pengukuran di lingkungan PLN P3B Jawa Bali (2008-2013), PLN P3B Sumatera (2009-2013) , PLN AP2B Sulselrabar, PLN AP2B Kalselteng.

PEDOMAN PEMELIHARAAN

Lightning Arrester (LA) merupakan peralatan yang berfungsi untuk melindungi peralatan listrik lain dari tegangan surja (baik surja hubung maupun surja petir). Surja mungkin merambat di dalam konduktor saat peristiwa sebagai berikut: 1.

Kegagalan sudut perlindungan petir, sehingga surja petir mengalir di dalam konduktor fasa.

2.

Backflashover akibat nilai pentanahan yang tinggi, baik di gardu induk ataupun di saluran transmisi.

3.

Proses switching CB/ DS (surja hubung).

4.

Gangguan fasa-fasa, ataupun fasa-tanah baik di saluran transmisi maupun di gardu induk.

Pada saat peristiwa surja, travelling wave/gelombang berjalan merambat di penghantar sistem transmisi dengan kecepatan mendekati kecepatan cahaya. Surja dengan panjang gelombang dalam orde mikro detik ini berbahaya bila nilai tegangan surja yang tiba di peralatan lebih tinggi dari level BIL (Basic Insulation Level) peralatan. Untuk itu, LA dipasang untuk memotong tegangan surja dengan cara mengalirkan arus surja ke tanah dalam orde sangat singkat, dimana pengaruh follow current tidak ikut serta diketanahkan.

2

LIGHTNING ARRESTER

LA memiliki karakteristik sebagai berikut: 1.

2.

2.1

Pada tegangan operasi (rms): a.

LA bersifat sebagai insulator.

b.

Arus bocor ke tanah tetap ada, namun dalam orde mili-Ampere. Arus bocor ini mayoritas adalah arus kapasitif.

Pada saat terjadi surja petir/ surja hubung: a.

LA bersifat konduktif, dengan nilai resistansi sangat rendah.

b.

LA mengalirkan arus surja ke tanah dalam orde kilo-Ampere.

c.

LA segera bersifat insulator setelah surja berhasil dilewatkan, sehingga menghilangkan pengaruh follow current.

Teknologi Lightning Arrester

Teknologi LA sudah dikembangkan sejak 100 tahun silam, bersamaan dengan dimulainya penggunaan listrik secara masal. Secara ringkas sejarah perkembangan LA adalah sebagai berikut: 1892 – 1908

: Penggunaan Air Gaps

1908 – 1930

: Multiple gaps dengan resistor

1920 – 1930

: Lead Oxide dengan resistor

1930 – 1960

: Passive Gapped Silicon Carbide (SiC)

1960 – 1982

: Active Gapped Silicon Carbide (SiC)

1976 – sekarang

: Zinc Oxide (ZnO) tanpa gap

1985 – sekarang

: Zinc Oxide (ZnO) tanpa gap dengan housing polymer

Keping ZnO memiliki karakteristik kerja (kurva V-I) yang jauh lebih baik dibandingkan generasi pendahulunya yang menggunakan SiC-terseri dengan gap. Mayoritas LA di sistem transmisi PLN telah menggunakan teknologi keping ZnO tanpa gap, atau dikenal juga sebagai MOSA-Metal Oxide Surge Arresters. Di beberapa tempat di Indonesia, MOSA dengan housing polymer sudah mulai digunakan.

3

LIGHTNING ARRESTER

2.2

Klasifikasi Lightning Arrester

Di dalam buku ini LA dikelompokkan berdasarkan letak pemasangannya, yaitu: 1.

LA di Gardu Induk (non GIS)

2.

LA di Saluran Transmisi

Kedua contoh LA ditunjukkan pada Gambar 2-1 di bawah ini:

(a) LA di Gardu Induk, dengan housing porselen (kiri) dan housing polymer (kanan)

(b) LA di Saluran Transmisi, dengan gap (kiri) & tanpa gap (kanan) Gambar 2-1 LA berdasarkan Letak Pemasangan

2.3

Konstruksi Lightning Arrester

LA di saluran transmisi ataupun di gardu induk, memiliki konstruksi yang hampir serupa. Komponen utama dari LA adalah varistor/ komponen aktif yang terbuat dari Zinc Oxide. 4

LIGHTNING ARRESTER

Varistor ini berbentuk keping blok, tersusun di dalam housing/ kompartemen yang terbuat dari porselen ataupun polymer. Selain sebagai penyangga, housing ini juga befungsi untuk menginsulasi antara bagian bertegangan dan tanah pada tegangan operasi LA.

Gambar 2-2 Konstruksi LA

LA juga dilengkapi dengan katup pressure relief di kedua ujungnya. Katup ini befungsi untuk melepas tekanan internal yang berlebih, pada saat LA dilalui arus surja. Konstruksi lain pendukung LA terdiri dari: struktur penyangga, grading ring, pentanahan dan alat monitoring. Lebih jauh akan dijelaskan dalam sub-bab 2.3.1 – 2.3.6.

2.3.1

Varistor/ Active Part

Active Part terdiri dari kolom varistor Zinc Oxide (ZnO). Keping Zinc Oxide dicetak dalam bentuk silinder yang besaran diameter keping tergantung pada kemampuan absorbsi energi dan nilai discharge arus. Material silinder terbuat dari aluminium. Silinder ini selain memiliki kemampuan mekanis, juga berfungsi sebagai pendingin Diameter keping bervariasi dari 30 mm untuk arrester kelas distribusi hingga 100 mm untuk arrester HV/EHV. Setiap keping blok memiliki tinggi bervariasi dari 20 hingga 45 mm.

5

LIGHTNING ARRESTER

Gambar 2-3 Keping Blok Varistor Zinc Oxide

Nilai residual voltage untuk setiap keping ZnO pada saat dilewati arus surja bergantung pada diameter keping tersebut. Sebagai contoh pada keping dengan diameter 32 mm, nilai residual voltagenya sebesar 450 V/ mm, sementara untuk diameter 70 mm nilai residual voltage menurun menjadi 280 V/mm. Hal ini berarti, pada satu keping ZnO dengan diameter 70 mm dan tinggi 45 mm terdapat kemampuan residual voltage sebesar 12.5 kV. Bila nilai residual voltage yang diinginkan sebesar 823 kV, maka diperlukan 66 keping ZnO tersusun ke atas. Hal ini akan menyebabkan tinggi LA mencapai 3 meter, dimana kestabilan mekanis LA tidak baik, oleh karenanya LA juga didesain untuk dipasang bertingkat (stacked).

2.3.2

Housing LA

Tumpukan keping ZnO ditaruh dalam sangkar rod, umumnya terbuat dari FRP (Fiber Glass Reinforced Plastic). Compression spring dipasang pada kedua ujung kolom active part untuk memastikan susunan keping memiliki ketahanan mekanis. Kompartemen housing dapat terbuat dari porselen ataupun polymer. Alumunium flange direkatkan pada kedua ujung housing dengan menggunakan semen.

Gambar 2-4 Konstruksi Housing LA

6

LIGHTNING ARRESTER

2.3.3

Sealing dan Pressure Relief Systems

Sealing ring dan pressure relief diaphragm dipasang di kedua ujung arrester. Sealing ring terbuat dari material sintetis sementara pressure relief diaphragm terbuat dari steel/ nikel dengan kualitas tinggi. Pressure relief bekerja sebagai katup pelepasan tekanan internal pada saat LA mengalirkan arus lebih surja.

Gambar 2-5 Sealing dan Pressure Relief Systems LA

Grading Ring Grading ring diperlukan pada LA dengan ketinggian > 1.5 meter atau pada LA yang dipasang bertingkat. Grading ring berfungsi sebagai kontrol distribusi medan elektris sepanjang permukaan LA. Medan elektris pada bagian yang dekat dengan tegangan akan lebih tinggi, sehingga stress pada active part di posisi tersebut jauh lebih tinggi dibandingkan pada posisi di bawahnya. Stress ini dapat menyebabkan degradasi pada komponen active part. Pemilihan ukuran grading ring perlu mempertimbangkan jarak antar fasa. Jarak aman antar konduktor harus sama dengan jarak antar grading ring antar fasa dari arrester.

Gambar 2-6 Grading Ring LA

7

LIGHTNING ARRESTER

2.3.4

Peralatan Monitoring dan Insulator Dudukan

LA dilengkapi dengan peralatan monitoring, yakni counter jumlah kerja LA dan/atau meter arus bocor total. Sebelum diketanahkan, kawat pentanahan dilewatkan dahulu pada peralatan monitoring. Oleh karenanya, insulator dudukan perlu dipasang baik pada kedua ujung peralatan monitor, maupun pada dudukan LA, agar arus yang melalui LA hanya melewati kawat pentanahan.

Gambar 2-7 Counter LA dan Counter dan Meter Arus Bocor Total LA

Gambar 2-8 Insulator Dudukan LA

2.3.5

Struktur Penyangga Lightning Arrester

LA dipasang pada ketinggian tertentu dari permukaan tanah, untuk itu diperlukan struktur penyangga yang terdiri dari pondasi dan struktur besi penyangga.

8

LIGHTNING ARRESTER

Gambar 2-9 Struktur Penyangga Lightning Arrester

2.4

FMEA Lightning Arrester

FMEA (Failure Mode Effect Analysis) merupakan analisis yang dilaksanakan untuk mendapatkan gejala kegagalan pada sebuah peralatan dengan menerapkan keterkaitan sebab-akibat antara kegagalan yang satu dengan penyebab sebelumnya, demikian seterusnya hingga ditemukan penyebab kegagalan yang paling awal. Dengan mengetahui gejala kegagalan, dapat ditentukan metode inspeksi/ pengujian yang perlu dilaksanakan sehingga gangguan dapat dicegah. Dalam analisis FMEA, sebuah peralatan dipandang berdasarkan sistem dan sub sistemnya. Setiap sistem memiliki fungsi, demikian pun setiap sub sistem memiliki sub fungsi. Kegagalan dilihat dari sudut pandang kegagalan sebuah sistem/ sub sistem dalam melaksanakan fungsi/ sub fungsinya. Sebuah sistem Lightning Arrester terdiri dari sub sistem sebagai berikut: 1.

Sub Sistem Active Part

2.

Sub Sistem Insulasi

3.

Sub Sistem Struktur Penyangga

4.

Sub Sistem Sealing Systems

5.

Sub Sistem Junction

6.

Sub Sistem Pentanahan

7.

Sub Sistem Grading Ring

8.

Sub Sistem Monitoring

FMEA Lightning Arrester dijelaskan lebih detil dalam Lampiran 2 sampai dengan 9. 9

LIGHTNING ARRESTER

3

PEMELIHARAAN LIGHTNING ARRESTER

Kegiatan pemeliharaan yang tercantum di dalam buku pedoman ini merupakan proactive maintenance, yakni pemeliharaan yang bertujuan untuk mencegah terjadinya failure (kegagalan) peralatan. Kegiatan reactive maintenance (kegiatan perbaikan pasca gangguan) tidak termasuk dalam buku ini. Kegiatan proactive maintenance dapat dibedakan menjadi preventive maintenance dan predictive maintenance. Preventive maintenance dikenal juga sebagai Time Based Maintenance (TBM). Dalam TBM, kegiatan pemeliharaan dilaksanakan dengan interval tertentu, tanpa memperhatikan apakah kondisi peralatan memang sudah memerlukan tindakan pemeliharaan atau tidak. Termasuk di dalam TBM adalah: 1.

Scheduled restoration.

2.

Scheduled discard.

Predictive maintenance merupakan kegiatan pemeliharaan yang bertujuan untuk mengetahui kondisi peralatan, termasuk juga kegiatan pemeliharaan yang dilaksanakan berdasarkan kondisi peralatan tersebut. Termasuk di dalam predictive maintenance adalah sebagai berikut: 1.

Condition monitoring.

2.

Condition Based Maintenance (CBM)

3.

Lifetime prediction.

Preventive maintenance pada Lightning Arrester sebagai contoh adalah sebagai berikut: penggantian LA berdasarkan asesmen hasil ukur LCM. Predictive maintenance pada Lightning Arrester sebagai contoh adalah sebagai berikut: pengukuran arus bocor resistif LA (LCM), perubahan interval pengukuran LCM setelah diketahui kondisi LA “Weak”, pengukuran nilai tahanan insulasi LA. Di dalam buku pedoman ini, kegiatan predictive maintenance dikelompokkan ke dalam 3 level inspeksi berdasarkan tingkat kesulitan pelaksanaan dan jenjang diagnosa, yaitu: 1.

Inspeksi Level-1 (IL-1) Inspeksi online yang bersifat superficial, bertujuan untuk mendeteksi adanya ketidaknormalan atau anomali pada peralatan dan menginisiasi inspeksi lanjutan. Kegiatan ini dilaksanakan dengan menggunakan panca indera (penglihatan, pendengaran, penciuman).

10

LIGHTNING ARRESTER

2.

Inspeksi Level-2 (IL-2) Inspeksi online yang bertujuan untuk mengetahui kondisi peralatan (condition assessment), dilaksanakan dalam kondisi bertegangan.

3.

Inspeksi Level-3 (IL-3) Inspeksi offline yang bertujuan untuk mengetahui kondisi peralatan (condition assessment), dilaksanakan dalam kondisi tidak bertegangan.

Jenis kegiatan inspeksi ditentukan berdasarkan analisis FMEA, seperti terangkum dalam Lampiran 10.

3.1

Inspeksi Level-1 Lightning Arrester

Interval dan Jenis kegiatan IL-1 pada Lightning Arrester dirangkum dalam Tabel 3-1. Tabel 3-1 Kegiatan dan Interval IL-1 Lightning Arrester Peralatan

Kegiatan IL-1

Interval

LA di Gardu Induk

- Visual & Audio Inspection

triwulanan, conditional

- Visual, Audio dan Climb Up LA di Saluran Transmisi (TLA) Inspection

3.1.1

2 tahunan

Keterangan *conditional: pengecekan counter kerja LA setelah trip/ reclose. *tidak termasuk pengecekan rutin oleh Petugas Ground Patrol.

IL-1: Inspeksi Visual

Inspeksi Visual adalah kegiatan pengamatan komponen/ bagian dari Lightning Arrester yang dilaksanakan secara visual atau menggunakan alat bantu binocular. Petugas mengisi form checklist berdasarkan hasil pengamatan.

3.1.2

IL-1: Inspeksi Audio

Inspeksi Audio adalah kegiatan pengamatan komponen/ bagian dari Lightning Arrester yang dilaksanakan menggunakan indera pendengaran untuk mengetahui anomali peralatan. Petugas mengisi form checklist berdasarkan hasil pendengaran. Sasaran pemeriksaan dan interval IL-1 LA lebih lanjut dijabarkan dalam Tabel 3-2 s.d 3-4.

11

LIGHTNING ARRESTER

Tabel 3-2 Sasaran Pemeriksaan dan Interval IL-1 LA di Gardu Induk Sub Systems

Key Components

Inspeksi Level -1 Symptomps Adanya lapisan polutan pada permukaan insulator

Active Part

Stacked Metal Oxide Column

Insulator Housing

Insulation

Adanya korona pada permukaan Insulator

Detection Method

Kebersihan permukaan Inspeksi Visual Insulator, apakah terdapat percikan bunga api. Mendengarkan apakah Inspeksi Audio terdapat suara korona yang signifikan.

Posisi Grading Ring tidak simetris pada sumbu axialnya.

Inspeksi Visual

Adanya lapisan polutan pada permukaan insulator. Warna insulator berubah

Kebersihan permukaan Inspeksi Visual Insulator (adanya polutan, lumut)

Structure

Sealing System

Interval Inspeksi

Triwulan

Triwulan

Triwulan

Triwulan

Triwulan Triwulan

Insulating feet berubah warna

Inspeksi Visual

Kondisi insulator dudukan berubah warna/ bekas flash

Triwulan

Insulating feet retak

Inspeksi Visual

Kondisi insulator dudukan retak

Triwulan

Adanya korona pada cement joint Retak pada cement joint

Mendengarkan apakah Inspeksi Audio terdapat suara korona yang signifikan. Kondisi cement joint dekat Inspeksi Visual aluminum flange (retak), terdapat percikan bunga api.

Triwulan

Triwulan

Konstruksi Penyangga (pedestal)

Pedestal bengkok Pedestal korosi

Inspeksi Visual

Kondisi konstuksi penyangga LA bengkok/ korosi

Triwulan

Sealing Ring (atas dan bawah), Pressure relief diapragh (atas dan bawah), Clamping ring (untuk menpress pressure relief diapraghm), Supporting Ring dan Venting Outlets

tidak dapat dideteksi karena posisinya berada di bagian dalam kompartemen Lightning Arrester

tidak dapat dideteksi



Adanya korona pada junction HV Conductor

Mendengarkan apakah Inspeksi Audio terdapat suara korona yang signifikan.

Mur dan Baud kawat pentanahan dan insulasi kawat pentanahan korosi

Inspeksi Visual

Kondisi mur dan baud kawat pentanahan

Triwulan

Kawat pentanahan tidak terpasang di tempat

Inspeksi Visual

Keberadaan kawat pentanahan

Triwulan

Korosi pada mur dan baud

Inspeksi Visual

Adanya korosi pada mur dan baud di sistem pentanahan

Triwulan

Kawat pentanahan berubah warna

Inspeksi Visual

Perubahan warna pada kawat Triwulan pentanahan

Mur dan Baud pada kawat pentanahan. Mur dan Baud pada insulasi kawat pentanahan.

Pentanahan

Posisi seluruh komponen grading Ring

Kondisi permukaan glaze Lapisan Glaze insulator pudar warna Inspeksi Visual insulator (pudar/ ada bekas flash) Kondisi insulator housing Insulator retak, Insulator gompal Inspeksi Visual (retak/ patah)

Insulating Feet

Metallic Spacers, Supporting rods (FRP), Holding Plates (menjaga support rod pada posisinya), Compression Ring, Housing (baik terbuat dari polymer

Sasaran Pemeriksaan

Kawat Grounding, Sistem pentanahan LA

12

Triwulan

LIGHTNING ARRESTER

Inspeksi Level -1 Sub Systems

Grading Ring

Key Components

Grading Ring

Detection Method


Inspeksi Visual

Adanya korona pada permukaan koneksi grading Ring


Bentuk Grading Ring tidak sempurna Inspeksi Visual

Kaca counter arrester pecah atau retak

Surge Counter

Monitoring

Sasaran Pemeriksaan

Symptomps

Posisi seluruh komponen grading ring, terdapat percikan bunga api

Bentuk seluruh komponen grading ring

Kondisi counter arrester Inspeksi Visual pecah/ retak

Interval Inspeksi

Triwulan

Triwulan

Triwulan

Triwulan

Kondisi kaca counter, terdapat lapisan embun/ Counter tidak terbaca karena lapisan Inspeksi Visual lumut gelas terlapis embun/ lumut Kondisi seal dari counter arrester

Triwulan

Pengamatan Jumlah Kerja Counter LA

Inspeksi Visual Jumlah kerja counter LA

Triwulan atau conditional. *Conditional: setelah terjadi PMT reclose/ trip

Kaca lekage current monitoring LA pecah atau retak

Inspeksi Visual

Triwulan

Leakage current monitoring tidak terbaca karena lapisan gelas terlapis Inspeksi Visual embun

Triwulan

Leakage Current Monitoring

13

LIGHTNING ARRESTER

Tabel 3-3 Sasaran Pemeriksaan dan Interval IL-1 TLA tipe Gapless di Saluran Transmisi Sub Systems

Active Part

Key Components

Inspeksi Level -1 Symptomps

Detection Method

Adanya lapisan polutan pada permukaan insulator

Inspeksi Visual

Stacked Metal Oxide Column Adanya korona pada permukaan Insulator

Insulation

Insulator Housing

Structure

Metallic Spacers, Supporting rods (FRP), Holding Plates (menjaga support rod pada posisinya), Compression Ring, Housing (umumnya terbuat dari polymer), Aluminum flanges pada kedua ujungnya, Cement perekat aluminum flanges


Sasaran Pemeriksaan

Interval Inspeksi

Kebersihan permukaan Insulator, 2 tahunan - Climb Up adanya percikan bunga api Mendengarkan apakah terdapat suara Inspeksi Audio 2 tahunan - Climb Up korona yang signifikan. Kebersihan Inspeksi Visual permukaan Insulator 2 tahunan - Climb Up (adanya polutan, lumut) Mendengarkan

Adanya korona pada cement joint

Inspeksi Audio apakah terdapat suara 2 tahunan - Climb Up korona yang signifikan.

Retak pada cement/polymer joint

Inspeksi Visual

Sealing System




Junction

Koneksi dengan HV Conductor: mur dan baud pada koneksi TLA ke HV Conductor

Adanya korona pada junction HV Conductor Kawat pentanahan tidak terpasang di tempat

Pentanahan


Grading Ring (pada beberapa tipe tidak dilengkapi Grading Ring)

2 tahunan - Climb Up



Mendengarkan Inspeksi Audio apakah terdapat suara 2 tahunan - Climb Up korona yang signifikan. Disconnector Switch 2 tahunan dan rutin oleh Petugas Inspeksi Visual bekerja Ground Patrol


Adanya korosi pada Inspeksi Visual mur dan baud di sistem pentanahan



Perubahan warna Inspeksi Visual pada kawat pentanahan



Grading Ring

Kondisi cement/ polymer joint pada kedua ujung TLA, adanya percikan bunga api


Posisi seluruh Inspeksi Visual komponen grading 2 tahunan - Climb Up ring, adanya percikan bunga api Mendengarkan Inspeksi Audio apakah terdapat suara 2 tahunan - Climb Up korona yang signifikan. Bentuk seluruh

Bentuk Grading Ring tidak sempurna Inspeksi Visual komponen grading ring

14


LIGHTNING ARRESTER


Key Components

Detection Method

Symptomps Kaca counter arrester pecah atau retak

Surge Counter

Monitoring


Sasaran Pemeriksaan

Kondisi counter Inspeksi Visual arrester pecah/ retak

Interval Inspeksi


Kondisi kaca counter, terdapat lapisan Counter tidak terbaca karena lapisan Inspeksi Visual embun/ lumut gelas terlapis embun/ lumut Kondisi seal dari counter arrester



Inspeksi Visual

Triwulan - bila counter berada di bawah 2 tahunan - bila diperlukan Climb Up

Kaca lekage current monitoring arrester pecah atau retak

Inspeksi Visual




Jumlah kerja counter LA

Catatan: TLA tipe gapless umumnya memiliki insulator housing yang terbuat dari bahan polymer dan dilengkapi dengan komponen disconnector switch (DS) pada sistem pentanahannya. DS akan bekerja pada saat TLA mengalami stress surja di atas nominal ratingnya. Bila DS bekerja, sistem pentanahan TLA akan terlepas yang juga menandakan bahwa perlu dilakukan penggantian TLA. Selain melalui kegiatan Climb Up, posisi DS juga dapat diamati melalui inspeksi rutin Petugas Ground Patrol saluran transmisi.

Gambar 3-1 Disconnector Switch pada TLA Gappless

15

LIGHTNING ARRESTER

Tabel 3-4 Sasaran Pemeriksaan dan Interval IL-1 TLA tipe Gap di Saluran Transmisi Sub Systems

Key Components

Stacked Metal Oxide Column Active Part Additional Arcing Horn

Insulation

Insulator Housing

Structure

Metallic Spacers, Supporting rods (FRP), Holding Plates (menjaga support rod pada posisinya), Compression Ring, Housing (baik terbuat dari polymer ataupun porselin), Aluminum flanges pada kedua ujungnya, Cement perekat aluminum flanges

Sealing System


Inspeksi Level -1 Symptomps

Kebersihan permukaan insulator TLA, adanya percikan bunga api Pengecekan korosi Adanya korosi atau bekas leleh pada pada arcing horn, Inspeksi Visual arcing horn adanya percikan bunga api Adanya lapisan polutan pada permukaan insulator

Pentanahan

Koneksi dengan HV Conductor: mur dan baud pada koneksi TLA

Inspeksi Visual


Inspeksi Visual

Retak pada cement/ polymer joint

Inspeksi Visual



Adanya korona pada junction HV Conductor Junction

Sasaran Pemeriksaan

Detection Method

Adanya korosi pada mur dan baud konektor TLA

Koneksi TLA dengan sisi cold insulator/ Adanya korosi pada mur dan baud tower konektor TLA ke sisi cold insulator/ tidak dilengkapi kawat pentanahan tower

Interval Inspeksi



Kebersihan permukaan Insulator TLA (adanya polutan, lumut)


kondisi polymer/ cement joint pada ujung TLA




Mendengarkan Inspeksi Audio apakah terdapat suara 2 tahunan - Climb Up korona yang signifikan. korosi Pengecekan mur dan baud pada Inspeksi Visual koneksi - koneksi TLA. 2 tahunan - Climb Up Adanya percikan bunga api. Inspeksi Visual

Pengecekan korosi mur dan baud pada 2 tahunan - Climb Up koneksi - koneksi TLA.

Grading Ring

TLA tidak dilengkapi Grading Ring

Monitoring

TLA tidak dilengkapi Monitoring

Catatan: TLA tipe gap tidak dilengkapi dengan peralatan monitoring, DS dan Grading Ring. Hotspot tidak dapat dideteksi pada active part, karena tidak terdapat arus bocor yang mengalir pada tegangan operasional.

16

LIGHTNING ARRESTER

3.2


Inspeksi Level-2 di LA adalah kegiatan pengukuran arus bocor resistif dengan kompensasi harmonisa orde ke-3 atau dikenal juga dengan LCM serta pelaksanaan thermovisi. Pengukuran LCM bertujuan untuk mengetahui degradasi komponen aktif (varistor) LA. Pengukuran LCM dilaksanakan pada LA yang berada di Gardu Induk, sementara beberapa TLA tipe gapless dilengkapi alat monitoring online arus bocor resistif dan datanya dapat didownload secara berkala. Pengukuran thermovisi dilaksanakan untuk mengetahui adanya hotspot pada LA dan TLA tipe gapless akibat arus bocor resistif. Tabel 3-5 Kegiatan dan Interval IL-2 Lightning Arrester Peralatan

Kegiatan IL-2 Online

Interval

LA di Gardu Induk

- Leakage Current Monitoring - Thermovisi

- tahunan, conditional - bulanan, 2 mingguan

LA di Saluran Transmisi (TLA) Thermovisi

3.2.1

Keterangan - conditional: interval menjadi 3 bulanan bila LA menunjukkan kondisi "Weakened" - Thermovisi pada LA 275 kV dan 500 kV dilaksanakan dengan interval 2 minggu

Triwulanan

IL-2: Inspeksi dengan Thermal Image

Inspeksi dengan thermal image adalah kegiatan pengamatan komponen/ bagian dari Lightning Arrester dengan menggunakan alat bantu kamera thermal/ kamera thermovisi, bukan thermo gun. Tujuan dari kegiatan ini adalah menemukan hot-spot/ titik panas yang mengindikasikan adanya anomali peralatan.

Gambar 3-2 Contoh Hotspot pada LA

17

LIGHTNING ARRESTER

Parameter penting dalam pelaksanaan thermovisi adalah sebagai berikut: 1.

Setting koefisien emisivitas material. (lihat Tabel 3.7)

2.

Setting range/ interval suhu pengamatan.

3.

Pencatatan parameter-parameter pengukuran sebagai berikut: a. b. c. d. e.

Tanggal pelaksanaan thermovisi Jarak pengamatan Suhu ambient Waktu pelaksanaan thermovisi Relative humidity (%) Tabel 3-6 Koefisien Emisivitas Berbagai Material

Konsistensi pelaksanaan thermovisi sangat penting untuk mendukung hasil asesmen yang baik, terutama pada saat membandingkan hasil pengukuran yang dilaksanakan pada periode pengukuran yang berbeda. Oleh karena itu, hal-hal yang perlu diingat selama pelaksanaan thermovisi adalah sebagai berikut: 1.

Pastikan setting emisivitas benar.

2.

Konsistensi pelaksanaan pengukuran: a. Frame, jarak/posisi pengambilan gambar, dan range suhu harus sama pada periode pengambilan gambar yang berbeda. (lihat Gambar 3-3) b. Pukul 18.00 - 19.00. c. Cuaca cerah (tidak mendung/ hujan).

18

LIGHTNING ARRESTER

Gambar 3-3 Contoh Setting Range Suhu pada Pengambilan Gambar dengan Periode Berbeda

3.2.2

Prinsip Pengukuran LCM

Kondisi varistor ZnO pada LA dapat diketahui melalui analisis arus bocor resistif dengan prinsip dasar sebagai berikut: 1.

Komponen non linear, ZnO, bila diberi tegangan sinusoidal akan menghasilkan arus bocor dengan harmonisa.

2.

Arus bocor memiliki beragam harmonisa, seperti harmonisa orde ke-3, 5, dan seterusnya, namun hanya Arus bocor resistif dengan harmonisa orde ke-3 yang paling dominan dalam menunjukkan kondisi Varistor ZnO.

3.

Adanya harmonisa dari tegangan sistem di luar LA, dapat mempengaruhi hasil pengukuran arus bocor, khususnya harmonisa yang berasal dari stray capacitance sistem. Harmonisa yang berasal dari luar LA ini dapat mempengaruhi hasil ukur LCM, sehingga kompensasi diperlukan untuk memperoleh hasil ukur yang akurat.

4.

Oleh karenanya metode pengukuran dengan alat uji LCM dikenal sebagai: “Metode pengukuran arus bocor resistif dengan analisis harmonisa orde ketiga dengan kompensasi terhadap pengaruh harmonisa dan tegangan sistem”.

Metode pengukuran dan perhitungan LCM diringkas dalam Gambar 3-4 berikut ini:

19

LIGHTNING ARRESTER

Gambar 3-4 Skema perhitungan dan pengukuran LCM

20

LIGHTNING ARRESTER

Berdasarkan skema di atas, arus bocor resistif dihasilkan tidak hanya melalui pengukuran namun juga perhitungan internal yang kompleks.

3.2.3

Pelaksanaan Pengukuran LCM

Kelengkapan alat ukur LCM terangkum dalam Tabel 3-7 berikut ini: Tabel 3-7 Kelengkapan Alat Uji LCM

21

LIGHTNING ARRESTER

Hal-hal berikut ini harus mendapat perhatian selama proses pengukuran: 1.

Untuk SAFETY: Lakukan pengukuran Thermovisi sebelum pelaksanaan Uji LCM. Bila ditemukan Hotspot pada kompartemen LA, pengukuran LCM tidak boleh dilaksanakan.

2.

Grounding alat uji harus baik. LCM harus terhubung ground dengan baik.

3.

CT clip-on harus menutup sempurna saat pengkuran.

4.

Seluruh koneksi pengukuran terhubung baik, tidak longgar.

5.

Pastikan setting LCM benar: a. Mode: untuk pengukuran di lapangan, gunakan mode 3-fasa. b. Temp: setting suhu untuk pengukuran tidak kontinu, menggunakan setting manual, masukkan estimasi suhu LA. c. Line: masukkan tegangan operasional saat pengukuran. (tegangan kontinu – Uc). d. Average: Jumlah cacah perhitungan, standar deviasi (penunjukkan error perhitungan), akan semakin kecil, bila nilai Average semakin besar (rata-rata 10 -20 kali cacah).

6.

Posisi menaruh Electric Probe: 10 cm vertikal di bawah insulator dudukan LA dan 5 cm horizontal dari LA, tidak menyentuh piring insulator LA.

7.

Catatan pelaksanaan pengukuran: a. Pengukuran dilaksanakan minimal 4 kali dengan posisi probe yang berbeda. (posisi depan – belakang – samping kiri dan samping kanan). b. Hasil ukur arus bocor resistive adalah nilai rata-rata dari keempat pengukuran.

22

LIGHTNING ARRESTER

3.3


Inspeksi Level-3 di LA terangkum dalam Tabel 3-8 berikut ini: Tabel 3-8 Kegiatan dan Interval IL-3 Lightning Arrester Peralatan

Kegiatan IL-3 Offline - Pengukuran Nilai Tahanan Insulasi LA di Gardu Induk - Pengukuran Nilai Pentanahan - Pengujian Surge Counter LA LA di Saluran Transmisi (TLA) - Pengujian Surge Counter LA

3.3.1

Interval

Keterangan

2 tahunan

bersamaan dengan padam bay

Conditional

bersamaan dengan padam bay line

IL-3: Pengukuran Nilai Tahanan Insulasi (Megger Test)

Pengukuran nilai tahanan insulasi bertujuan untuk mengetahui kemampuan insulasi LA pada tegangan operasional. Pengukuran dilaksanakan dalam kondisi tidak bertegangan (padam). Titik pengujian adalah sebagai berikut: 1.

Tahanan insulasi LA dari terminal atas hingga ground.

2.

Tahanan insulasi pada setiap stack LA.

3.

Tahanan insulasi insulator dudukan/ post insulator.

Hal-hal penting yang perlu diperhatikan selama proses pengukuran adalah sebagai berikut: 1.

Pastikan LA dalam kondisi bersih.

2.

Lepaskan koneksi kawat konduktor dan kawat grounding LA.

3.

Pastikan alat uji memiliki supply catu daya yang baik.

4.

Gunakan alat uji dengan kemampuan ukur > 1GΩ.

5.

Pasca pengukuran, pastikan koneksi kawat konduktor dan kawat grounding LA terpasang kembali dengan benar.

Skema pelaksanaan pengukuran tahanan insulasi tercantum dalam Gambar 3-5.

23

LIGHTNING ARRESTER

SUTT

SUTT

SUTT

2 Tengah dengan bawah

1 Atas dengan tengah

LA

LA

3. Atas dengan bawah

LA

Gambar 3-5 Skema Pengukuran Nilai Tahanan Insulasi (Megger) Kompartemen di LA

3.3.2

IL-3: Pengukuran Nilai Pentanahan

Pengukuran ini bertujuan untuk mengetahui kondisi sistem pentanahan LA. Nilai pentanahan yang tinggi menunjukkan adanya anomali pada sistem pentanahan LA. Pengukuran pentanahan dilaksanakan dalam kondisi tidak bertegangan. Hal-hal penting yang perlu diperhatikan selama proses pengukuran nilai pentanahan adalah sebagai berikut:

3.3.3

1.

Pastikan alat uji memiliki supply daya yang baik.

2.

Lepaskan kawat pentanahan dari rangkaian LA. Pengukuran dilakukan hanya pada rangkaian pentanahan.

3.

Bersihkan kawat pentanahan, sehingga alat ukur terkoneksi baik dengan kawat pentanahan.

4.

Gunakan bumi sebagai referensi pengukuran, bukan pentanahan peralatan lain yang sudah terhubung dengan sistem mesh gardu induk.

5.

Pasca pengukuran, pastikan koneksi sistem pentanahan terhubung kembali dengan benar.

IL-3: Pengujian Surge Counter LA

Pengujian surge counter LA bertujuan untuk mengetahui apakah alat tersebut mampu bekerja pada saat terjadi surja. Jika dalam kondisi baik, counter akan bertambah bila di beri impulse tegangan DC. Impulse tegangan DC yang digunakan dalam pengujian dihasilkan dari kapasitor 400-500 µF, 220-300 VAC. Pelaksanaan dilaksanakan dalam kondisi tidak bertegangan.

24

LIGHTNING ARRESTER

Hal-hal penting yang perlu diperhatikan selama proses pengukuran nilai pentanahan adalah sebagai berikut: 1.

Lepaskan kawat pentanahan di kedua sisi surge counter LA.

2.

Lakukan pembersihan insulator surge counter LA sebelum pelaksanaan pengujian

3.

Pelaksanaan pengujian: a. Charge kapasitor dengan tegangan supply AC 220 V selama 30 – 60 detik. b. Hubungkan kedua kutub kapasitor dengan segera pada kedua ujung surge counter, sehingga impulse DC current dialami oleh surge counter. (lihat Gambar 3-6)

Gambar 3-6 Pengujian Surge Counter dengan Impulse DC Kapasitor

25

LIGHTNING ARRESTER

4

EVALUASI DAN REKOMENDASI HASIL PEMELIHARAAN

Kegiatan Inspeksi level-1 hingga level 3 pada Lightning Arrester telah dijelaskan dalam Bab 3. Hasil inspeksi ini kemudian diolah untuk kebutuhan diagnosa dan pendukung manajemen dalam pengambilan keputusan terhadap aset.

4.1

Evaluasi dan Rekomendasi IL-1 Lightning Arrester

IL-1 pada Lightning Arrester meliputi kegiatan: Inspeksi visual dan inspeksi audio. Evaluasi bertujuan untuk mengetahui apakah kondisi LA (beserta komponennya) dalam kondisi: baik, terdeteriorasi ataupun buruk. Tahapan setelah evaluasi adalah rekomendasi. Rekomendasi berisi tindak lanjut yang perlu dilaksanakan berdasarkan tahapan evaluasi. Evaluasi dan rekomendasi IL-1 pada LA terangkum dalam Tabel 4-1 sampai dengan 4-3.

4.2


IL-2 pada Lightning Arrester meliputi kegiatan pengukuran arus bocor resistif dengan metode: “analisis harmonisa orde ketiga dengan kompensasi terhadap pengaruh harmonisa dan tegangan sistem” atau lebih dikenal dengan LCM. Pengamatan dengan thermovisi juga termasuk ke dalam IL_2. Kegiatan evaluasi hasil ukur LCM dilaksanakan dengan membandingkan hasil pengukuran dengan batasan nilai maksimum arus bocor LA. Batasan nilai arus bocor maksimum ini ditentukan melalui pendekatan sebagai berikut: 1.

Batasan arus bocor resistif maksimum yang diberikan oleh pabrikan. (Tabel 4-4)

2.

Bila nilai arus bocor resistif maksimum tidak diberikan oleh pabrikan, maka digunakan batasan sebagai berikut: a. Nilai maksimum arus bocor resistif = 4x nilai arus bocor resistif yang terukur pada awal LA energize, atau b. Menggunakan pendekatan data statistik PLN P3B Jawa Bali. (Tabel 4-5)

26

LIGHTNING ARRESTER

Tabel 4-1 Evaluasi dan Rekomendasi IL-1 LA di Gardu Induk Sub Systems

Key Components

Inspeksi Level -1 Symptomps Adanya lapisan polutan pada permukaan insulator

Active Part


Insulator Housing

Insulation


Structure

Sealing System

Kebersihan permukaan Inspeksi Visual Insulator, apakah terdapat percikan bunga api. Mendengarkan apakah Inspeksi Audio terdapat suara korona yang signifikan. Inspeksi Visual

Posisi seluruh komponen grading Ring


Kebersihan permukaan Inspeksi Visual Insulator (adanya polutan, lumut)

Kondisi permukaan glaze Lapisan Glaze insulator pudar warna Inspeksi Visual insulator (pudar/ ada bekas flash) Kondisi insulator housing Insulator retak, Insulator gompal Inspeksi Visual (retak/ patah) Insulating feet berubah warna

Kondisi insulator dudukan Inspeksi Visual berubah warna/ bekas flash

Insulating feet retak

Inspeksi Visual

Adanya korona pada cement joint Retak pada cement joint

Kondisi insulator dudukan retak

Mendengarkan apakah Inspeksi Audio terdapat suara korona yang signifikan. Kondisi cement joint dekat Inspeksi Visual aluminum flange (retak), terdapat percikan bunga api.

Interval Inspeksi

Triwulan

Triwulan

Anomali

Permukaan insulator LA kotor, timbul percikan api pada insulator LA, timbul suara korona keras.

Evaluasi Kondisi Deteriorate

Kondisi Buruk

Kondisi Deteriorate

Kondisi Buruk

Permukaan Insulator LA bersih.

-

Permukaan Insulator LA tertutup polutan , mungkin disertai percikan bunga api

-

Lakukan pembersihan insulator LA (padam)

Tidak terdengar suara korona pada permukaan insulator.

terdengar suara korona keras pada permukaan insulator LA

-


Triwulan

Grading ring miring, Grading ring bengkok

Grading ring terpasang simetris.

-

Grading ring miring, tidak simetris.

-

Perbaikan posisi grading ring, pengencangan mur dan baud koneksi (padam)

Triwulan

Permukaan Insulator Kotor

Permukaan insulator LA bersih.

-

Permukaan Insulator LA tertutup polutan , dalam beberapa kasus menimbulkan percikan bunga api

-


Mayoritas (>80%) lapisan insulator LA pudar warna

-

Penggantian LA pada jadwal pemeliharaan bay (padam)

Insulator retak, ada bagian gompal

-


Triwulan Triwulan Triwulan

Permukaan Insulator Lapisan glaze insulator memudar. mengkilap. Lapisan glaze Perubahan warna insulator tidak pudar Insulator retak, ada bagian Tidak ada bagian insulator insulator gompal yang retak/ gompal Insulating feet berubah warna Insulating feet dalam kondisi (cth. Memudar, menjadi gelap bersih, tidak ada perubahan tertutup lumut) warna.

Insulating feet berubah warna/ pudar warna

Penggantian insulating feet pada jadwal pemeliharaan bay (padam)

Triwulan

Insulating feet retak, ada bagian yang gompal

Tidak ada keretakan pada insulating feet

Insulating feet retak.

-

Penggantian insulating feet pada jadwal pemeliharaan bay (padam)

Triwulan

Timbul suara korona keras pada cement joint

Tidak terdengar suara korona pada komponen cement joint

Terdengar suara korona keras pada cement joint.

-

Lakukan pembersihan pada cement joint pada jadwal pemeliharaan bay (padam)

Triwulan

Retak pada cement joint

Tidak terdapat retak (crack) pada cement joint.

-

Terdapat retak (crack) pada cement joint

-


Pedestal dalam kondisi baik. Tidak ada korosi tinggi dan tidak ada bagian yang bengkok.

Pedestal bengkok, Pedestal korosi tinggi

-

Penggantian bagian pedestal yang bengkok/ berkorosi tinggi

-

-

-

Terdengar suara korona keras pada junction HV Conductor, mungkin diikuti oleh percikan bunga api.

-


Inspeksi Visual

Kondisi konstuksi penyangga LA bengkok/ korosi

Triwulan

Pedestal bengkok, Adanya korosi pada pedestal






Korosi pada komponen pendukung sealing system. (tidak terdeteksi secara visual)



Triwulan

Terdengar suara korona keras pada junction HV Conductor

Mur dan Baud kawat pentanahan dan insulasi kawat pentanahan korosi

Inspeksi Visual

Kondisi mur dan baud kawat pentanahan

Triwulan

Komponen mur dan baud berkarat.


Inspeksi Visual

Keberadaan kawat pentanahan

Triwulan

Kawat pentanahan hilang


Rekomendasi

Kondisi Baik

Konstruksi Penyangga (pedestal)


Pentanahan

Sasaran Pemeriksaan


Insulating Feet

Metallic Spacers, Supporting rods (FRP), Holding Plates (menjaga support rod pada posisinya), Compression Ring, Housing (baik terbuat dari polymer

Detection Method


Inspeksi Visual

Adanya korosi pada mur dan baud di sistem pentanahan


Inspeksi Visual

Perubahan warna pada kawat Triwulan pentanahan

Triwulan

-

-

Tidak terdengar suara korona pada junction HV Conductor. Mur dan Baud penghubung sistem kawat pentanahan terpasang benar dan tidak terdapat korosi tinggi Kawat pentanahan terpasang Kawat pentanahan kendor dengan benar.

Terdapat korosi tinggi pada mur dan baud kawat pentanahan. Kawat pentanahan hilang

Lakukan pengencangan kawat pentanahan


Tidak terdapat korosi pada mur dan baud pada sistem pentanahan LA

-

Terdapat korosi tinggi pada mur dan baud kawat pentanahan.

Perubahan warna pada kawat pentanahan (menjadi gelap atau ditumbuhi lumut)

Kawat pentanahan dalam kondisi baik, tidak terdapat perubahan warna.

-

Kawat pentanahan berubah warna, akibat reaksi oksidasi atau tertutup lamat.

27

-

Perbaikan (pembersihan/ penggantian) junction HV Conductor segera < 1 minggu (padam) Penggantian/ pembersihan mur dan baud kawat pentanahan pada saat pemeliharaan bay (padam) Penggantian kawat pentanahan LA segera < 1 minggu Penggantian/ pembersihan mur dan baud kawat pentanahan pada saat pemeliharaan bay (padam) Pembersihan/ penggantian kawat pentanahan pada saat pemeliharaan bay (padam)

LIGHTNING ARRESTER


Grading Ring

Key Components

Grading Ring

Evaluasi Detection Method


Inspeksi Visual



Anomali

Rekomendasi

Kondisi Baik

Kondisi Deteriorate

Kondisi Buruk

Kondisi Deteriorate

-


-

Kondisi Buruk Perbaikan posisi grading ring, pengencangan mur dan baud koneksi (padam) Pembersihan/ pengencangan koneksi grading ring ke HV Conductor pada saat pemeliharaan bay (padam) Penggantian grading ring/ komponen grading ring pada saat pemeliharaan bay (padam)

Grading ring tidak berada pada posisi simetris


Triwulan

Terdengar suara korona keras pada koneksi grading ring ke HV conductor

Tidak terdengar suara korona pada permukaan koneksi grading ring.

Terdengar suara korona keras pada koneksi grading ring ke HV Conductor.

Triwulan

Grading ring bengkok

Tidak ada bagian grading ring yang bengkok, terpasang benar.

Grading ring, atau komponennya, bengkok, tidak terpasang benar

-

Triwulan


Angka pembacaan surge counter mudah terbaca, tidak terdapat bagian kaca surge counter yang pecah/ retak

Kaca counter arrester pecah atau retak.

-

Penggantian surge counter LA

Kondisi kaca counter, terdapat lapisan embun/ Counter tidak terbaca karena lapisan Inspeksi Visual lumut gelas terlapis embun/ lumut Kondisi seal dari counter arrester

Triwulan

Kaca counter arrester tertutup lapisan embun/ lumut

Angka pembacaan surge counter mudah terbaca, tidak terdapat bagian kaca surge counter yang tertutup embun/ lumut.

Surge Counter LA tidak terbaca. -

Penggantian surge counter LA


Triwulan atau conditional. *Conditional: setelah terjadi PMT reclose/ trip

-

-

-

-

-

Angka pembacaan lekage current monitor mudah terbaca, tidak terdapat bagian kaca surge counter yang pecah/ retak

-

Kaca leakage current monitoring LA pecah atau retak

Penggantian leakage current monitoring dengan surge counter LA. (leakage current sudah dicover pengujian LCM)

Leakage current monitor tidak terbaca.



Monitoring

Posisi seluruh komponen grading ring, terdapat percikan bunga api

Interval Inspeksi

Triwulan

Bentuk Grading Ring tidak sempurna Inspeksi Visual

Surge Counter

Sasaran Pemeriksaan

Symptomps

Kaca lekage current monitoring LA pecah atau retak

Bentuk seluruh komponen grading ring

Kondisi counter arrester Inspeksi Visual pecah/ retak

Inspeksi Visual Jumlah kerja counter LA

Inspeksi Visual

Triwulan

Kaca leakage current monitoring LA pecah atau retak


Triwulan

Angka pembacaan leakage current monitor mudah Kaca leakage current monitoring terbaca, tidak terdapat LA tertutup lapisan embun/ lumut bagian kaca surge counter yang tertutup embun/ lumut.


28

-

-

LIGHTNING ARRESTER

Tabel 4-2 Evaluasi dan Rekomendasi IL-1 TLA tipe Gapless di Saluran Transmisi Sub Systems

Active Part

Key Components


Insulation

Insulator Housing

Structure

Metallic Spacers, Supporting rods (FRP), Holding Plates (menjaga support rod pada posisinya), Compression Ring, Housing (baik terbuat dari polymer ataupun porselin), Aluminum flanges pada kedua ujungnya, Cement perekat aluminum flanges

Sealing System


Inspection Level-1

Sasaran Pemeriksaan

Interval Inspeksi

Evaluasi

Anomali

Symptomps

Detection Method


Inspeksi Visual

Kebersihan permukaan 2 tahunan Insulator, adanya Climb Up percikan bunga api


Inspeksi Audio

Mendengarkan apakah 2 tahunan terdapat suara korona Climb Up yang signifikan.

Adanya lapisan polutan pada permukaan insulator. Warna insulator berubah.

Inspeksi Visual

Kebersihan permukaan 2 tahunan Insulator (adanya Climb Up polutan, lumut)


Adanya korona pada cement joint

Inspeksi Audio

Retak pada cement/polymer joint

Inspeksi Visual

BAIK

Deteriorate

Rekomendasi BURUK

Deteriorate

BURUK

Permukaan Insulator TLA tertutup polutan , mungkin disertai percikan bunga api.

Lakukan pembersihan insulator TLA (padam)

Terdengar suara korona keras pada permukaan insulator TLA.

-


-

Permukaan Insulator TLA tertutup polutan , dalam beberapa kasus menimbulkan percikan bunga api.

-



Timbul suara korona Tidak terdengar suara korona keras pada cement joint. pada komponen cement joint

Terdengar suara korona keras pada cement joint.

-

Lakukan pembersihan pada cement joint pada jadwal pemeliharaan bay (padam)

Kondisi cement/ polymer joint pada 2 tahunan kedua ujung TLA, Climb Up adanya percikan bunga api



-




-

-

-

-

tidak dapat dideteksi karena posisinya berada di tidak dapat tidak dapat dideteksi bagian dalam dideteksi kompartemen Lightning Arrester


Permukaan Insulator TLA Permukaan insulator TLA bersih. kotor, timbul percikan api pada insulator TLA, timbul suara korona Tidak terdengar suara korona keras. pada permukaan insulator.

29

Permukaan insulator TLA bersih.

-

LIGHTNING ARRESTER

Sub Systems

Junction

Pentanahan

Grading Ring

Key Components

Detection Method Symptomps

Koneksi dengan HV Conductor: mur dan baud Adanya korona pada dropping wire, pada junction HV grounding wire. Conductor


Grading Ring (pada beberapa tipe tidak dilengkapi Grading Ring)

Detection Method

Sasaran Pemeriksaan

Interval Inspeksi

Inspeksi Audio



Inspeksi Visual

Disconnector Switch bekerja


Inspeksi Visual

Adanya korosi pada 2 tahunan mur dan baud di sistem Climb Up pentanahan


Inspeksi Visual

Evaluasi

Anomali

BAIK

Deteriorate

Terdengar suara korona Tidak terdengar suara korona keras pada junction HV pada junction HV Conductor. Conductor

2 tahunan dan rutin oleh Kawat pentanahan Petugas Ground terlepas dair DS Patrol

Rekomendasi BURUK

Deteriorate

BURUK


Perbaikan (pembersihan/ penggantian) junction HV Conductor segera (padam)

Kawat pentanahan terhubung dengan DS

-

Kawat pentanahan terlepas dari DS

Penggantian TLA (padam)


Tidak terdapat korosi pada mur dan baud pada sistem pentanahan TLA

-


Penggantian/ pembersihan mur dan baud kawat pentanahan pada saat pemeliharaan bay (padam)

Perubahan warna pada 2 tahunan kawat pentanahan Climb Up

Perubahan warna pada kawat pentanahan (menjadi gelap atau ditumbuhi lumut)

Kawat pentanahan dalam kondisi baik, tidak terdapat perubahan warna.

-

Kawat pentanahan berubah warna, akibat reaksi oksidasi atau tertutup lamat.

Pembersihan/ penggantian kawat pentanahan pada saat pemeliharaan bay (padam)

Posisi Grading Ring Inspeksi tidak simetris pada Visual sumbu axialnya.

Posisi seluruh komponen grading ring, 2 tahunan adanya percikan bunga Climb Up api

Grading ring tidak berada pada posisi simetris


-


-

Perbaikan posisi grading ring, pengencangan mur dan baud koneksi (padam)

Adanya korona Inspeksi pada permukaan Audio koneksi grading Ring


Terdengar suara korona Tidak terdengar suara korona keras pada koneksi pada permukaan koneksi grading ring ke HV grading ring. conductor

Terdengar suara korona keras pada koneksi grading ring ke HV Conductor.

Pembersihan/ pengencangan koneksi grading ring ke HV Conductor pada saat pemeliharaan bay (padam)

Bentuk Grading Ring Inspeksi tidak sempurna Visual

Bentuk seluruh 2 tahunan komponen grading ring Climb Up

Grading ring bengkok

Grading ring, atau komponennya, bengkok, tidak terpasang benar.

Penggantian grading ring/ komponen grading ring pada saat pemeliharaan bay (padam)

30

Tidak ada bagian grading ring yang bengkok, terpasang benar.

-

LIGHTNING ARRESTER

Sub Systems

Key Components

Surge Counter

Monitoring


Detection Method Symptomps

Detection Method

Sasaran Pemeriksaan

Evaluasi

Interval Inspeksi

Anomali

2 tahunan Climb Up


Kaca counter Inspeksi arrester pecah atau Visual retak

Kondisi counter arrester pecah/ retak

Counter tidak terbaca karena lapisan gelas terlapis embun/ lumut

Inspeksi Visual

Kondisi kaca counter, terdapat lapisan embun/ lumut Kondisi seal dari counter arrester

2 tahunan Climb Up

Pengamatan Jumlah Inspeksi Kerja Counter TLA Visual

Jumlah kerja counter TLA

BAIK

Deteriorate

Angka pembacaan surge counter mudah terbaca, tidak terdapat bagian kaca surge counter yang pecah/ retak

Rekomendasi BURUK

Deteriorate

BURUK

Kaca counter arrester pecah atau retak.

Penggantian surge counter TLA

Angka pembacaan surge Kaca counter arrester counter mudah terbaca, tidak tertutup lapisan embun/ terdapat bagian kaca surge lumut counter yang tertutup embun/ lumut.

Surge Counter TLA tidak terbaca.

-

Penggantian surge counter TLA

Bersamaan pengamatan Petugas GP

-

-

-

-

-

-

Kaca lekage current Inspeksi monitoring arrester Visual pecah atau retak

2 tahunan Climb Up

Kaca leakage current monitoring TLA pecah atau retak

Angka pembacaan lekage current monitor mudah terbaca, tidak terdapat bagian kaca surge counter yang pecah/ retak

-

Kaca leakage current monitoring TLA pecah atau retak


Leakage current monitoring tidak terbaca karena lapisan gelas terlapis embun

2 tahunan Climb Up

Kaca leakage current monitoring LA tertutup lapisan embun/ lumut

Angka pembacaan leakage current monitor mudah terbaca, tidak terdapat bagian kaca surge counter yang tertutup embun/ lumut.

Leakage current monitor tidak terbaca.


Inspeksi Visual

31

-

LIGHTNING ARRESTER

Tabel 4-3 Evaluasi dan Rekomendasi IL-1 TLA tipe Gap di Saluran Transmisi Sub Systems

Key Components

Detection Method

Sasaran Pemeriksaan

Interval Inspeksi

Evaluasi

Anomali

Rekomendasi

Symptomps

Detection Method



Inspeksi Visual

Kebersihan permukaan 2 tahunan insulator TLA, adanya Climb Up percikan bunga api

Permukaan insulator LA kotor, timbul percikan Permukaan Insulator LA api pada insulator LA, bersih. timbul suara korona keras.

Additional Arcing Horn

Adanya korosi atau Inspeksi bekas leleh pada Visual arcing horn

Pengecekan korosi pada arcing horn, 2 tahunan adanya percikan bunga Climb Up api

Arcing horn korosi, Arcing horn tidak terpasang benar, bekas leleh pada arcing horn.

Arcing horn Arcing horn terpasang benar, Arcing horn lepas, Arcing tidak terpasang tidak ada korosi level lanjut horn korosi tinggi benar

Insulation

Insulator Housing


Kebersihan permukaan 2 tahunan Insulator TLA (adanya Climb Up polutan, lumut)


Permukaan insulator LA bersih.

-

Permukaan Insulator TLA tertutup polutan , dalam beberapa kasus menimbulkan percikan bunga api.

Structure

Metallic Spacers, Supporting rods (FRP), Holding Plates (menjaga support rod pada posisinya), Retak pada cement/ Inspeksi Compression Ring, polymer joint Visual Housing (baik terbuat dari polymer ataupun porselin), Aluminum flanges pada kedua ujungnya, Cement perekat aluminum flanges

kondisi polymer/ cement joint pada ujung TLA

2 tahunan Climb Up



-


Penggantian TLA pada jadwal pemeliharaan bay (padam)

Sealing System




-

-

-

-

Active Part

Junction

Pentanahan

Grading Ring Monitoring

Koneksi dengan HV Conductor: mur dan baud pada dropping wire, grounding wire.

Koneksi TLA dengan sisi cold insulator/ tower tidak dilengkapi kawat pentanahan

Inspeksi Visual

tidak dapat dideteksi karena posisinya berada di tidak dapat tidak dapat dideteksi bagian dalam dideteksi kompartemen Lightning Arrester


BAIK

Deteriorate

BURUK

-

Permukaan Insulator LA tertutup polutan , mungkin disertai percikan bunga api.

Perbaikan posisi pemasangan Penggantian TLA Arcing horn (Arcing horn 1 paket dengan TLA) (padam)

-

-


-


Penggantian/ pembersihan mur dan baud kawat pentanahan pada saat pemeliharaan bay (padam)

-

Mur dan baud konektor korosi tinggi, kendor.

Penggantian mur dan baud konektor. (padam)

Terdengar suara korona Tidak terdengar suara korona keras pada junction HV pada junction HV Conductor. Conductor

Adanya korosi pada Inspeksi mur dan baud Visual konektor TLA

Pengecekan korosi mur dan baud pada koneksi 2 tahunan - koneksi TLA. Adanya Climb Up percikan bunga api.

Korosi pada mur dan baud konektor TLA

Adanya korosi pada mur dan baud Inspeksi konektor TLA ke sisi Visual cold insulator/ tower

Pengecekan korosi mur 2 tahunan dan baud pada koneksi Climb Up - koneksi TLA.

Korosi pada mur dan Tidak terdapat korosi pada baud konektor TLA ke mur dan baud konektor TLA sisi cold insulator/ tower ke sisi cold insulator/ tower

32


Perbaikan (pembersihan/ penggantian) junction HV Conductor segera (padam)


TLA tidak dilengkapi Grading Ring TLA tidak dilengkapi Monitoring

BURUK


Inspeksi Audio

Tidak terdapat korosi pada mur dan baud pada sistem pentanahan TLA

Deteriorate

-

LIGHTNING ARRESTER

Tabel 4-4 Batasan Nilai Arus Bocor Resistif Maksimum dari Beragam Pabrikan

Merk

Tipe

ABB

XAR/ EXLIM R XAQ/ XMQ XAP-A/ XAP-C/ EXLIM Q EXLIM P-A/ EXLIM P-B/ EXLIM P-D XAP-B/ EXLIM P-C EXLIM T 2VACM MPR VN W1

Bowthorpe Ohio Brass Westinghouse

Ires, max (µA) 91 130 167 167 331 251 91 91 130 91

kV 70, 150 150 70, 150 150, 500 500 150 70, 150 -

Tabel 4-5 Batasan Nilai Arus Bocor Resistif Maksimum dengan pendekatan statistik

Rekomendasi berdasarkan hasil pengukuran LCM tercantum di dalam Tabel 4-6. Tabel 4-6 Rekomendasi Hasil Ukur LCM

% dari Ires, max

Rekomendasi

≤ 90 91-99 ≥ 100

Ukur LCM tahunan Ukur LCM 6 bulan kemudian Penggantian LA

Langkah evaluasi hasil thermovisi terdapat pada Gambar 4-1.

4.3


Kegiatan Inspeksi Level-3 pada Lightning Arrester terdiri atas: Pengukuran nilai tahanan insulasi LA, Pengukuran nilai tahanan pentanahan, Pengujian Surge Counter. Evaluasi dan rekomendasi masing-masing pengukuran dijelaskan dalam Tabel 4-7 sampai dengan 4-9. 33

LIGHTNING ARRESTER

Tabel 4-7 Evaluasi dan Rekomendasi Hasil Pengukuran Nilai Tahanan Insulasi LA

Nilai Tahanan Insulasi*

Evaluasi

> 1 GΩ

Kondisi BAIK

< 1 GΩ

Terjadi degradasi fungsi Insulasi

Rekomendasi 1. Lakukan pembersihan bagian yang diuji, lalu lakukan pengukuran ulang. 2. Bila hasil ukur tetap < 1 GΩ, maka rencanakan penggantian.**

*

Berlaku untuk ketiga titik pengujian sebagaimana dijelaskan dalam sub bab 3.3.1

**

Penggantian LA atau penggantian insulator dudukan sesuai dengan posisi temuan anomali.

Tabel 4-8 Evaluasi dan Rekomendasi Hasil Pengukuran Nilai Tahanan Pentanahan

Nilai Tahanan Pentanahan

Evaluasi

Rekomendasi

<1Ω

Kondisi BAIK

1. Lakukan pembersihan kawat pentanahan, termasuk mur dan baud koneksi kawat pentanahan.

>1Ω

Terjadi degradasi 2. Lakukan pengukuran ulang. fungsi pentanahan LA 3. Bila hasil ukur tetap > 1 Ω, maka rencanakan perbaikan sistem pentanahan.*

*

Kegiatan perbaikan sistem pentanahan meliputi kegiatan sebagai berikut: - Perbaikan koneksi kawat pentanahan dengan rod pentanahan - Penggantian kawat dan rod pentanahan. - Pengecekan koneksi rod pentanahan dengan sistem mesh.

Catatan: LA diketanahkan dengan rod yang terhubung dengan sistem mesh pentanahan Gardu Induk. (Gambar 4-2)

34

LIGHTNING ARRESTER

Gambar 4-1 Langkah Evaluasi Hasil Pengukuran dengan Thermal Image

35

LIGHTNING ARRESTER

Gambar 4-2 Skema Sistem Pentanahan LA, Rod terhubung ke Mesh

Tabel 4-9 Evaluasi dan Rekomendasi Pengujian Surge Counter LA

36

LIGHTNING ARRESTER

12

LIGHTNING ARRESTER

12.1

INSPEKSI

12.1.1

INSPEKSI LEVEL-1

12.1.1.2

INSULATION

12.1.1.2.1 12.1.1.2.2

12.1.1.2.3 12.1.1.2.4

INSPEKSI VISUAL INSULATION - LA DI GI INSPEKSI VISUAL INSULATION - TLA GAPLESS INSPEKSI VISUAL INSULATION - TLA WITHGAP INSPEKSI AUDIO INSULATION - LA DI GI

12.1.1.3

STRUCTURE

12.1.1.3.1

INSPEKSI VISUAL STRUCTURE - LA DI GI

Kondisional

5 Tahunan

2 Tahunan

1 Tahunan

3 Bulanan

ITEM PEKERJAAN

Bulanan

SUBSISTEM

Mingguan

KODE

Harian

Lampiran 1 TABEL PERIODE PEMELIHARAAN LA

KETERANGAN

Pemeriksaan visual insulator housing, semen joint - LA di GI Pemeriksaan visual insulator housing - TLA Gapless

Climb Up

Pemeriksaan visual insulator housing - TLA WithGap

Climb Up

Pemeriksaan suara pada insulator housing - LA di GI

Pemeriksaan visual kondisi pedestal - LA di GI

37

12.1.1.4 12.1.1.4.1 12.1.1.4.2

12.1.1.4.3 12.1.1.4.4 12.1.1.4.5 12.1.1.4.6

Kondisional

5 Tahunan

2 Tahunan

1 Tahunan

3 Bulanan

ITEM PEKERJAAN

Bulanan

SUBSISTEM

Mingguan

KODE

Harian

LIGHTNING ARRESTER

KETERANGAN

JUNCTION INSPEKSI VISUAL JUNCTION - LA DI GI INSPEKSI VISUAL JUNCTION - TLA GAPLESS

Pemeriksaan visual mur baud, koneksi-koneksi - LA di GI Pemeriksaan visual mur baud, koneksi-koneksi - TLA Gapless

Pemeriksaan visual mur baud, INSPEKSI VISUAL koneksi-koneksi - TLA JUNCTION - TLA WITHGAP WithGap INSPEKSI AUDIO Pemeriksaan suara pada JUNCTION HV - LA DI GI junction HV - LA di GI INSPEKSI AUDIO Pemeriksaan suara pada JUNCTION HV - TLA junction HV - TLA Gapless GAPLESS THERMAL IMAGE Pengecekan hotspot pada JUNCTION - LA DI GI koneksi-koneksi - LA di GI

12.1.1.4.7

THERMAL IMAGE JUNCTION - TLA GAPLESS

12.1.1.5

PENTANAHAN

12.1.1.5.1

INSPEKSI VISUAL PENTANAHAN - LA DI GI

12.1.1.6

GRADING RING

Pengecekan hotspot pada koneksi-koneksi - TLA Gapless

Pemeriksaan visual pentanahan - LA di GI

38

Climb Up

Climb Up

Climb Up

12.1.1.6.1 12.1.1.6.2 12.1.1.6.3 12.1.1.6.4 12.1.1.7 12.1.1.7.1 12.1.1.7.2

INSPEKSI VISUAL GRADING RING - LA DI GI INSPEKSI VISUAL GRADING RING - TLA GAPLESS INSPEKSI AUDIO GRADING RING - LA DI GI INSPEKSI AUDIO GRADING RING - TLA GAPLESS

Kondisional

5 Tahunan

2 Tahunan

1 Tahunan

3 Bulanan

ITEM PEKERJAAN

Bulanan

SUBSISTEM

Mingguan

KODE

Harian

LIGHTNING ARRESTER

KETERANGAN

Pemeriksaan visual kondisi grading ring - LA di GI Pemeriksaan visual kondisi grading ring - TLA Gapless

Climb Up

Pemeriksaan suara grading ring - LA di GI Pemeriksaan suara grading ring - TLA Gapless

Climb Up

MONITORING INSPEKSI VISUAL ALAT MONITORING - LA DI GI INSPEKSI VISUAL ALAT MONITORING - TLA GAPLESS

Pemeriksaan visual kondisi meter dan counter - LA di GI Pemeriksaan visual kondisi meter dan counter TLA gapless

12.1.1.7.3

JUMLAH KERJA COUNTER Pencatatan jumlah kerja LA DI GI counter LA di GI

12.1.1.7.4

JUMLAH KERJA COUNTER Pencatatan jumlah kerja TLA GAPLESS counter TLA Gapless

12.1.2

INSPEKSI LEVEL-2

39

Climb Up Conditional: setelah PMT reclose/ trip Climb Up, Conditional: setelaj PMT reclose/ trip

12.1.2.1

Kondisional

5 Tahunan

2 Tahunan

1 Tahunan

3 Bulanan

ITEM PEKERJAAN

Bulanan

SUBSISTEM

Mingguan

KODE

Harian

LIGHTNING ARRESTER

KETERANGAN

ACTIVE PART

12.1.2.1.1

Arus bocor resistif LA di GI

Pengukuran arus bocor LCM

12.1.2.1.2

Arus bocor resistir TLA Gapless

Download arus bocor resistif LCM (bila tersedia)

12.1.2.1.3

THERMAL IMAGE ACTIVE PART - LA DI GI

Pengecekan hotspot pada LA

12.1.2.1.4

THERMAL IMAGE ACTIVE PART - TLA GAPLESS

Pengecekan hotspot pada TLA tipe Gapless

12.1.3

INSPEKSI LEVEL-3

12.1.3.2

INSULATION

12.1.3.2.1

Tahanan Insulasi

Pengukuran nilai tahanan insulator, housing dan insulating feet pada LA di GI

40

Conditional: bila kondisi WEAKENED, interval berubah menjadi 3 bulan Conditional: bila kondisi WEAKENED, interval berubah menjadi 3 bulan pada sistem 275 dan 500 kV dilakukan dengan interval 2 minggu

12.1.3.5

PENTANAHAN

12.1.3.5.1

Nilai Pentanahan

12.1.3.7

MONITORING

12.1.3.7.1

Surge Counter - LA di GI

Pengujian kerja Counter LA

12.1.3.7.2

Surge Counter - TLA Gapless

Pengujian kerja Counter TLA

Kondisional

5 Tahunan

2 Tahunan

1 Tahunan

3 Bulanan

ITEM PEKERJAAN

Bulanan

SUBSISTEM

Mingguan

KODE

Harian

LIGHTNING ARRESTER

KETERANGAN

Pengukuran nilai pentanahan LA

41

Bersamaan saat padam bay

LIGHTNING ARRESTER

Lampiran 2 FMEA Sub Sistem Active Part Sub System

Fungsi Component Pada tegangan operasi normal (low Electric Field Region): 1. Bersifat kapasitif: pada kondisi ini terdapat arus bocor yang disebabkan oleh elektron yang mampu bergerak (krn cukup energi) antar grain metal oksida (molekul penyusun metal oksida) melalui mekanisme "Thermal Emission". Arus bocor dominan bersifat kapasitif, dan komponen resistif arus bocor < 1mA (Cigre doc. 60) 2. Thermally stable: arus bocor menimbulkan "power loss", laju "power loss" harus lebih rendah daripada laju pelepasan panas (heat flow) ke luar arrester.

Active Part

Functional Failure Pada saat tegangan operasi normal: 1. LA memiliki nilai arus bocor resistive di atas* (mengacu ke spesifikasi dari pabrikan/ arus bocor saat baru mulai operasi)

Failure Mode 1

Failure Mode 2

Failure Mode 3 Gas berasal dari proses internal corona (PD) yang timbul akibat distribusi tegangan yang tidak merata pada keping blok metal oksida

2. Ketidakstabilan thermal pada keping metal oksida, sehingga timbul hot-spot

Failure Mode 4 Distorsi distibusi tegangan disebabkan oleh polusi pada permukaan insulator (capacitively coupled currents between the porcelain surface and MO column)

Pada saat terjadi surja petir: 1. Kemampuan potong surja (tegangan di antara kedua ujung terminal saat terjadi discharge arus surja) menurun. 2. Ketidak stabilan thermal pada keping metal oksida saat mengalirkan arus surja petir

Pada saat terjadi surja petir (high Electric Field Region): 1. Bersifat resistif murni (the resistance of the ZnO grains ~ 10-2Ωm, source: Cigre doc. 60): pada kondisi ini, arus memiliki relasi linear terhadap tegangan. Besarnya tegangan pada kedua ujung arrester ketika Stacked Metal Oxide Column melewatkan arus surja merupakan level proteksi LA (LIPL: Lightning Impulse Protection Level). IEC 60099-4 menentukan LIPL pada saat LA diberikan arus discharge 8/20 sebesar 5 kA (Ur≤ 132kV), 10 kA(132≤Ur≤360 kV), dan 20 kA(360≤Ur≤756 kV).

Reaksi Kimia antara blok metal oksida dengan material di sekitar blok metal oksida, seperti gas radikal bebas

Distorsi distribusi tegangan akibat kesalahan pemasangan Grading Ring pada Lightning Arrester* (Sub Sistem Grading Ring)

Degradasi Keping Blok Metal Oksida (Struktur Molekular Keping Blok Metal Oksida)

2. Thermally stable pada saat terjadi surja, arus discharge menimbulkan stress thermo-mechanical tinggi dalam durasi sangat singkat (µs). term: thermal energy absorption capability (kemampuan arrester untuk menyerap energy saat terjadi subsequent discharges), besaran energy tidak dinyatakan eksak olek IEC (source: Siemens handbook), namun direpresentasikan oleh Line Discharge Class (source: IEC 60099-4)

*Siemens handbook menyebutkan bahwa grading Ring perlu dipasang pada LA dengan tinggi > 1.5 m

Moisture Ingressed ke dalam internal housing arrester Stress akibat tegangan operasional pada ambient temperature mampu menyebabkan perubahan perlahan struktur granular pada material keping blok oksida (source: Cigre 60) High Current Stress: Arus surja petir di atas spesifikasi kemampuan keping blok metal oksida, menyebabkan kerusakan "granular layer" pada keping blok metal oksida

42

Permasalahan pada seal* (Sub System Sealing)

LIGHTNING ARRESTER

Lampiran 3 FMEA Sub Sistem Insulasi Sub System

Fungsi Menginsulasi bagian bertegangan arrester terhadap titik ground, saat tegangan operasi normal ataupun saat terjadi surja petir.

Component

Functional Failure Terjadi hubung singkat fasa ke tanah saat beroperasi pada tegangan normal ataupun saat terjadi surja petir

Memberikan insulasi elektris saat terjadi surja, sehingga seluruh arus surja dilewatkan melalui monitoring devices.

Insulation

Insulator Housing, Insulator Dudukan (Insulating Feet)

Insulating feet dadal, sehingga LA tidak terinsulasi terhadap pedestal. Saat terjadi surja, seluruh arus lebih tidak dilewatkan melalui kawat pentanahan, mengakibatkan: 1. Sambaran tidak termonitor oleh counter LA 2. Induktansi pedestal meningkatkan tegangan pada kedua ujung terminal arrester yang memungkinkan stress berlebih pada LA saat terjadi surja

43

Failure Mode 1 Terjadi hubung singkat fasa ke tanah saat beroperasi pada tegangan normal ataupun saat terjadi sambaran surja petir

Kemampuan Insulasi Insulation Feet menurun akibat perubahan struktur material insulation feet

Failure Mode 2 Creepage distance menurun akibat polutan tinggi pada permukaan insulator Creepage distance menurun akibat penurunan hydrophobisitas lapisan insulator Insulator porselen patah akibat stress mekanis tinggi dalam waktu singkat Insulating feet ditumbuhi lumut Insulating feet terlapis polutan Ageing akibat perubahan cuaca panas, hujan, sehingga material insulating feet fatigue Pemasangan insulating feet yang terlalu kencang, menyebabkan keretakan pada insulating feet

Failure Mode 3

Lapisan Glaze Insulator Rusak/ hilang

Gangguan alam: Gempa bumi

Failure Mode 4

LIGHTNING ARRESTER

Lampiran 4 FMEA Sub Sistem Struktur Penyangga Sub System

Fungsi Menjaga kestabilan posisi active part di dalam housing arrester.

Memberikan ketahanan terhadap short term dan long term mechanical forces

Component Metallic Spacers, Supporting rods (FRP), Holding Plates (menjaga support rod pada posisinya), Compression Spring, Housing (baik terbuat dari polymer ataupun porselin), Aluminum flanges pada kedua ujungnya, Cement perekat aluminum flanges

Struktur Penyangga

Functional Failure Terjadi perubahan posisi active part di dalam insulator housing

Failure Mode 1 Fatigue pada komponen supporter active part

Failure Mode 2 Korosi pada komponen metalik* supporter active part note: term "metalik" merujuk pada beberapa jenis komponen supporter.

Ketahanan terhadap mechanical forces Fatigue pada cement joint menurun akibat fatigue pada cement joint disebabkan corona losses pada titik sambungan menyebabkan pemanasan lokal secara kontinu

Melindungi Active part dari pengaruh polusi lingkungan

Polutan (moisture) masuk ke dalam internal housing LA, menyebabkan degradasi lebih jauh pada active part

Kegagalan sub sistem sealing*

Konstruksi penyangga Lightning Arrester di Konstruksi Penyangga atas permukaan tanah (Pedestal)

Konstruksi Penyangga tidak mampu menahan beban mekanis Lightning Arrester

Konstruksi penyangga bengkok karena korosi Konstruksi penyangga bengkok karena stress mekanis tinggi seperti akibat terjadinya gempa bumi

44

Corona losses timbul akibat adanya polutan tinggi pada permukaan insulator

Failure Mode 3 Moisture Ingress akibat kegagalan sub sistem sealing*

Failure Mode 4

LIGHTNING ARRESTER

Lampiran 5 FMEA Sub Sistem Sealing Systems Sub System

Fungsi

Component

Functional Failure

Failure Mode 1

Failure Mode 2

Failure Mode 3

Moisture ingressed melalui Korosi pada clamping ring venting outlets Fatigue pada clamping ring

Korosi pada sealing ring

Mencegah moisture ingress selama LA beroperasi (usia harapan hidup LA menurut manufaktur adalah 25-30 tahun, sumber: Siemens)

Moisture Ingressed melalui pressure relief diaphragm Sealing Ring (atas dan bawah), Pressure relief diapragh (atas dan bawah), Clamping ring (untuk menpress pressure relief diapraghm), Supporting Ring dan Venting Outlets

Sealing Systems

Mampu melepaskan tekanan lebih internal Arrester saat terjadi discharge surja (pressure relief device). Note: Pada saat terjadi sambaran surja, suhu keping blok arrester meningkat drastis menyebabkan pemuaian udara di dalam arrester housing.

Internal Partial Discharge Polutan ingressed melalui akibat voltage distribution Venting Outlets yang tidak merata

Fatigue pada sealing ring

Internal Partial Discharge Polutan ingressed melalui akibat voltage distribution Venting Outlets yang tidak merata Korosi pada supporting ring

Fatigue pada supporting ring

Pada saat terjadi surja, tekanan berlebih di dalam internal arrester tidak tersalurkan ke luar porcelain housing dari LA. Hal ini berpotensi menyebabkan:

Korosi pada clamping ring sehingga "kelenturan" Moisture ingressed melalui pressure relief diaphragm venting outlets terganggu

1. Porcelain housing pecah. Pemasangan clamping ring 2. Tekanan internal LA lebih tinggi dari terlalu kencang. tekanan atmosphere dan berpotensi untuk Pemasangan supporting failure pada discharge surja berikutnya. ring terlalu kencang

45

Internal Partial Discharge Polutan ingressed melalui akibat voltage distribution Venting Outlets yang tidak merata

Kesalahan proses manufaktur Kesalahan proses manufaktur

Failure Mode 4

LIGHTNING ARRESTER

Lampiran 6 FMEA Sub Sistem Junctions Sub System

Fungsi

Component

Functional Failure

Failure Mode 1

Failure Mode 2

Failure Mode 3 Pemasangan junction ke HV Conductor yang tidak kencang

Menghubungkan LA dengan HV Conductor (drop wire) Junction

Koneksi dengan HV Conductor: mur dan baud pada dropping wire, dropping wire. Mur dan Baud pada kawat pentanahan. Mur dan Baud pada insulasi kawat pentanahan.

Mengkoneksi kawat pentanahan terhadap flange bawah LA dengan baik.

Drop wire tidak terhubung dengan Lightning Arrester

Terjadi Hot spot pada koneksi LA dengan drop wire Conductor yang mengakibatkan drop wire terlepas

Corona Losses pada koneksi dengan HV conductor

Adanya polutan pada permukaan junction dari LA ke HV Conductor Korosi pada mur dan baud koneksi junction Korosi pada mur dan baud koneksi junction

Kawat pentanahan tidak terkoneksi dengan Mur dan Baud pada kawat Korosi pada mur dan baud LA secara baik pentanahan kendur kawat pentanahan Mur dan Baud pada Korosi pada mur dan baud Insulasi kawat pentanahan tidak terkoneksi insulasi kawat pentanahan pada insulasi kawat dengan baik kendur pentanahan

46

Failure Mode 4

LIGHTNING ARRESTER

Lampiran 7 FMEA Sub Sistem Pentanahan Sub System

Fungsi

Component

Functional Failure

Failure Mode 1

Saat terjadi surja, terjadi flashover antara LA dan pedestal (pada insulating feet) Kawat pentanahan tidak akibat arus surja tidak mampu tersalurkan terhubung dengan LA melalui kawat pentanahan Jalur arus lebih surja petir dari LA menuju ke bumi dengan baik:

Pentanahan

Kesalahan desain pentanahan LA di Gardu Induk

1. Memiliki nilai resistansi rendah (< 1 Ohm), sehingga surja petir (travelling wave) Kawat Grounding, tidak ter-pantul kembali saat terjadi surja Sistem pentanahan LA petir. 2. Jalur (kawat) memiliki konduktivitas tinggi.

Terjadi backflashover pada LA akibat nilai tahanan pentanahan tinggi

Kawat pentanahan terlapis polutan, seperti by product akibat galvanic corrosion pada kawat tembaga Kawat pentanahan terlapis lumut Nilai pentanahan di atas standar (*1 Ohm)

47

Failure Mode 2 Failure Mode 3 Kawat pentanahan hilang (Vandalisme) Kawat pentanahan terlepas, sehingga tidak Klem-klem longgar terhubung dengan sistem pentanahan

Failure Mode 4


LIGHTNING ARRESTER

Lampiran 8 FMEA Sub Sistem Grading Ring Sub System

Fungsi

Component

Functional Failure

Failure Mode 1

Failure Mode 2

Kesalahan pemasangan yang menyebabkan grading ring tidak terpasang ada sumbu axialnya

Mengkontrol voltage distribution pada Lightning Arrester. Grading ring dipasang Grading Ring pada LA dengan creepage distance di atas 1.5 meter (sumber: Siemens handbook)

Grading Ring

Kesalahan pemasangan yang menyebabkan jarak antar lingkar grading ring Tegangan (terhadap ground) tidak pada fasa berbeda terlalu terdistribusi baik pada sepanjang struktur dekat lightning arrester Deformasi bentuk Grading Ring akibat benturan

Corona pada junction grading ring dan flange bagian atas LA

48

Permasalahan pada Sub Sistem Junction*

Failure Mode 3

Failure Mode 4

LIGHTNING ARRESTER

Lampiran 9 FMEA Sub Sistem Monitoring Sub System

Fungsi

Component

Functional Failure

Failure Mode 1

Failure Mode 2 Water Ingressed ke dalam counter

Counter Jumlah kerja Arrester tidak bekerja Kumparan internal counter rusak saat terjadi sambaran surja

Failure Mode 3 Degradasi seal pada counter jumlah kerja arrester Kaca pada counter arrester pecah/ retak

Arus surja petir di atas rating kemampuan counter arrester Manual EMP Bowthrope: Max 100 kA 4/10 Microsecond wave

Surge Counter

Counter Jumlah kerja Arrester bekerja secara terus menerus pada tegangan operasi normal

Kumparan internal counter Water Ingressed ke dalam counter short

Degradasi seal pada counter jumlah kerja arrester Kaca pada counter arrester pecah/ retak

Water Ingressed yang menyebabkan permukaan monitoring terlapis embun

Monitoring

Counter tidak terbaca

Monitoring condition of LA yang dipasang secara kontinu. Besaran yang dipantau: 1. Jumlah kerja Lightning Arrester, dan atau 2. Besaran arus bocor total LA saat beroperasi pada tegangan normal.

Water Ingressed yang menyebabkan permukaan monitoring tertutup lumut

Water Ingressed ke dalam counter

Tidak mampu menunjukkan besaran arus bocor total pada arrester dengan benar

Kumparan internal leakage monitoring rusak

Arus surja petir di atas rating kemampuan counter arrester Manual EMP Bowthrope: Max 100 kA 4/10 Microsecond wave

Total Leakage current monitoring Water Ingressed yang menyebabkan permukaan monitoring terlapis embun Counter tidak terbaca Water Ingressed yang menyebabkan permukaan monitoring tertutup lumut

49

Degradasi seal pada counter jumlah kerja arrester Kaca pada counter arrester pecah/ retak

Failure Mode 4

LIGHTNING ARRESTER

Lampiran 10 Metode Inspeksi LA berdasarkan Analisis FMEA Sub Systems

Key Components

Active Part


Insulator Housing

Insulation

Inspeksi Level -1

Inspeksi Level-2, online Inspeksi Level-3, offline Detection Detection Symptomps Method Method Adanya lapisan polutan pada Inspeksi Visual Peningkatan nilai arus bocor resistif Pengukuran arus permukaan insulator dan Audio bocor menggunakan Leakage Current Monitoring Posisi Grading Ring tidak simetris Inspeksi Visual Hotspot pada housing Arrester Inspeksi dengan pada sumbu axialnya. akibat peningkatan laju thermal image pertambahan panas pada blok metal oksida Adanya lapisan polutan pada Inspeksi Visual Penurunan nilai tahanan insulasi Pengujian permukaan insulator. Warna housing Lightning Arrester tahanan insulasi insulator berubah insulator LA menggunakan Lapisan Glaze insulator pudar warna Inspeksi Visual Megger Symptomps

Detection Method

Insulator retak, Insulator gompal

Inspeksi Visual

Insulating feet berubah warna

Inspeksi Visual

Symptomps

Penurunan nilai tahanan insulasi insulator dudukan LA

Insulating Feet Insulating feet retak

Structure

Metallic Spacers, Supporting rods (FRP), Holding Plates (menjaga support rod pada posisinya), Compression Ring, Housing (baik terbuat dari polymer ataupun porselin), Aluminum flanges pada kedua ujungnya, Cement perekat aluminum flanges Konstruksi Penyangga (pedestal)

Inspeksi Visual

Korosi pada komponen metallic supporter active part (internal, tidak (tidak dapat nampak) dideteksi) Retak pada cement joint

Inspeksi Visual dan Audio


Inspeksi Visual

50

Pengujian tahanan insulasi insulator dudukan LA menggunakan Megger

LIGHTNING ARRESTER

Sub Systems

Key Components

Sealing System

Sealing Ring (atas dan bawah), Pressure relief diapragh (atas dan bawah), Clamping ring (untuk menpress pressure relief diapraghm), Supporting Ring dan Venting Outlets Koneksi dengan HV Conductor: mur dan baud pada dropping wire, dropping wire.

Junction

Pentanahan

Grading Ring



Inspeksi Level -1

Inspeksi Level-2, online Detection Method

Symptomps

Detection Method



Terjadi korona pada permukaan junction HV Conductor

Inspeksi Audio Hot Spot pada junction HV Conductor

Polutan pada permukaan junction dari LA ke HV Conductor

Inspeksi Visual

Kawat pentanahan tidak terpasang di tempat Korosi pada mur dan baud

Inspeksi Visual


Inspeksi Visual


Inspeksi Visual


Inspeksi Visual dan Audio

Symptomps

Symptomps

Inspeksi Level-3, offline Detection Method

Inspeksi menggunakan thermal image

Hasil pengukuran nilai pentanahan LA di atas 1 Ohm

Pengukuran nilai pentanahan LA

Counter LA tidak bekerja saat diinjeksi surja dengan alat test

Pengujian injeksi DC-surge pada counter Arrester

Inspeksi Visual

Grading Ring Bentuk Grading Ring tidak sempurna Inspeksi Visual

Surge Counter Monitoring

Kaca counter arrester pecah atau Inspeksi Visual retak Counter tidak terbaca karena lapisan Inspeksi Visual gelas terlapis embun/ lumut Kaca lekage current monitoring arrester pecah atau retak


Inspeksi Visual

Leakage current monitoring tidak Inspeksi Visual terbaca karena lapisan gelas terlapis embun

51

LIGHTNING ARRESTER

Lampiran 11 Checklist IL-1 LA di Gardu Induk Triwulanan

PT. PLN ( PERSERO )

FORMULIR CHECKLIST IL-1 LIGHTNING ARRESTER PERIODE: TRIWULANAN

No. 1

2

3

4

APP/ UPT

:

GI/GITET/ GIS

:

BAY/ FASA

:

TANGGAL INSPEKSI

:

JAM INSPEKSI

:

PELAKSANA

:

SUHU AMBIENT

:

MERK/ TIPE/ kV/ TAHUN - LA

:

Komponen yang diamati

Hasil Pengamatan

Suara Korona pada kompartemen insulator

Suara Korona pada cement joint di kedua ujung LA

Suara Korona pada junction yang terhubung sisi bertegangan

Kondisi Kompartemen Insulator

52

Tidak terdengar suara korona

9

Terdengar suara korona

1


9


1


9


1

Normal

9

Terdapat polutan pada permukaan insulator

6

Lapisan glaze memudar

6

Retak

1

LIGHTNING ARRESTER

5

6

Kondisi Insulator dudukan/ Insulating Feet

Koneksi antara LA dengan kawat grounding,

Normal

9

Pudar warna

6

Ditumbuhi Lumut

6

Retak

1

Normal

9

Tertutup polutan

6

Korosi pada mur dan baut

6

Lepas

1

Normal

9

Terlapis lumut

6


6

Lepas

1

Hilang

1

Normal

9

Tidak terpasang dari pabrikan

9

Terpasang tidak simetris

6

Bengkok/miring

1

Normal

9

Retak

1

Kawat grounding dengan meter dan sistem pentanahan

7

8

9

Kawat grounding

Kondisi Grading Ring

Kondisi Cement Joint

10 Surge Counter LA

Angka penunjukan counter Jumlah pertambahan kerja counter (dibandingkan dengan posisi penunjukan counter pada periode sebelumnya)

53

LIGHTNING ARRESTER

11 Kondisi Surge Counter

12 Kondisi Total Leakage Current Monitoring

13 Kondisi Cement Joint

14 Kondisi Konstruksi Penyangga (Pedestal)

CATATAN:

Normal

9

Tidak terbaca

6

Kaca pecah/ retak

1

Support insulator retak/ pecah

1

Normal

9

Tidak terbaca

6

Kaca pecah/ retak

1


1

Normal

9

Cement joint dilapisi polutan

6


1

Normal

9

Pedestal bengkok

6

Korosi tinggi pada pedestal

1

Pondasi Retak

1

KETERANGAN : 9 Baik Waspada 6 1 Kritis Approval (Atasan/ Supervisor)

(

Pelaksana:

)

(

54

)

LIGHTNING ARRESTER

Lampiran 12 Checklist IL-1 TLA-Gapless 2-Tahunan

PT. PLN ( PERSERO )

FORMULIR CHECKLIST IL-1 TLA - GAPLESS PERIODE: 2 TAHUNAN

No. 1

2

3

4

APP/ UPT

:

GI/GITET/ GIS

:

BAY/ FASA

:

TANGGAL INSPEKSI

:

JAM INSPEKSI

:

PELAKSANA

:

SUHU AMBIENT

:

MERK/ TIPE/ kV/ TAHUN - TLA

:


Hasil Pengamatan

Suara Korona pada kompartemen insulator

Suara Korona pada cement joint di kedua ujung TLA

Suara Korona pada junction yang terhubung sisi bertegangan


55


9


1


9


1


9


1

Normal

9


6


6

Retak

1

LIGHTNING ARRESTER

5

Koneksi antara TLA dengan kawat grounding,

Normal

9

Tertutup polutan

6


6

Lepas

1

Normal

9

DS bekerja (kawat pentanahan terlepas)

1

Normal

9

Terlapis lumut

6


6

Lepas

1

Hilang

1

Normal

9

Retak

1

Normal

9

Tidak terpasang dari pabrikan

9


6

Bengkok/miring

1

Normal

9

Tidak terbaca

6

Kaca pecah/ retak

6


1

Kawat grounding dengan meter dan sistem pentanahan

6

7

8

9

Posisi Disconnector Switch (DS)

Kawat grounding

Kondisi Cement/ Polymer Joint

Kondisi Grading Ring

10 Kondisi Surge Counter

11 Surge Counter TLA

Angka penunjukan counter Jumlah pertambahan kerja counter (dibandingkan dengan posisi penunjukan counter pada periode sebelumnya)

CATATAN:

KETERANGAN 9 Baik Waspada 6 1 Kritis

Approval (Atasan/ Supervisor)

Pelaksana:

(

(

)

56

)

LIGHTNING ARRESTER

Lampiran 13 Checklist IL-1 TLA-Gapped 2 Tahunan

PT. PLN ( PERSERO )

FORMULIR CHECKLIST IL-1 TLA - WITH GAP PERIODE: 2 TAHUNAN

APP/ UPT

:

GI/GITET/ GIS

:

BAY/ FASA

:

TANGGAL INSPEKSI

:

JAM INSPEKSI

:

PELAKSANA

:

SUHU AMBIENT

:

MERK/ TIPE/ kV/ TAHUN - TLA

:

No. 1

2

3

4

5

Komponen yang diamati Suara Korona pada junction HV Conductor TLA


Kondisi mur dan baud koneksi TLA

Kondisi Cement/ Polymer Joint

Kondisi Arcing Horn

CATATAN:

Hasil Pengamatan Tidak terdengar suara korona

9


1

Normal

9


6


6

Retak

1

Normal

9

Tertutup polutan

6

Korosi tinggi

6

Lepas

1

Normal

9

Retak

1

Normal

9

Korosi pada arcing horn

6


6

Bekas leleh pada arcing horn

1

KETERANGAN 9 Baik 6 Waspada 1 Kritis

Approval (Atasan/ Supervisor)

Pelaksana:

(

(

)

57

)

LIGHTNING ARRESTER

Lampiran 14 Form Pengujian LCM

PT. PLN ( PERSERO )

FORMULIR HASIL UKUR LCM PERIODE: 6 BULAN/ TAHUNAN

APP/ UPT/ UNIT

:

GI/GITET/ GIS

:

BAY/ FASA

:

TANGGAL PENGUKURAN

:

JAM INSPEKSI

:

PELAKSANA

:

SUHU AMBIENT

:

MERK/ TIPE/ kV/ TAHUN LA

:

No.


Hasil Pengamatan

1 HASIL UKUR LCM

µA

2 STANDARD ARUS BOCOR MAKSIMUM

µA

3 PERSENTASE ARUS BOCOR

%

4 EVALUASI (BAIK/ WEAKENED/ BURUK) 5 REKOMENDASI

CATATAN: (sebutkan Alat Uji yang digunakan) Approval (Atasan/ Supervisor)

Pelaksana:

(

(

)

58

)

LIGHTNING ARRESTER

Lampiran 15 Form Pengujian Nilai Tahanan Insulasi (Megger Test)

PT. PLN ( PERSERO )

FORMULIR HASIL UKUR TAHANAN INSULASI (MEGGER TEST) PERIODE: 2-TAHUNAN

APP/ UPT/ UNIT

:

GI/GITET/ GIS

:

BAY/ FASA

:

TANGGAL PENGUKURAN

:

JAM INSPEKSI

:

PELAKSANA

:

SUHU AMBIENT

:


:

KOMPONEN/ STACK YANG DIUJI No.


Hasil Pengamatan GΩ

1 HASIL UKUR NILAI TAHANAN INSULASI

GΩ

1

2 STANDARD NILAI TAHANAN INSULASI MINIMUM 3 EVALUASI (BAIK/ BURUK) 4 REKOMENDASI

CATATAN: (Sebutkan Alat Uji yang digunakan) Approval (Atasan/ Supervisor)

Pelaksana:

(

(

)

59

)

LIGHTNING ARRESTER

Lampiran 16 Form Pengujian Nilai Tahanan Pentanahan PT. PLN ( PERSERO )

FORMULIR HASIL UKUR NILAI PENTANAHAN PERIODE: 2-TAHUNAN

APP/ UPT/ UNIT

:

GI/GITET/ GIS

:

BAY/ FASA

:

TANGGAL PENGUKURAN

:

JAM INSPEKSI

:

PELAKSANA

:

SUHU AMBIENT

:


:

No.


Hasil Pengamatan Ω

1 HASIL UKUR NILAI PENTANAHAN

Ω

1

2 STANDARD NILAI PENTANAHAN MAKSIMUM 3 EVALUASI (BAIK/ BURUK) 4 REKOMENDASI


Pelaksana:

(

(

)

60

)

LIGHTNING ARRESTER

Lampiran 17 Form Pengujian Surge Counter LA PT. PLN ( PERSERO )

FORMULIR HASIL PENGUJIAN SURGE COUNTER PERIODE: 2-TAHUNAN

APP/ UPT/ UNIT

:

GI/GITET/ GIS

:

BAY/ FASA

:

TANGGAL PENGUKURAN

:

JAM INSPEKSI

:

PELAKSANA

:

SUHU AMBIENT

:


:

No.

Komponen yang diamati 1

Hasil Pengamatan

APAKAH COUNTER BERGERAK SETELAH DIINJEKSI IMPULSE ?

YA/ TIDAK

2 EVALUASI (BAIK/ BURUK) 3 REKOMENDASI


Pelaksana:

(

(

)

61

)

LIGHTNING ARRESTER

Lampiran 18 Form Pengujian Thermal Image PT. PLN ( PERSERO )

FORMULIR CHECKLIST THERMOVISI LIGHTNING ARRESTER

APP/ UPT

:

GI/GITET/ GIS

:

BAY/ FASA

:

TANGGAL INSPEKSI

:

JAM INSPEKSI

:

PELAKSANA

:

SUHU AMBIENT

:

MERK/ TIPE/ kV/ TAHUN - LA

:

No. 1

2


Hasil Pengamatan

Pola hotspot pada kompartemen insulator

Tidak terdapat pola hotspot

Pola hotspot pada junction yang terhubung sisi bertegangan

CATATAN:

9

Suhu maksimum pada insulator housing

˚C

Suhu minimum pada insulator housing

˚C

Terdapat pola hotspot

1

Tidak terdapat pola hotspot

9

Suhu maksimum pada junction

˚C

Suhu minimum pada junction

˚C

KETERANGAN : 9 Baik Waspada 6 1 Kritis Approval (Atasan/ Supervisor)

(

Pelaksana:

)

(

62

)

LIGHTNING ARRESTER

DAFTAR ISTILAH

BIL (Basic Insulation Level) Nilai kV maksimum yang mampu ditahan oleh sebuah peralatan saat dilalui surja petir standar. Surja petir standar: berbentuk 1.2/50 µs atau 8/20 µs (mencapai 90% puncak dalam periode 8 µs dan menurun hingga 50% peak dalam periode 20 µs ). Disconnector (pada TLA Gapless) Digunakan untuk mengamankan TLA pada saat terjadi overloading. Terpasang pada TLA yang terbuat dari polymer, karena pada TLA jenis ini, bila terjadi overloading, insulator TLA tidak pecah, sehingga tidak terdapat indikasi bahwa TLA telah mengalami breakdown. Disconnector didesain dengan memasang spark gap yang mampu menimbulkan letupan pada saat terjadi discharge, menghasilkan pemanasan lokal yang menyebabkan kawat pentanahan terlepas dari TLA.

Gambar 1 Skema Disconnector Switch pada Arrester

Hydrophobicity Merupakan kemampuan dari insulator dalam merepeal/ menolak air yangmengalir dipermukaannya. Parameter Lightning Arrester (dijelaskan dalam contoh berikut) Contoh: LA pada sistem 420 kV, LA memiliki residual voltage (10kA) = 823 kV. Kurva Karakteristik V-I pada LA tersebut ditunjukkan dalam Gambar 2.

63

LIGHTNING ARRESTER

Gambar 2 Kurva Karakteristik V-I dari LA 420 kV

Tegangan power frequency merupakan besaran tegangan fasa ke tanah yang dioperasikan secara kontinu terhadap arrester. Pada kurva di atas, nilainya:

Di saat yang bersamaan mengalir besaran arus bocor (leakage current) yang sebagian besar mengandung komponen kapasitif, dengan sebagian kecil komponen resistif. Nilai arus yang direpresentasikan pada kurva V-I di atas merupakan nilai arus resistif. Nilai arus kapasitif dapat dilihat pada grafik osiloskop, Gambar 3: Pada tegangan power frequency 343 kV, nilai arus resistif menurut kurva V-I =100 μA, sementara kurva osiloskop menunjukkan nilai puncak 0,75 mA yang merupakan arus bocor total, arus bocor total ini didominasi arus kapasitif. Disimpulkan: dalam kondisi operasi normal, arus bocor didominasi arus kapasitif.

64

LIGHTNING ARRESTER

Gambar 3 Grafik Osiloskop Arus Bocor Total pada LA

Continuous Operating Voltage, disimbolkan Uc (IEC standard), atau disebut juga MCOV (Maximum Continuous Operating Voltage) bila mengacu ANSI/ IEEE, merupakan nilai tegangan power-frequency dimana arrester dapat terus beroperasi tanpa batasan tertentu. Seluruh bagian LA, yang telah diuji type test, mampu bekerja baik pada level Uc ini. Parameter ini sering salah diartikan dengan Rated Voltage.

Rated Voltage. Nilai ini mencerminkan kemampuan LA dalam menghadapi Temporary Overvoltage. Rated voltage ini hanya boleh dialami oleh arrester selama durasi tertentu, yaitu 10 detik. (beberapa pabrikan memberikan durasi hingga 100 detik). Pada saat mencapai rated voltage (lihat Gambar 2) besar arus bocor (komponen resistif) menjadi 1 mA. Nilai arus tersebut cukup untuk menghasilkan panas di dalam kompartemen LA. Umumnya: Ur = 1,25 x Uc.

Lightning Impulse Protective Levels. Nilai ini menunjukkan besar tegangan diantara kedua ujung arrester ketika nominal discharge current mengalir melalui arrester. Lightning current impulse bervariasi dari 1,5 kA hingga 20 kA (IEC 60099-4). Untuk LA HV-level (Us>= 123 kV), hanya terdapat kelas 10 kA dan 20 kA. Pada contoh LA di atas, pernyataan “lightning impulse protective level = 823 kV” berarti tegangan dianatara kedua ujung LA pada saat LA dialiri arus impulse 8/20 µs dengan peak 10 kA. (lihat Gambar 4)

65

LIGHTNING ARRESTER

Gambar 4 Residual Voltage pada LA saat dialiri Arus Surja Standar

66

LIGHTNING ARRESTER

DAFTAR PUSTAKA

[1] J. Lundquist, L.Stenstrom, A.Schei, B.Hansen; “New Method for Measurement of the Resistive Leakage Currents of Metal-Oxide Surge Arresters in Service”; IEEE Transaction on Power Delivery, Vol. 5, No. 4; November 1990 [2] V. Larsen, K. Lien; “In Service Testing and Diagnosis of Gapless Metal Oxide Surge Arresters”; IX International Symposium on Lightning Protection; Brazil 2007. [3] A. Schei; “Diagnostic Techniques for Surge Arresters with Main Reference to On-Line Measurement of Resistive Leakage Current of Metal-Oxide Arresters”; Cigre Session Paris 2000. [4] V. Hinrichsen; “Metal-Oxide Surge Arresters-Fundamentals”; Siemens Book 1st Edition, Berlin 2001. [5] IEC 60812: “Analysis Techniques for System Reliability – Procedure for Failure Mode Effect Analysis (FMEA)”; 2006. [6] CIGRE 60: “Metal Oxide Arresters in AC Systems”; Working Group 06 of Study Committee33;April1991. [7] Buku Buku Petunjuk Batasan Operasi dan Pemeliharaan Peralatan Penyaluran Tenaga Listrik SKDIR 114.K/DIR/2010 LA No. Dokumen: 12-22/HARLUR-PST/2009.

67

P G I

Recommend Documents