PT PLN (Persero) SISTEM DC DAFTAR ISI. Daftar Isi... i. Daftar Gambar... iii. Daftar TABEL... iv. Daftar Lampiran... v SISTEM DC

PT PLN (Persero) SISTEM DC

DAFTAR ISI Daftar Isi .......................................................................................................................................... i Daftar Gambar............................................................................................................................... iii Daftar TABEL ................................................................................................................................ iv Daftar Lampiran.............................................................................................................................. v

SISTEM DC ....................................................................................................................................1 1.

PENDAHULUAN ............................................................................................................1

1.1.

Gambaran Umum ...........................................................................................................1

1.2.

Peralatan Sistem DC ......................................................................................................2

1.3.

Bagian–Bagian Utama Peralatan Sistem DC .................................................................2

1.4.

Rectifier / Charger ...........................................................................................................3

1.5.

Mode Operasi Pengisian pada Rectifier / Charger ........................................................6

1.5.1

Floating Charge .............................................................................................................6

1.5.2

Equalizing Charge ..........................................................................................................6

1.5.3

Boosting Charge ............................................................................................................6

1.6.

Baterai .............................................................................................................................7

1.6.1

Elektroda ........................................................................................................................7

1.6.2

Elektrolit ........................................................................................................................7

1.6.3

Sel Baterai......................................................................................................................7

1.6.3.1

Steel container ...............................................................................................................8

1.6.3.2

Plastic container .............................................................................................................8

1.6.4

Terminal dan Penghubung Baterai ................................................................................8

1.7.

Konduktor........................................................................................................................9

1.8.

Terminal - terminal ..........................................................................................................9

1.9.

FMEA ..............................................................................................................................9

2.

PEDOMAN PEMELIHARAAN ....................................................................................11

2.1

In service inspection / Inspeksi dalam keadaan operasi ........................................11

2.1.1

Inspeksi Mingguan .......................................................................................................11

2.1.2

Inspeksi Bulanan ..........................................................................................................11

2.2

In service Measurement ...............................................................................................11

2.2.1

Periode Mingguan ........................................................................................................11

2.2.2

Periode Bulanan ..........................................................................................................12

2.2.3

Periode 6 Bulanan .......................................................................................................12

Listrik untuk kehidupan yang lebih baik

i

PT PLN (Persero) SISTEM DC 2.2.4

Pengujian dan Pengukuran 1 Tahunan .......................................................................12

2.2.5

Pengujian dan Pengukuran 2 Tahunan .......................................................................13

2.3

Pemeliharaan/ Pengujian setelah Gangguan ...............................................................13

3.

EVALUASI HASIL PEMELIHARAAN ........................................................................17

3.1

In-Service Inspection ..................................................................................................17

3.2

In-Service Measurement ............................................................................................17

3.3

Shutdown Testing ......................................................................................................18

3.4

Metode .......................................................................................................................20

4.

REKOMENDASI ...........................................................................................................20

GLOSARRY .................................................................................................................................31


ii


DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 Gambar 1.2

Diagram Instalasi Sistem DC............................................................................... 1 Blok Diagram Sistem DC ..................................................................................... 2

Gambar 1.3 Gambar 1.4

Transformator 3 fasa ........................................................................................... 3 Diagram Penyearah thyristor 3 fasa .................................................................... 3

Gambar 1.5

Rangkaian Filter (Penyaring) ............................................................................... 4


Modul Elektronik AVR .......................................................................................... 4 Diagram Voltage Droper ...................................................................................... 5


PCB rangkaian elektronik VR ............................................................................. 6 Reaksi elektrokimia pada sel baterai discharge dan charge ............................... 7


Plastic container dan Steel container ................................................................. 8 Terminal Penghubung baterai ............................................................................. 8

Gambar 1.12

Diagram Panel Distribusi ..................................................................................... 9


iii


DAFTAR TABEL Tabel 2. 1 Tabel 2. 2

Pemeliharaan Setelah Gangguan pada Rectifier ................................................ 14 Tabel Pemeliharaan Setelah Gangguan pada Rectifier ...................................... 14

Tabel 2. 3 Tabel 3. 14

Tabel Pemeliharaan Setelah Gangguan pada Rangkaian Beban ....................... 16 Tabel In-Service Inspection.................................................................................. 17

Tabel 3. 2 5

In-Service Measurement ...................................................................................... 17

Tabel 3. 36 Tabel 4. 17

Tabel Shutdown Testing ...................................................................................... 18 Tabel Rekomendasi In-Service Inspection rectifier ............................................. 20

Tabel 4. 2.8 Tabel 4. 39

Tabel Rekomendasi In-Service Inspection baterai .............................................. 21 Tabel Rekomendasi In-Service Measurement ..................................................... 21

Tabel 4. 4.10 Tabel Rekomendasi Shutdown Testing ............................................................... 22


iv


DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1 - FORMULIR HASIL UJI .......................................................................................... 25 Lampiran 2 - HASIL PENGUJIAN FUNGSI RECTIFIER DAN VOLTAGE DROPER ................. 29 Lampiran 3 - FMEA ..................................................................................................................... 30


v


SISTEM DC 1.

PENDAHULUAN

1.1.

Gambaran Umum

Dalam pengoperasian tenaga listrik terdapat dua macam sumber tenaga untuk kontrol di dalam Gardu Induk, ialah sumber arus searah (DC) dan sumber arus bolak balik (AC). Sumber tenaga untuk kontrol selalu harus mempunyai keandalan dan stabilitas yang tinggi. Karena persyaratan inilah dipakai baterai sebagai sumber arus searah. Catu daya sumber DC digunakan untuk kebutuhan operasi relai proteksi dan kontrol serta untuk scadatel. Untuk kebutuhan operasi relai dan kontrol di PLN terdapat dua sistem catu daya pasokan arus searah yaitu DC 110V dan DC 220V, sedangkan untuk kebutuhan scadatel menggunakan sistem Catu Daya DC 48V. Catu daya DC bersumber dari rectifier dan baterai terpasang pada instalasi secara paralel dengan beban, sehingga dalam operasionalnya disebut Sistem DC. Tujuan Pemeliharaan Sistem DC adalah : untuk mengusahakan agar rectifier dan baterai berikut rangkaiannya selalu bekerja sesuai karakteristiknya, sehingga diharapkan Sistem DC mempunyai keandalan yang tinggi. Diagram instalasi Sistem DC dapat dilihat pada gambar .1.1 REL 20KV

TRAFO PS

RECTIFIER

FUSE

BATERE

REL DC

MCB

BEBAN DC

Gambar 1.1 Diagram Instalasi Sistem DC


1


1.2.

Peralatan Sistem DC

Secara umum, sistem DC dapat digambarkan sesuai blok diagram ( Gambar 1.2. )

c

d

a

b

Gambar 1.2 Blok Diagram Sistem DC

1.3.

Bagian–Bagian Utama Peralatan Sistem DC

1.3.1

Rectifier / Charger.

Rectifier atau Charger adalah suatu rangkaian alat listrik untuk mengubah arus listrik bolak- balik (AC) menjadi arus searah (DC) Umumnya Rectifier yang terpasang di Gardu berfungsi untuk mengisi muatan baterai, memasok daya secara kontinu ke beban dan menjaga baterai agar tetap dalam kondisi penuh.

1.3.2

Baterai

Suatu alat penyimpan energi listrik arus searah, yang berfungsi cadangan ke beban.

1.3.3

sebagai sumber

Konduktor

Berfungsi sebagai penghantar energi listrik arus searah dari sumber ke beban.

1.3.4

Terminal – terminal

Berfungsi sebagai tempat percabangan dimana energi listrik akan dikirim atau dibagi ke beban-beban.


2


1.4.

Rectifier / Charger

1.4.1

Transformator Utama

Transformator utama yang terpasang pada rectifier biasanya merupakan transformator step-down berfungsi sebagai penurun tegangan dari tegangan AC 220/380 volt menjadi 110 /48 volt contoh transformator utama sebagai yang diperlihatkan pada gambar 3. Besar kapasitasnya harus disesuaikan dengan kapasitas baterai terpasang dan beban sumber DC di Gardu Induk tersebut, paling tidak kapasitas arus output transformator harus lebih besar 20% dari arus pengisian baterai.

Gambar 1.3 Transformator 3 fasa

1.4.2

Penyearah Thyristor

Untuk bisa mengatur tegangan keluaran penyearah digunakan penyearah jembatan thyristor 3 fasa, penyearah ini dari bahan semi konduktor yang dilengkapi dengan satu terminal kontrol untuk mengatur sudut penyalaan thyristor.

R

+

S T

Beban

-

Rangkaian kontrol elektronik ( AVR ) Gambar 1.4 Diagram Penyearah thyristor 3 fasa


3


1.4.3

Filter (penyaring)

Filter berfungsi sebagai penyaring tegangan DC yang keluar dari rangkaian penyearah agar dapat menghasilkan tegangan searah yang murni ( kandungan harmonisa atau ripple tegangan keluarannya tidak melebihi batas tertentu). Rangkaian filter ini bisa terdiri dari rangkaian induktif, kapasitif atau kombinasi dari keduanya.

L Dioda Dropper

FILTER

C

Baterai

Beban

Gambar 1.5 Rangkaian Filter (Penyaring)

1.4.4

AVR ( Automatic Voltage Regulator)

Automatic Voltage Regulator yang terpasang pada rectifier / Charger merupakan modul elektronik yang berfungsi untuk memberi trigger positif pada gate Thyristor sehingga pengaturan arus maupun tegangan output rectifier yang mengalir ke baterai maupun ke beban dapat diset sesuai kebutuhan.

Gambar 1.6 Modul Elektronik AVR


4


1.4.5

Alarm Unit

Suatu perangkat elektronik yang yang berfungsi memberikan informasi ketika terjadi kondisi abnormal pada sistem kerja charger antara lain : •

AC Failure (Sumber AC input hilang)

•

DC Failure (Sumber AC output hilang)

•

High DC Voltage (Tegangan DC tinggi)

•

Earth Fault Positif (Hubung tanah pada kutub positif pada sumber DC)

•

Earth Fault Negatif (Hubung tanah pada kutub negatif pada sumber DC)

1.4.6

Rangkaian Voltage Dropper

Terdiri dari beberapa dioda yang terhubung seri yang berfungsi untuk menurunkan tegangan pada saat rectifier digunakan untuk tujuan pemeliharaan pada baterai agar selalu dalam keadaan penuh (Full Charge). Ketika beroperasi dengan pengisian Boost atau Equalizing tegangan output rectifier disisi baterai maupun beban akan tinggi sehingga dalam kondisi ini akan merusak peralatan, oleh karena itu supaya tegangan di sisi beban tetap stabil / rendah, maka dipasang penurun tegangan atau Voltage droper. Besarnya kapasitas droper akan tergantung kebutuhan besarnya tegangan yang harus diturunkan pada saat rectifier bekerja dengan pengisian Equalizing atau Boost. Diode

Diode

Relay 2

Relay 1

High Voltage Control Card

Load Output

High Voltage Control Card

Gambar 1.7 Diagram Voltage Droper

1.4.7

Unit Pengaturan

Umumnya pengaturan untuk operasi rectifier agar dapat memenuhi syarat / standar pengisian baterai sesuai yang diinginkan maka pengaturan setting tegangan atau arus dapat diatur pada modul kontrol unit, hal ini dapat dilakukan dengan mengatur variabel


5

PT PLN (Persero) SISTEM DC resistor pada PCB rangkaian elektronik AVR dengan cara memutar ke kiri atau ke kanan.

Gambar 1.8 PCB rangkaian elektronik VR

1.5.

Mode Operasi Pengisian pada Rectifier / Charger

Umumnya jenis pengisian pada rectifier yang diperlukan oleh baterai adalah : Floating, Equalizing dan Boosting.

1.5.1

Floating Charge

Adalah jenis pengisian ke baterai untuk menjaga baterai dalam keadaan full charge dan baterai tidak mengeluarkan maupun menerima arus listrik saat mencapai tegangan floating dan baterai tetap tersambung ke charger dan beban. Di Gardu Induk umumnya menggunakan sistem floating. Bila sumber AC hilang atau pengisi baterai terganggu, maka beban langsung di suplai dari baterai.

1.5.2

Equalizing Charge

Adalah jenis pengisian baterai untuk menyamakan / meratakan tegangan karena terjadi perbedaan tegangan tiap sel.

1.5.3

Boosting Charge

Adalah jenis pengisian cara cepat yang digunakan untuk initial charge atau pengisian kembali pada baterai setelah baterai mengalami pengosongan yang besar atau setelah di tes kapasitas.


6


1.6.

Baterai

1.6.1

Elektroda

Tiap sel baterai terdiri dari 2 (dua) macam elektroda, yaitu elektroda positif dan elektroda negatif yang direndam dalam suatu larutan kimia berfungsi sebagai pemindah elektron pada saat berlangsung charge discharge (lihat gambar 1.9). elektroda positif dan negatif terdiri dari : Grid adalah suatu rangka besi atau fiber berfungsi sebagai tempat material aktif. Material aktif berfungsi sebagai material yang bereaksi secara kimia untuk menghasilkan energi listrik. Aliran Elektron

Aliran Elektron

DC Power supply

Load

Aliran Ion Neg

Aliran Ion Neg A N O D A

Aliran Ion Pos Elektrolit

K A T O D A

K A T O D A

Aliran Ion Pos

A N O D A

Elektrolit

Gambar 1.9 Reaksi elektrokimia pada sel baterai discharge dan charge

1.6.2

Elektrolit

Elektrolit adalah cairan atau larutan senyawa kimia yang berfungsi menghantarkan arus listrik, karena larutan tersebut dapat menghasilkan muatan listrik positif dan negatif. Bagian yang bermuatan positif disebut ion positif dan bagian yang bermuatan negatif disebut ion negatif. Makin banyak ion – ion yang dihasilkan suatu elektrolit maka makin besar daya hantar listriknya. Jenis cairan ektrolit baterai terdiri dari 2 (dua) macam adalah sebagai berikut : a. Larutan asam belerang (H2SO4) digunakan pada baterai asam. b. Larutan Kalium Hidroxide (KOH) digunakan pada baterai alkali.

1.6.3

Sel Baterai

Sel baterai berfungsi sebagai tempat untuk menyimpan elektrolit dan elektroda adapun jenis bahan bejana (container) yang digunakan terdiri dari 2 (dua) macam :


7


1.6.3.1

Steel container

Sel baterai dengan bejana (container) terbuat dari steel ditempatkan dalam rak kayu, hal ini untuk menghindari terjadi hubung singkat antar sel baterai atau hubung tanah antara sel baterai dengan rak baterai.

1.6.3.2

Plastic container

Sel baterai dengan bejana (container) terbuat dari plastik ditempatkan dalam rak besi yang diisolasi, hal ini untuk menghindari terjadi hubung singkat antar sel baterai atau hubung tanah antara sel baterai dengan rak baterai apabila terjadi kerusakan / kebocoran elektrolit baterai.

Gambar 1.10 Plastic container dan Steel container

1.6.4

Terminal dan Penghubung Baterai

Terminal dan klem pada sel baterai berfungsi untuk menghubungkan kutub-kutub sel baterai mengunakan nickel plated steel atau cooper sedangkan penghubung antar unit atau grup baterai berbentuk nickel plated atau berupa kabel yang terisolasi ( Insulated Flexible cable).

Gambar 1.11 Terminal Penghubung baterai


8


1.7.

Konduktor

Berfungsi menyalurkan daya listrik dengan menggunakan kabel penghubung antara peralatan – peralatan di Gardu Induk seperti : Rectifier, Baterai, Panel distribusi DC, Panel kontrol, panel relai dan peralatan di Switch Yard.

1.8.

Terminal - terminal

Berfungsi sebagai tempat pencabangan untuk mengirim energi listrik ke beban-beban, lokasi terminal-terminal tersebut terdapat pada Panel Distribusi, Rectifier, Panel Kontrol, Panel relai yang memasok sumber DC.

Kabel Gland Aux Contact

MCB 2 POLE 63A

Beban DC

Indikasi

Gambar 1.12 Diagram Panel Distribusi

1.9.

FMEA

Sistem suplai AC/DC yang sedang beroperasi memiliki potensi mengalami kegagalan, gangguan, kerusakan. Untuk mengetahui peluang kegagalan dari setiap komponen yang ada pada sistem DC digunakan metoda Failure mode and Effect Analysis (FMEA). Adapun langkah dalam pembuatan FMEA ini adalah dengan mengelompokan komponen sistem DC berdasarkan fungsinya (Lampiran 3)


9


a. Rectifier Transformator Utama Penyearah Thyristor Filter (Penyaring) AVR (Auto Voltage Regulator) Alarm Unit Rangkaian Voltage Dropper b. Baterai -

Sel baterai Klem antar Sambungan Rak Baterai

c. Konduktor Kabel Sepatu kabel (cable scoen) d. Terminal -terminal Terminal Tegangan Output Rectifier Terminal Distribution Board Terminal panel Rele & Kontrol Terminal Marshaling Kiosk Terminal pada PMT


10


2.

PEDOMAN PEMELIHARAAN

2.1

In service inspection / Inspeksi dalam keadaan operasi

In service inspection adalah adalah kegiatan inspeksi yang dilakukan dalam keadaan operasi tanpa pembebasan tegangan pada Sistem DC. Metode yang digunakan dalam melakukan In service inspection adalah : Pengecekan dengan panca indera (visual, penciuman, pendengaran), Periodik pelaksanaan in service inspection, pada sistem DC dibagi menjadi : a. Inspeksi mingguan b. Inspeksi bulanan

2.1.1

Inspeksi Mingguan a. b. c. d. e. f.

2.1.2

Inspeksi Bulanan a. b. c. d. e. f. g.

2.2

Suhu Panel Rectifier Kelembaban ruangan Pemeriksaan kebersihan panel rectifier Pemeriksaan Tegangan dan arus pengisian rectifier Lampu indikator rectifier Kondisi Fuse/MCB/NFB

Pemeriksaan kebersihan komponen utama pada rectifier Pemeriksaan kipas ventilasi Pemeriksaan pemanas (heater) Pemeriksaan level elektrolit Pemeriksaan sel (container) Pemeriksaan kebersihan sel dan rak baterai Pemeriksaan kesiapan penerangan darurat

In service Measurement

adalah kegiatan pengukuran yang dilakukan dalam keadaan operasi tanpa pembebasan tegangan pada sistem DC (Tersambung ke rectifier dan beban) disesuaikan dengan jadwal pemeliharaan periodik Sistem DC adalah : Mingguan,Bulanan dan 6 bulanan. Pemeriksaan menggunakan alat ukur sederhana (AVO meter, Hidrometer dan IR Thermogun).

2.2.1

Periode Mingguan a. Pengukuran Tegangan input AC pada rectifier


11

PT PLN (Persero) SISTEM DC b. Pengukuran tegangan pada sel yang kondisinya di bawah standar dari hasil pengukuran sebelumnya. c. Pengukuran berat jenis pada sel yang kondisinya di bawah standar dari hasil pengukuran sebelumnya (khusus Lead Acid).

2.2.2

Periode Bulanan a. b. c. d. e.

Pengukuran Volt meter tegangan input AC Pengukuran Ampere meter arus output DC Pengukuran DC ground (khusus sistem 110 Volt) Pengukuran tegangan per-sel dan total Pengukuran arus pada rangkaian baterai pada kabel antar rak sel baterai (gunakan tang ampere)

2.2.3

Periode 6 Bulanan a. b. c. d. e. -

2.2.4

Melakukan pengisian Equalizing Penyesuaian (adjustment) tegangan equalizing pada rectifier Pengukuran tegangan dan arus pada saat pengisian equalizing Pengukuran tegangan per-sel dan total (equalizing) Thermovisi saat pengisian equalizing pada : Terminal-terminal sel baterai dan Rectifier Terminal pencabangan pada rangkaian beban dan panel distribusi DC Komponen utama rectifier.

Pengujian dan Pengukuran 1 Tahunan

Pengujian dan pengukuran pada rectifier dan baterai dalam keadaan tidak tersambung ke beban. Pada Gardu Induk yang terpasang 2 (dua) unit maka dapat dilakukan secara bergantian, tetapi apabila terpasang hanya 1 unit maka harus menggunakan baterai dan rectifier cadangan. a. Penyesuaian (adjustment) tegangan dan arus output rectifier b. Pengukuran ripple tegangan c. Pengukuran positif, negatif terhadap ground (khusus sistem 110V /220V) d. Kondisi kebersihan komponen pada rectifier e. Pemeriksaan lampu indikator f. Pengukuran Tahanan isolasi transformator utama rectifier g. Pemeriksaan kekencangan mur baut pada terminal utama transformator h. Kondisi filter i. Kondisi fuse/ pengaman pada rectifier


12

PT PLN (Persero) SISTEM DC j. k. l. m. n. o. p. q. r. s.

2.2.5

Kondisi MCB / NFB pada rectifier Kondisi terminal-terminal dan pengawatan pada rectifier Kondisi kontaktor Kondisi PCB modul elektronik (visual) Kondisi socket pada PCB Kalibrasi Amper meter dan volt meter pada rectifier (bila perlu) Kondisi voltage droper menggunakan dummy load Pembersihan klem sel baterai dan rak baterai Pengujian open circuit pada rangkaian baterai (khusus baterai asam) Pengukuran berat jenis cairan elektrolit (khusus baterai Nicad)

Pengujian dan Pengukuran 2 Tahunan

Pengujian dan pengukuran pada rectifier dan baterai dalam keadaan tidak tersambung ke beban. Pada Gardu Induk yang terpasang 2 unit maka dapat dilakukan secara bergantian, tetapi apabila terpasang hanya 1 unit maka harus menggunakan baterai dan rectifier cadangan. Pemeliharaan pada periode 2 tahunan adalah sebagai berikut : a. Pengujian Kapasitas baterai b. Pengukuran suhu elektrolit sel baterai c. Pengujian kandungan karbon ( bila akan dilakukan rekondisi) d. Pentanahan (grounding) e. Uji Fungsi pada rectifier antara lain :

2.3

•

Sistem pengisian pada rectifier ( floating, equalizing dan boost )

•

Sistem alarm dan indikator

•

Limit current

•

Earth fault

•

Over voltage

•

Under voltage

•

Voltage droper

Pemeliharaan/ Pengujian setelah Gangguan

Pemeliharaan setelah gangguan adalah pemeliharaan yang dilakukan setelah terjadi gangguan pada peralatan Sistem DC yang memerlukan penormalan segera agar pasokan sumber DC tetap andal. Gangguan yang umumnya terjadi pada perlatan sistem DC adalah :


13


2.3.1

Pada Rectifier Tabel 2. 1 Pemeliharaan Setelah Gangguan pada Rectifier Kondisi Abnormal

Tegangan output naik

Kemungkinan Penyebab

- Gangguan pada Modul AVR - Fuse ke baterai putus - Loss contact pada terminal output

Tegangan output tidak ada /

- MCB trip

hilang

- Dioda thyristor rusak

Rectifier di ON-kan MCB input AC trip

- Dioda SCR shorted - Output transformator utama disconect - Control card disconect / rusak - Filter capacitor rusak

Rectifier beroperasi pada limit

- Kelebihan beban pada output rectifier

arus terus menerus Tegangan output rendah

- Gangguan pada transformator utama - Mala kerja pada voltage droper

MCB input AC trip

- Kapasitas/karakteristik MCB tidak sesuai

Hubung tanah, lampu indikator

- Hubung tanah pada rangkaian beban

menyala

- Seting earth fault tidak sesuai

MCB input posisi-ON tegangan

- Gangguan pada transformator utama

output tidak ada

2.3.2

Pada Baterai

Tabel 2. 2 Tabel Pemeliharaan Setelah Gangguan pada Rectifier Kondisi Abnormal


- Beban terlalu besar - Kurang kontak Baterai panas lebih

- Tahanan kontak tinggi pada sambungan atau kabel - Kelebihan pengisian

Tegangan Baterai tinggi

- Jumlah sel terpasang kurang - Seting tegangan rectifier tidak sesuai

Elektrolit berbuih / berbusa

- Pengotoran oleh gemuk

Berat jenis rendah

- Sering dilakukan toping-up

Kelebihan Gas pada saat

- Elektrolit tidak murni

charge/discharge Pembentukan garam pada teminal


- Level elektrolit tinggi - Gasket pada teminal rusak

14


Kondisi Abnormal


- Kelebihan berat jenis - Terdapat sel yang bocor Hubung singkat ketanah

- Cairan elektrolit meluap/tumpah - Kerusakan isolasi kabel

Arching pada terminal baterai

- Baut klem longgar

Pada rangkaian baterai mengalir arus secara kontinu

- Beberapa sel rusak - Terjadi kelebihan pengosongan sendiri

Sel baterai panas

- Hub singkat didalam sel - Kandungan carbon / endapan tinggi - Float charging terlalu lama - Pengotoran elektrolit (contaminated) - Pengotoran carbon / endapan

Kapasitas rendah

- Permukaan elektrolit terlalu rendah - Terjadi pengosongan didalam

sel

(sparator) gangguan didalam sel. Penurunan kapasitas atau gagal total

- Satu atau beberapa sel open sirkuit - Konektor antar sel, konektor antar arak atau terminal sel berkarat atau putus. - Permukaan rak tidak merata - Sinar matahari

Bagian atas sel baterai retak. Elektolit meluap

-

Level elektrolit terlalu tinggi

-

Rating Charge tinggi

- Suhu elektrolit terlalu tinggi pada saat

Meledak atau terjadi devormasi

pengisian ( charging ) - Elektrolit kosong, Charger

gagal

sehingga terjadi tegangan lebih, Ventplug tersumbat, terminal kendor dan terjadi arching.

Kabel penghubung panas

antar

rak

- Loss contact pada sepatu kabel (cable schoen) - Korosif


15


2.3.3

Pada Rangkaian Beban Tabel 2. 3 Tabel Pemeliharaan Setelah Gangguan pada Rangkaian Beban Kondisi Abnormal


Terminal pencabangan rusak / longgar

- Penggabungan beberapa kabel - Ukuran kabel tidak sesuai

Hubung tanah

- Kerusakan isolasi kabel - Terminal basah /kotor

Indikasi alarm DC hilang tidak ada

- Auxiliary Contact MCB rusak - Kabel putus - Rele bantu rusak - Gangguan mekanis

Kerusakan isolasi pada kabel pengawatan

- Penuaan - Terkena panas - Binatang


16


3.

EVALUASI HASIL PEMELIHARAAN

Evaluasi hasil pemeliharaan adalah merupakan kajian dan penilaian hasil inspeksi maupun pengukuran kemudian membandingkan dengan Standar sebagai acuan dalam menilai kondisi peralatan.

3.1

In-Service Inspection Tabel 3.14Tabel In-Service Inspection No

Uraian

Standar/Acuan

1

Suhu dalam Panel Rectifier

Max 45°C

2

Kelembaban ruangan

< 70%

Pemeriksaan kebersihan panel rectifier

Bersih, kering tidak berdebu

3

bagian luar Baterai Nicad : Tegangan Floating:1,4-1,42V/sel

4

Pemeriksaan Tegangan pengisian rectifier

Tegangan Equalizing :1,5-1,55V/sel Baterai Lead Acid : Tegangan Floating: 2,18V/sel Tegangan Equalizing : 2,33V/sel

5

Pemeriksaan arus pengisian rectifier

Baterai Nicad : 0,2 x C Baterai Lead Acid : 0,1xC (IEC 623)

6

Lampu indikator rectifier

Menyala

7

Pemeriksaan Fuse/MCB/NFB

Posisi –On

Pemeriksaan kebersihan sel dan rak

Tidak lembab/ tidak kotor dan keadaan

8

baterai

kering

9

Pemeriksaan kipas ventilasi

Beroperasi normal

10

Pemeriksaan level elektrolit

Level batas antara Min dan Max

11

Pemeriksaan sel (kontainer)

Tidak retak/bocor/ kembung

3.2

In-Service Measurement Tabel 3.2 5In-Service Measurement No

Uraian

Standar/Acuan

1

Tegangan input AC pada rectifier

sesuai range name plate

2

Tegangan sel yang kondisinya dibawah standar dari hasil pengukuran

<1,2V ( Nicad) dan Asam ( <2V )

sebelumnya.


17


No

Uraian

Standar/Acuan

Nicad 1,19 gram/liter 3

Berat Jenis

Lead acid 1,215 gr/liter (full charge)

4

Akurasi pengukuran Volt meter rectifier

Sesuai dengan kelas meter

5

Akurasi pengukuran Ampere meter rectifier

Sesuai dengan kelas meter

6

Pemeriksaan Tegangan DC terhadap ground 110 V

7

8

9

Perbedaan Tegangan PositifGround = Tegangan Negatif Ground Terhadap Ground = 0 %

Pemeriksaan Tegangan DC terhadap

Positif– Ground = 0 Volt

Ground 48 V

Positif – Negatif = 48 Volt

Pemeriksaan tegangan per-sel dan total (floating) Pemeriksaan tegangan per-sel dan total

Baterai Alkali :Tegangan 1,41,42V/sel Baterai asam : 2,23 V/sel (IEC 4781) Nicad 1,5-1,55V/sel

(equalizing)

Lead acid 2,33 V/sel ( IEC 478-1)

10

Pemeriksaan arus pada rangkaian baterai

< 1 Ampere

11

Arus pengisian equalizing

12

Suhu terminal-terminal pada rectifier dan baterai

13 14

3.3

Nicad 0,2 x C (IEC 623) Lead acid 0,1 x C (IEC 623) Berdasarkan percobaan kondisi normal 1- 2 ºC diatas ambient temperatur

Suhu komponen utama rectifier

Maksimum 45 ºC

Pemeriksaan karet-karet pintu dan kunci

Pintu tertutup rapat dan dapat dikunci

Shutdown Testing Tabel 3. 36Tabel Shutdown Testing No

Uraian

Standar/Acuan

Nicad :Tegangan 1,4-1,42V/sel 1

Seting tegangan output rectifier

x jml sel Lead acid: 2,23 V/sel x jml sel Nicad :0,2 x C +(arus beban)

2

3

Seting arus output rectifier (limit current)

Lead acid :0,1 x C +(arus beban)

Arus pengisian ke baterai setelah baterai di

Nicad : 0,2 x C

test kapasitas

Lead acid : 0,1 x C

4

Riple tegangan

5

Kebersihan komponen pada rectifier


< 2%, 1% RMS tanpa tersambung ke baterai. Tidak berdebu

18


No

Uraian

6

Tahanan isolasi transformator utama rectifier

7

Pemeriksaan filter

Bersih dan tidak bocor

Kondisi PCB modul elektronic

Kondisi bersih dan tidak terdapat tanda-tanda komponen yang

8

Standar/Acuan

> 10 MΩ pada 500V

rusak 9

Pemeriksaan Socket pada PCB

11

Pemeriksaan Tegangan DC 110V terhadap ground

12

Pemeriksaan Tegangan DC 48 V

Bersih dan tidak longgar Tegangan Positif – Ground = Tegangan Negatif - Ground Positip – Ground : 0 V Positip – Negatip : 48 V Kondisi Baik >80%

13

Kapasitas Baterai

14

Tegangan Akhir Pengosongan per-sel

15

Tegangan Akhir Pengisian per-sel

16

Pemeriksaan suhu elektrolit pada saat pengisian boost

Arus Discharge Nicad 0,2 x C5 Arus Discharge Lead Acid 0,1 x C10 Nicad : 1V/sel Lead acid: 1,8V/sel Nicad : 1,7 – 1,9 V/sel Lead acid: 2,4 V/sel Maksimum 35 ºC Kondisi baik : Nicad 1,19 gram/liter

17

Pemeriksaan Berat Jenis cairan elektrolit

18

Kebersihan klem sel baterai dan rak baterai

Tidak kotor dan tidak korosif

Pemeriksaan open circuit pada rangkaian

Tidak open / menunjukan

baterai

besaran tegangan

Pemeriksaan konektor dan kekencangan mur

M8=20 ± 2Nm,M10=30 ± 3Nm

baut seluruh sel

M8=16 ± 1Nm,M10=20 ± 1Nm

Lead acid 1,215 gr/liter (full charge)

19 20

Bekerja sesuai setingnya : - Berfungsi menurunkan

21

Pemeriksaan Voltage Droper

tegangan pada saat pengisian equalizing dan Boost - Pada saat sumber AC tidak ada bekerja mem-baypass (tanpa droper)


19


3.4

Metode

Metode yang dipergunakan dalam pelaksanaan pemeliharaan Sistem DC adalah metode assessment hasil monitoring operasi dan pemeliharaan rutin sesuai periodik yang sudah ditentukan. Dalam pelaksanaannya berorientasi pada CBM peralatan level 1 yaitu lebih mencermati fungsi dan kondisi peralatan sehingga dapat menentukan model kegagalan yang mungkin terjadi pada seluruh peralatan sistem DC .

4.

REKOMENDASI

Rekomendasi yang dihasilkan mengacu kepada hasil pemeliharaan yang telah dilakukan dibandingkan dengan standar yang ditetapkan dan rekomendasi langkah penyempurnaan untuk meningkatkan keandalan Sistem DC 4.1.

Berdasarkan hasil pemeliharaan in service inspection dihasilkan rekomendasi sebagai berikut : Tabel 4.17Tabel Rekomendasi In-Service Inspection rectifier No

Pemeriksaan

Kondisi

Rekomendasi

1

Suhu ruangan rectifier

> 24 ºC

Periksa exhaust fan

2

Suhu dalam Panel Rectifier

Max 35 ºC

Periksa komponen rectifier

3

Kelembaban ruangan rectifier

< 60 %

Periksa Heater

4

Kebersihan rectifier

Kotor

Bersihkan

5

Tegangan pengisian rectifier 110 V dan 48V (Floating)

Tidak sesuai

Nicad 1,4V / cell, Lead Acid 2,3/Cell

6

Arus pengisian rectifier

Tidak sesuai

Seting Arus pengisian

7

Lampu indikator rectifier

Tidak Nyala

Periksa wiring indikator Ganti segera bila putus

Seting Tegangan Floating

Ganti Fuse/MCB/NFB 8

9 10

11

Fuse/MCB/NFB Suhu terminal-terminal pada rectifier Kondisi

komponen

pada rectifier Kondisi level elektrolit

utama

Putus

kemudian dilengkapi dengan Aux switch

Terminal panas

Ganti terminal yang rusak

Terdapat yang

Ganti komponen yang

rusak

rusak

Elektrolit berkurang

Tambahkan air sampai batas

murni antara

Minimum dan Maksimum


20

PT PLN (Persero) SISTEM DC Tabel 4. 2.8Tabel Rekomendasi In-Service Inspection baterai No

Pemeriksaan

Kondisi

Bersihkan

Kondisi Kebersihan sel dan rak 1 baterai

2

Rekomendasi

Fuse/MCB/NFB

seluruh

sel

Berdebu

baterai dan raknya bila perlu cat ulang.

Putus

Ganti Fuse/MCB/NFB kemudian dilengkapi dengan Aux switch

Kondisi kipas ventilasi ruang

3

4

5

Tidak normal

Periksa, dan perbaiki bila

Baterai

rusak

Kondisi

Terminal longgar

Bersihkan baut pada terminal , kencangkan

baut pada terminal baterai

sesuai torsi yang sesuai

Kondisi level elektrolit

Elektrolit berkurang

Tambahkan air sampai batas

kekencangan

mur

murni antara

Minimum dan Maksimum

4.2

Berdasarkan hasil pemeliharaan in service Measurement dihasilkan rekomendasi sebagai berikut : Tabel 4. 39Tabel Rekomendasi In-Service Measurement No

1

Pemeriksaan

Tegangan input pada rectifier

Kondisi

AC

Tegangan input naik/turun > 10 %

Rekomendasi

Periksa transformator PS, rubah posisi tap transformator PS

2

3

4

Tegangan sel yang dipilih

< 1,2 V/sel (nicad)

Lakukan pengisian equalizing

< 2 V/sel (asam)

Ganti baterai nicad /asam

Rata-rata

- Periksa level elektrolit

tegangan

Pengukuran tegangan

per-sel bertegangan

- Periksa Berat jenis

per-sel dan total

rendah

elektrolit - Charging dengan benar

Pemeriksaan berat jenis

< 1,17 gr/ltr (nicad) < 1,18 gr/ltr (asam)

Ganti elektrolit nicad - Lakukan pengisian

(batas minimum)

equalizing - Ganti baterai asam

5 6

Pemeriksaan kondisi

Akurasi penunjukan

Periksa dan Kalibrasi Volt

Volt meter dan Ampere

tidak sesuai dengan

meter dan Ampere meter.

meter pada rectifier

kelas meter

Kondisi DC ground

DC ground tidak


- Telusuri DC ground fault

21


No

Pemeriksaan

Kondisi

(khusus sistem 110V)

Rekomendasi

seimbang ± 5%

dg metode Grouser - Pencarian lokasi gangguan menggunakan metode lokalisir

7

Kondisi DC ground (khusus sistem 48 V)

- Melakukan pemeriksaan dan penyempurnaan pada

DC ground tidak seimbang ± 0%

konektor. - Mengencangkan baut terminal grounding.

8

4.3

Karet-karet pintu kunci rectifier

dan

Ganti karet pintu dan kunci rectifier.

Kondisi rusak

Berdasarkan hasil pemeliharaan Shutdown Testing dihasilkan rekomendasi sebagai berikut : Tabel 4. 4.10Tabel Rekomendasi Shutdown Testing No

1

Pemeriksaan

Seting tegangan dan arus output rectifier ketika pengisian floating

Kondisi

Rekomendasi

Seting tegangan output rectifier dengan acuan Seting

tegangan

output

sbb :

tidak sesuai dengan yang diharapkan (pada baterai

- Nicad :1,4-1,42V/sel x jml sel

Nicad / asam)

- Lead acid: 2,23 V/sel x jml sel - Periksa filter pada

2

Riple tegangan

Hasil pengukuran riple tegangan tinggi, melebihi batas yang diijinkan (>2%)

rectifier - Ganti Filter capacitor dengan kapasitas yang lebih tinggi.

Nicad :

3

Kondisi Berat Jenis cairan elektrolit

Berat jenis cairan elektrolit

Lakukan Charge discharge dan pengujian

rendah pada baterai Nicad atau asam.

Carbon, bila perlu reconditioning elektrolit. Lead Acid : Lakukan Charge discharge, bila perlu ganti baterai yang dianggap


22


No

Pemeriksaan

Kondisi

Rekomendasi

rusak. 4

5

Tahanan

isolasi

Kondisi

transformator rectifier

utama

transformator (<10 MΩ)

Pentanahan (Grounding)

isolasi menurun

Hasil pengukuran > 1 Ω

Periksa, bila perlu ganti Perbaiki sistem pentanahan - Kencangkan dengan

6

Kekencangan mur baut pada terminal

Terminal pada

transformator utama

transformator longgar

torsi yang sesuai. - Ukur arus pada sisi sekunder transformator, bila tidak simetris ganti transformator.

7

Filter

capasitor

Retak,Bocor

(Visual) 8

sama.

Fuse/ pengaman

Putus dan indikasi tidak

pada rectifier

ada

Terminal-terminal dan 9

10

Ganti capasitor dengan spesifikasi teknis yang

pengawatan pada rectifier

Terminal pengawatan

- Usut gangguannya - Periksa kesesuaian rating arus pada fuse. - Melakukan pemeriksaan terminal.

longgar

- Kencangkan dan bila perlu ganti terminal

Modul elektronic dan

Modul elektronik dan

- Bersihkan

Socket pada PCB

socket kotor / rusak

menggunakan cleaner

contact

- Bila kondisi rusak ganti.

11

Kondisi konektor dan kekencangan mur baut seluruh baterai

sel

Konektor antar sel baterai

Buka konektor,bersihkan dan kencangkan dengan

longgar

torsi yang sesuai - Periksa kondisi dioda

12

Kondisi Voltage Droper

Tidak bekerja sesuai fungsinya.

Droper - Tuning kendali tegangan pada modul voltage droper - Lakukan uji fungsi

13

Rak baterai


Berkarat / korosif

- Melakukan pemeriksaan sel. - Bongkar sel baterai, bersihkan karat dan cat

23


No

Pemeriksaan

Kondisi

Rekomendasi

kembali. - Lakukan pengisian

14

Kapasitas baterai per sel menurun (<80%)

Kondisi baterai per sel

boost kemudian uji ulang.

mengalami penurunan kapasitas (<80%)

- Bila kapasitas tidak meningkat sebelum rekondisi elektrolit , lakukan uji carbon. - Lakukan penggantian sel yang rusak. - Hentikan pengisian jika o

15

Suhu elektrolit sel baterai

Suhu baterai pada saat pengisian

dengan

harga o

tinggi ( Boost) naik > 35 C

suhu elektrolit >35 C - Periksa Terminal sambungan sel baterai - Lakukan uji karbon, bila perlu reconditioning elektrolit.

16

17

Hasil Uji melebihi yang

Lakukan

ditentukan (75 gr/ltr)

elektrolit.

Seting Sensor Low

Sensor low voltage

pada

Periksa tegangan output rectifier, bila tegangan

DC Voltage.

rectifier menyala dan tidak bisa diriset

normal lakukan tuning sampai lampu indikator

Kandungan Carbon

reconditioning

low voltage bisa di reset.

18

Seting Sensor High DC Voltage

Sensor High voltage pada

Periksa tegangan output

rectifier menyala dan tidak bisa diriset

rectifier, bila tegangan tidak normal lakukan tuning

sampai

lampu

indikator low voltage bisa di reset. 19

Kondisi Sel


Kondisi Sel retak/ Bocor

Dilakukan

dan kembung

Sel baterai.

penggantian

24

PT PLN (Persero) SISTEM DC Lampiran 1 - FORMULIR HASIL UJI


25



26



27



28

PT PLN (Persero) SISTEM DC Lampiran 2 - HASIL PENGUJIAN FUNGSI RECTIFIER DAN VOLTAGE DROPER


29

PT PLN (Persero) SISTEM DC Lampiran 3 - FMEA


30


GLOSARRY

1. Inservice Peralatan penyaluran tenaga listrik dalam kondisi bertegangan. 2. Inservice Inspection Pemeriksaan Peralatan penyaluran tenaga listrik dalam kondisi bertegangan menggunakan panca indera. 3. Inservice Measurement Pengujian atau pengukuran peralatan penyaluran tenaga listrik dalam kondisi bertegangan menggunakan alat bantu. 4. Shutdown Testing/Measurement Pengujian/pengukuran Peralatan penyaluran tenaga listrik dalam kondisi tidak bertegangan. 5. Shutdown Function Check Pengujian fungsi peralatan penyaluran tenaga listrik dalam kondisi tidak bertegangan. 6. Pengujian /Pemeriksaan Setelah Gangguan Pengujian / Pemeriksaan yang dilakukan setelah terjadi gangguan pada peralatan penyaluran tenaga listrik. 7. FMEA (Failure Mode Effect Analysis) Metode evaluasi peralatan untuk meningkatkan availability dengan cara mendeteksi kemungkinan – kemungkinan kelemahan desain dan penyebab kerusakan dominan.


31

PT PLN (Persero) SISTEM DC DAFTAR ISI. Daftar Isi... i. Daftar Gambar... iii. Daftar TABEL... iv. Daftar Lampiran... v SISTEM DC

Recommend Documents