analisis pengujian kinerja minyak isolasi pada

Analisis Pengujian Kinerja Minyak Isolasi Pada Transformator Tenaga

70kV

Stefan Heryanto

Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Depok 16424, Indonesia

Tel: (021) 78888805. Fax: (021) 78885656

Email: [email protected]

Abstrak

Transformator merupakan salah satu peralatan yang tidak dapat dipisahkan dari suatu sistem tenaga listrik.

Transformator berfungsi untuk mengubah level tegangan dari daya yang dialirkan tanpa merubah frekuensi

tegangan tersebut. Salah satu jenis dari transformator adalah transformator tenaga. Transformator tenaga

merupakan transformator yang berfungsi sebagai penyalur daya dari pembangkit ke sistem tenaga listrik. Disini

penulis mengambil contoh minyak isolasi dari transformator tenaga yang digunakan untuk transmisi tenaga

listrik dengan rating 70 kV. Banyak pengujian yang dapat dilakukan pada minyak transformator untuk

mengetahui karakteristik minyak transformator tersebut. Pengujian-pengujian secara garis besar dibagi menjadi

pengujian karakteristik dan analisis gas terlarut. Pengujian karakteristik yang digunakan penulis antara lain

adalah pengujian tegangan tembus, pengujian tegangan antar muka, pengujian kadar air, pengujian kadar asam

(angka kenetralan), dan pengujian warna. Pengujian yang kedua dilakukan dengan metode analisis gas terlarut.

Metode ini digunakan untuk mengukur berapa banyak gas yang terlarut di dalam minyak transformator tersebut.

Gas-gas yang terdeteksi merupakan indikasi dari terjadinya suatu kerusakan didalam transformator sehingga

dengan melihat gas mana yang jauh melebihi batas kita dapat mengetahui kerusakan apa yang ada pada

transformator. Berdasarkan analisis dari data-data pengujian tersebut akan ditentukan tindakan yang akan

dilakukan pada setiap transformator.

Insulation Oil Performance Testing Analysis on 70 kV Power Transformer

Abstract

Transformer is one of many tools that can not be separated from a power system. Transformer is used to change

the voltage level of the transmitted power without changing its frequency level. One example of transformer is a

power transformer. Power transformer is a transformer that serves as a supplier of power generation to the

power system. Here the authors take the example of the insulating oil of power transformers used for electric

power transmission with a rating of 70 kV. Many tests that can be performed on transformer oil to know the

characteristics of the transformer oil. Oil tests broadly divided into characteristics tests and dissolved gas

analysis. Testing characteristics used by the author, among others, is the breakdown voltage, interfacial tension,

water level, acid levels (neutrality number), and color. The second test was conducted using dissolved gas

analysis. This method is used to measure how much gas is dissolved in the transformer oil. The gases that were

detected point out the occurrence of a fault in the transformer so we can know that there is damage to the

transformer when the detected gas is beyond the limit. Based on the analysis of the test data, we must take

specified action on each transformer.

Keywords: power transformers; transformer oil; characteristics test; dissolved gas analysis

Analisis pengujian..., Stefan Heryanto, FT UI, 2014

mailto:[email protected]

Pendahuluan

Pada suatu sistem tenaga listrik, tidak dipungkiri lagi pentingnya kegunaan dari suatu alat

yang dinamakan dengan Transformator. Transformator merupakan alat yang berfungsi untuk

mengubah besar dari tegangan dan arus listrik yang dialirkan ke transformator tersebut tanpa

mengubah daya dan frekuensi listriknya. Salah satu jenis dari transformator adalah

transformator tenaga. Baik transformator ataupun transformator tenaga tidak akan lepas dari

kemungkinan mengalami kondisi abnormal. Pemicu ketidak-normalan tersebut dapat berasal

dari akibat penuaan minyak isolasi dan bagian-bagian di dalam transformator itu sendiri

ataupun akibat dari gangguan yang terjadi pada sistem.

Dari studi yang dilakukan oleh US Inspection and Insurance Companies, 10% kegagalan dari

transformator tenaga disebabkan oleh pengurangan kualitas bahan isolasi dan kegagalan

internal overload dalam lilitan tegangan tinggi yang disebabkan oleh penambahan endapan.

Peralatan isolasi transformator tenaga ini sendiri terdiri dari isolasi cair (minyak) dan isolasi

padat (kertas). Oleh karena itu, untuk mencegah terjadinya kerusakan pada transformator,

diperlukanlah adanya pengujian berbagai macam faktor pada isolasi transformator.

Tinjauan Teoritis

Minyak transformator merupakan sebuah bagian yang penting dari suatu transformator.

Secara garis besar, fungsi dari minyak transformator dibagi menjadi 3, yaitu sebagai isolasi

antar bagian-bagian yang berada di dalam tangki transformator, sebagai pendingin dengan

cara mensirkulasi panas pada bagian tertentu transformator, dan sebagai pemadam busur api

yang terjadi dalam tangki transformator. Oleh karena itu, minyak transformator harus

memenuhi beberapa syarat utama agar dapat memenuhi fungsi-fungsi diatas, antara lain

adalah mempunyai tegangan tembus yang tinggi, memiliki berat jenis rendah, memiliki

viskositas rendah, memiliki titik nyala yang tinggi, tidak bersifat asam, dan yang terakhir

adalah memiliki sifat kimia yang stabil. Minyak transformator terdiri dari dua jenis, yaitu

mineral dan sintetis. Minyak mineral merupakan minyak yang berbahan dasar dari hasil

pengolahan minyak bumi. Sedangkan minyak sintetis merupakan minyak isolasi buatan yang

lebih bagus secara kualitas daripada minyak mineral, namun minyak sintetis beracun dan

dapat melukai manusia. Berikut adalah contoh minyak transformator berdasarkan jenisnya.


Tabel 1. Contoh Minyak Transformator berdasarkan jenisnya

Minyak Mineral Minyak Sintetis

Diala C, B (USA) Aroclor (USA)

Univolt (Esso) Clopen (Jerman)

Nynas (Swedia) Phenoclor (Prancis)

Mictrans (Jepang) Pyroclor (UK)

Sun Ohm-MU (Korea) Fenclor (Italia)

Petromin (Dubai) Pyralene (Prancis)

BP-Energol (UK) Pyranol (USA)

Metode Penelitian

Secara garis besar, penelitian ini dilakukan dengan studi literatur, eksperimen, dan analisis.

Analisis dilakukan dengan cara membandingkan data yang diambil dengan eksperimen

dengan standar yang umum dipakai, lalu menganalisanya dengan dasar teori yang telah

dikumpulkan. Eksperimen yang dilakukan dalam penelitian ini berupa pengujian. Berikut

adalah pengujian minyak transformator yang dilaksanakan dalam penelitian ini.

1. Warna

Warna minyak isolasi trafo akan berubah seiring penuaan yang terjadi pada minyak dan

dipengaruhi oleh material material pengotor seperti karbon. Pengujian minyak pada dasarnya

membandingkan warna minyak terpakai dengan minyak yang baru. Warna dilihat untuk

mendeteksi kecepatan penurunan atau kontaminasi yang serius.

Tabel 2. Parameter Warna Minyak Transformator menurut S. D. Myers

Warna

Bagus Buruk

< 3,5 > 3,5

2. Kadar Air

Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui nilai kandungan air dalam minyak isolasi.

Kandungan air dan oksigen yang tinggi akan mengakibatkan korosi, menghasilkan asam,

endapan dan cepat menurunkan usia transformator. Adapun satuan dari hasil pengujian ini


adalah ppm (part per million) yang didapat dari perbandingan antara banyaknya kadar air

dalam mg terhadap 1 kg minyak.

Tabel 3. Parameter Kadar Air Minyak Transformator berdasarkan IEC 60422

3. Tegangan Antar Muka

Pengujian ini mengukur tegangan antar permukaan minyak dengan air. Nilai IFT ini

dipengaruhi oleh banyaknya partikel-partikel kecil hasil oksidasi minyak dan kertas. Oksidasi

akan menghasilkan air dalam minyak, meningkatkan nilai keasaman minyak dan pada kondisi

tertentu akan menyebabkan pengendapan.

Tabel 4. Parameter Tegangan Antar Muka Minyak Transformator berdasarkan IEC 60422

4. Kadar asam

Minyak yang rusak akibat oksidasi akan menghasilkan senyawa asam yang akan menurunkan

kualitas kertas isolasi pada trafo. Asam ini juga dapat menjadi penyebab proses korosi pada

tembaga dan bagian trafo yang terbuat dari bahan metal. Proses oksidasi pada kertas dan

minyak akan menghasilkan asam. Kadar asam dipresentasikan dengan angka kenetralan.

Angka kenetralan itu sendiri merepresentasikan jumlah kalium hidroksida (KOH) yang

dibutuhkan (dalam mg) untuk menetralkan 1 gram minyak sample. Semakin banyak KOH

yang dibutuhkan, maka semakin asam minyak dan semakin besar pula angka kenetralannya.

Kategori

tegangan

Kadar air (ppm)

Bagus Cukup Buruk

500 kV < 5 5 – 10 > 10

150 kV < 5 5 – 15 > 15

70 kV < 10 10 - 25 > 25

Tegangan antar muka (mN/m)

Bagus Cukup Buruk

> 28 22 - 28 < 22


Tabel 5. Parameter Kadar Asam Minyak Transformator berdasarkan IEC 60422

5. Tegangan tembus

Pengujian tegangan tembus dilakukan untuk mengetahui kemampuan minyak isolasi dalam

menahan stress tegangan. Minyak yang jernih dan kering akan menunjukan nilai tegangan

tembus yang tinggi. Oleh karena itu, pengujian ini juga berhubungan dengan warna minyak

transformator. Air dan partikel solid, apalagi gabungan antara keduanya dapat menurunkan

tegangan tembus secara dramatis. Dengan kata lain pengujian ini dapat menjadi indikasi

keberadaan kontaminan seperti kadar air dan partikel. Rendahnya nilai tegangan tembus

dapat mengindikasikan keberadaan salah satu kontaminan tersebut, dan tingginya tegangan

tembus belum tentu juga mengindikasikan bebasnya minyak dari semua jenis kontaminan.

Tabel 6. Parameter Tegangan Tembus Minyak Transformator berdasarkan IEC 60422

6. Analisis gas terlarut

DGA merupakan salah satu metode analisis yang melihat perubahan unsur dari minyak

transformator. Saat terjadi ketidak-normalan, maka minyak isolasi yang merupakan rantai

hidrokarbon akan terurai akibat energi yang dihasilkan dari ketidak-normalan tersebut dan

membentuk gas-gas hidrokarbon yang terlarut dalam minyak transformator itu sendiri. DGA

ini pada dasarnya adalah proses menghitung kadar dari gas-gas hidrokarbon yang telah

disebutkan sebelumnya. Dari kadar gas yang telah didapat inilahdapat kita prediksi dampak

apakah yang akan timbul akibat ketidak-normalan yang terjadi.

Kategori

tegangan

Angka kenetralan (mg KOH/gr)

Bagus Cukup Buruk

500 kV < 0,1 0,1 - 0,15 > 0,15

150 kV < 0,1 0,1 - 0,2 > 0,2

70 kV < 0,15 0,15 - 0,3 > 0,3

Kategori

tegangan

Tegangan Tembus Minyak (kV)

Bagus Cukup Buruk

500 kV > 60 50 - 60 < 50

150 kV > 50 40 - 50 < 40

70 kV > 40 30 - 40 < 30


Interpretasi data dari analisis gas terlarut yang paling mudah adalah dengan menggunakan

metode key gas dan metode TDCG (Total Dissolved Combustible Gas). Analisa dengan

metode TDCG dilakukan dengan melihat jumlah (ppm) dari gas-gas kunci yang terlarut di

dalam minyak transformator. Gas-gas kunci tersebut adalah H2 (Hidrogen), CO (Carbon

monoksida), CH4 (Methane), C2H2 (Acetylene), C2H4 (Ethylene), dan C2H6 (Ethane).

Standar Pengujian Dissolved Gas Analysis ditentukan dalam IEEE Std C57.104-2008.

Tabel 7. Batasan Gas Terlarut dalam Minyak Transformator berdasarkan IEEE C57.104

Jenis Gas Batasan (ppm)

hidrogen (H2) 100

metana (CH4) 120

karbon monoksida (CO) 350

etilen (C2H4) 50

etana (C2H6) 65

asetilen (C2H2) 35

TDCG normal 720


Mulai

Pengambilan

Sampel

Minyak

Pengujian

Sampel

Minyak

6. Analisis

Gas

Terlarut

Data

Primer

Analisis Data

Primer

Minyak memenuhi

standar

1. Warna 2. Kadar Air 3. Kadar Asam4. Tegangan

Antar muka

5. Tegangan

Tembus

Transformator

dapat beroperasi

normal

Uji ulang

Minyak

dibawah

standar

Transformator di

maintenance

Selesai

Gambar 1. Diagram Alir Pengujian dan Analisis Minyak Transformator

7. Teknik Pengambilan Sampel

Dalam melakukan pengambilan minyak dengan botol, ada beberapa tahapan penting yang

harus diperhatikan agar sampel minyak yang diuji tidak berubah karakteristiknya.

1. Buang beberapa mL minyak pada bagian ujung kran pengambilan contoh.

2. Bilas botol contoh minyak dengan minyak dari tangki transformator.

3. Isi botol dengan contoh minyak, dan jangan sampai terkontaminasi oleh kotoran.

4. Lindungi contoh minyak dari sinar matahari.

5. Segera bawa sampel minyak ke laboratorium.

Pada laboratoium pengujian minyak PT PLN (Persero) APP Cawang ini, sampel minyak

sudah diambil dari transformator-transformator yang terdapat pada GI yang merupakan


bagian dari unit APP Cawang, sehingga penulis dan petugas laboratorium hanya melakukan

pengujian saja dan tidak ikut serta dalam pengambilan minyak transformator.

8. Data Sampel

Sampel minyak yang digunakan pada pengujian dan analisa berasal dari 3 transformator

berbeda, yaitu :

1. Transformator 1

Gardu induk : Gandaria

Merek : ALSTHOM

Tipe : THCVE

No. Seri : 217253-06

Rasio tegangan : 70/20

MVA : 30

Kap. Minyak : 27.700 kg

Keterangan : Kondisi Operasi

2. Transformator 2


Merek : UNINDO

Tipe : TTUB 70/30000

No. Seri : A9270141


MVA : 30



3. Transformator 3


Merek : ABB

Tipe : SDOR 30000/72,5

No. Seri : 12135189


MVA : 30




Hasil Penelitian

1. Pengujian Warna

Pada pengujian ini, sampel minyak transformator yang telah diambil akan diuji intensitas

warnanya. Dari hasil pengujian yang telah dilakukan, didapatkan data sebagai berikut:

Tabel 8. Hasil Pengujian Warna Minyak Transformator

Hasil Pengujian Parameter Warna

Transformator 1 2,8

Transformator 2 3,8

Transformator 3 5,3

2. Pengujian Kadar Air

Pada pengujian ini, sampel minyak transformator yang telah diambil akan dilihat berapa

kadar air yang ada didalamnya. Dari hasil pengujian yang telah dilakukan, didapatkan data

sebagai berikut:

Tabel 9. Hasil Pengujian Kadar Air Minyak Transformator

Hasil Pengujian Kadar air (ppm)

Transformator 1 8,12



3. Pengujian Tegangan Antar Muka

Pada pengujian ini, sampel minyak transformator yang telah diambil akan diukur besar

tegangan antar mukanya terhadap air murni (aquades). Dari hasil pengujian yang telah

dilakukan, didapatkan data sebagai berikut:

Tabel 10. Hasil Pengujian Tegangan Antar Muka Minyak Transformator

Hasil Pengujian Tegangan antar muka (mN/m)

Transformator 1 26




4. Pengujian Kadar Asam

Pada pengujian ini, sampel minyak transformator yang telah diambil akan diukur banyaknya

kadar asam yang terkandung di dalam minyak. Dari hasil pengujian yang telah dilakukan,

didapatkan data sebagai berikut:

Tabel 11. Hasil Pengujian Kadar Asam Minyak Transformator

Hasil Pengujian Angka kenetralan (mg KOH/gr)




5. Pengujian Tegangan Tembus

Pada pengujian ini, sampel minyak transformator yang telah diambil akan dilihat seberapa

besar batas kekuatan minyak terhadap tegangan yang berlebih. Dari hasil pengujian yang

telah dilakukan, didapatkan data sebagai berikut:

Tabel 12. Hasil Pengujian Tegangan Tembus Minyak Transformator

Hasil Pengujian Tegangan Tembus (kV/2,5mm)




6. Analisis Gas Terlarut menggunakan Gas Kromatografi

Pada pengujian ini, gas-gas yang telah terlarut di dalam sampel minyak transformator yang

telah diambil akan di ekstrak dan diukur banyaknya. Dari hasil pengujian yang telah

dilakukan, didapatkan data sebagai berikut:


Tabel 13. Hasil Pengujian Analisis Gas Terlarut Minyak Transformator

Analisis Penelitian

1. Pengujian Warna

Warna bukanlah suatu poin kritis untuk menilai kondisi suatu minyak transformator, tetapi

warna dari minyak transformator dapat digunakan untuk membuat asumsi awal keadaan

transformator, dimana warna minyak yang semakin menghitam menunjukkan minyak

transformator yang telah terkontaminasi baik itu oleh partikel (pengotor) eksternal maupun

oleh akibat oksidasi dari minyak itu sendiri. Data diatas menunjukkan bahwa hanya minyak

dari transformator 1 yang masih dalam standar baik, sedangkan minyak transformator 2 dan 3

masuk ke dalam kategori buruk. Seperti yang telah dijelaskan diatas, warna minyak bukanlah

parameter utama dalam menganalisis kondisi minyak transformator sehingga data warna

minyak ini dapat diabaikan, tetapi bisa juga dijadikan sebagai pengetahuan tentang gambaran

minyak transformator yang diuji.

2. Pengujian Kadar Air

Air dalam minyak isolasi dapat berasal dari dua hal, yaitu dekomposisi minyak dan kertas

ataupun akibat minyak yang terkena udara luar. Kadar air yang berlebihan dapat mengurangi

tegangan tembus pada minyak dan mengurangi usia dari minyak transformator tersebut.

Tabel diatas merupakan hasil pengujian kadar air dari ke-3 minyak transformator. Kita dapat

melihat bahwa minyak pada transformator 1, 2 dan 3 memiliki kadar air dengan kategori

baik. Hal ini menunjukkan bahwa ke-3 minyak masih dalam kondisi yang baik dan tidak

terkena udara dari luar. Data kadar air pada sampel minyak transformator 3 juga sangat kecil.

Jenis Gas Hasil Uji (ppm)

Trafo 1 Trafo 2 Trafo 3

hidrogen (H2) 668,2 576,8 105,1

metana (CH4) 104,5 18,1 21,2

karbon monoksida (CO) 1777 621,3 1402,2

etilen (C2H4) 52,1 3,8 4,6

etana (C2H6) 29 103,1 0

asetilen (C2H2) 0 0 0

TDCG 2630,8 1323,1 1533,1


Hal ini menunjukkan korelasi antara kadar air yang kecil (3,15 ppm) dengan tegangan tembus

sampel minyak 3 yang besar, yaitu 87,9 kV/2,5mm.

3. Pengujian Tegangan Antar Muka

Pengujian tegangan antar muka dilakukan untuk mengetahui seberapa besar kontaminasi

yang sudah terjadi pada minyak. Dari data hasil pengujian diatas, dapat kita liat bahwa

minyak pada transformator 1 dan 2 masih memenuhi standar, sedangkan minyak pada

transformator 3 memiliki tegangan antar muka yang buruk. Tegangan antar muka yang buruk

pada sampel minyak transformator 3 menunnjukkan sudah terjadinya kontaminasi yang

cukup besar pada minyak tersebut. Hal ini mungkin dikarenakan oleh ketidakcocokan minyak

dengan bagian dari transformator itu sendiri, seperti pernis dari metal atau sambungan pada

transformator yang bersangkutan. Hal yang menarik disini adalah walaupun tegangan antar

muka minyak dari transformator 3 termasuk dalam kategori buruk, minyak tersebut memiliki

nilai tegangan tembus yang baik seperti yang kita dapat lihat pada Tabel 10. Hal ini

menunjukkan bahwa kontaminan yang ada di dalam minyak transformator tersebut bukan

merupakan kontaminan yang dapat menyebabkan kerusakan pada minyak transformator.

4. Pengujian Kadar Asam

Asam yang ada pada minyak merupakan hasil dari oksidasi minyak itu sendiri. Kadar asam

dapat kita gunakan sebagai indicator umur minyak isolasi. Kadar asam ditunjukkan dengan

angka kenetralan, yaitu banyaknya KOH yang dibutuhkan untuk menetralkan asam yang ada

dalm minyak. Data diatas menunjukkan bahwa ke-3 minyak transformator memiliki kadar

asam yang sedikit sehingga dapat dikatergorikan masih bagus. Walaupun demikian, kadar

asam yang dimiliki oleh sampe minyak transformator 1 dan 2 sudah hampir mendekati batas

cukup. Data kadar asam tersebut menunjukkan minyak transformator ini menunjukkan bahwa

minyak transformator yang dipakai sudah dipakai agak lama sehingga mengalami oksidasi.

5. Pengujian Tegangan Tembus

Besarnya tegangan tembus minyak menunjukkan seberapa besar kemampuan minyak

berfungsi sebagai suatu bahan isolasi. Kita dapat melihat pada tabel bahwa tegangan tembus

yang dimiliki oleh minyak transformator pada transformator 1 dan 2 memiliki hasil yang

cukup. Hal ini menunjukkan bahwa sudah terdapat kontaminan di dalam minyak

transformator tersebut, baik berupa air ataupun partikel-partikel pengotor yang menyebabkan

berkurangnya tegangan tembus minyak. Sebaliknya, minyak pada transformator 3 memiliki


tegangan tembus yang baik. Hal ini menunjukkan bahwa minyak tersebut tidak memiliki

banyak kontaminan didalamnya.

6. Analisis Gas Terlarut

Data yang ditulis diatas merupakan gas-gas mudah terbakar yang terdeteksi. Berikut adalah

analisis yang bisa dilakukan dengan melihat jumlah total gas-gas yang mudah terbakar

(TDCG) sesuai dengan standar IEEE C57.104-1991.

• 0-720 ppm : transformator berjalan normal

• 721-1920 ppm : terjadi sedikit dekomposisi pada sistem isolasi

• 1921-4630 ppm : dekomposisi tingkat tinggi pada sistem isolasi

• > 4630 ppm : dekomposisi sebagian besar dari sistem isolasi

Dapat kita lihat bahwa minyak transformator 1 masuk dalam kategori 3. Hal ini menunjukkan

bahwa sudah terjadi dekomposisi tingkat tinggi pada minyak. Sedangkan minyak

transformator 2 dan 3 masuk dalam kategori 2 yang mengindikasikan bahwa sudah terjadi

dekomposisi pada minyak. Dekomposisi minyak transformator itu sendiri sebenarnya terjadi

akibat oksidasi yang disebabkan oleh overheating.

Metode lain yang biasa digunakan untuk menganalisis kecacatan pada transformator adalah

metode gas kunci berdasarkan IEEE C57.104-2008. Dengan melihat terdeteksinya gas-gas

tertentu, kita dapat mengetahui kecacatan yang terjadi pada transformator. Jika data dari gas-

gas tersebut dilihat secara individual, maka dapat kita lihat bahwa ada beberapa kandungan

gas yang melebihi batasan standar, seperti hidrogen, karbon monoksida, dan etilen pada

sampel minyak transformator 1, lalu hidrogen, karbon monoksida, dan etana pada sampel

minyak transformator 2, dan pada sampel minyak transformator 3, terdapat hidrogen dan

karbon monoksida yang jumlahnya melebihi batas. Dapat kita lihat bahwa gas yang melewati

batas paling jauh adalah karbon monoksida. Gas ini dihasilkan oleh isolasi kertas yang rusak,

sehingga dapat disimpulkan bahwa isolasi kertas pada ke-3 transformator sudah mulai rusak.

Kemudian yang terlihat melewati batas adalah hidrogen. Gas hidrogen sebenarnya muncul

karena pada minyak terjadi partial discharge berenergi rendah yang disebabkan oleh minyak

yang diberi paparan listrik. Dan yang terakhir adalah gas etilen pada sampel minyak

transformator 1 dan gas etana pada sampel minyak transformator 2. Kedua gas ini

menunjukkan hal yang sama, yaitu ada sebagian kecil dari minyak transformator yang sudah

mengalami breakdown. Namun karena jumlahnya tidak terlalu besar, berarti hal ini tidak

akan terlalu mengganggu kerja dari transformator yang bersangkutan. [IEEE C57.104-2008

pg. 12]


Gambar 2. Indikator kegagalan dengan menggunakan metode gas kunci

7. Analisis Kondisi Transformator

Dari data-data diatas kita dapat menganalisa kondisi dari setiap transformator. Transformator

1 masih bisa beroperasi dengan normal, tetapi harus dilakukan pengujian minyak isolasi yang

lebih sering, karena struktur minyak yang sudah banyak mengalami dekomposisi sehingga

dapat merusak transformator itu sendiri jika dibiarkan terus-menerus. Minyak transformator 1

masih dalam keadaan baik jika dilihat dari pengujian karakteristiknya, dengan tegangan

tembus 30,2 kV/2,5mm, kadar air 8,12 ppm, kadar asam 0,104 mgKOH/gr, tegangan antar

muka 26 mN/m. Data-data tersebut masih ada didalam transformator yang berjalan dengan

normal dengan tidak ada data yang melewati batasan berdasarkan IEC 60422:2005. Namun,

saat melihat data gas terlarut yang ada didalam minyak, cukup banyak data yang melewati

batasan normal minyak transformator, yaitu pada gas hidrogen (668,2 ppm), karbon

monoksida (1.777 ppm), dan etilen (52,1 ppm). Berdasarkan analisis dengan menggunakan

TDCG, transformator 1 membutuhkan perawatan secepatnya karena sudah banyak minyak

isolasi yang mengalami dekomposisi.

Transformator 2 GI Gandaria juga masih bisa beroperasi dengan normal, tetapi juga harus

diberikan pemantauan lebih lanjut agar minyak isolasi transformator tidak merusak bagian-

bagian transformator yang berada di dalam tangki transformator. Mirip halnya dengan

minyak transformator 1, minyak transformator 2 juga menunjukkan hasil yang cukup baik

jika dilihat dari pengujian karakteristiknya, dengan tegangan tembus 32,6 kV/2,5mm, kadar

air 7,22 ppm, kadar asam 0,138 mgKOH/gr, tegangan antar muka 24,4 mN/m. Tetapi TDCG-

nya menunjukkan hal yang berbeda. Dengan TDCG sebesar 1323,1 ppm, maka minyak


transformator 2 sudah mengalami dekomposisi, walaupun tidak separah minyak

transformator 1. Namun, perawatan juga dibutuhkan agar transformator dapat berjalan

kembali normal.

Transformator 3 juga masih dapat berjalan dengan normal. Hal ini dapat dilihat dari

pengujian karakteristiknya dengan tegangan tembus yang sangat besar 87,9 kV/2,5mm, lalu

kadar air yang rendah 3,15 ppm, kadar asam 0,14 mgKOH/gr, dan tegangan antar muka 16,1

mN/m. Namun lagi-lagi yang bermasalah adalah pada TDCG-nya yaitu sebesar 1.533,2 ppm.

TDCG minyak transformator 3 ini didominasi oleh karbon monoksida (CO) sebanyak 1.402,2

ppm dan hidrogen (H2) sebanyak 105,1 ppm sehingga dapat disimpulkan bahwa pada

transformator tersebut terjadi overheating pada kertas isolasi dan juga pada minyak

isolasinya.

Kesimpulan

Berdasarkan perngujian dan analisis yang telah dilakukan pada penelitian ini, maka dapat

ditarik kesimpulan sebagai berikut:

1. Transformator 1 GI Gandaria masih bisa beroperasi dengan normal. Namun, berdasarkan

analisis TDCG, minyak isolasi dari transformator harus terus di periksa kadar gas

terlarutnya karena struktur minyak yang sudah banyak mengalami dekomposisi dapat

merusak transformator itu sendiri jika dibiarkan terus-menerus.Data hasil penggabungan

merupakan data yang mewakili data-data sebelum digabung.

2. Transformator 2 GI Gandaria juga masih bisa beroperasi dengan normal, tetapi juga harus

diberikan pemantauan lebih lanjut agar minyak isolasi transformator tidak merusak

bagian-bagian transformator yang berada di dalam tangki transformator.

3. Transformator 3 juga masih dapat berjalan dengan normal dengan hasil uji karakteristik

yang baik dan analisis gas terlarut dengan metode TDCG minyak masih tergolong dalam

kategori 2 (1533,1 ppm).

4. Pengujian minyak transformator pada transformator yang beroperasi diperlukan agar kita

dapat mengetahui sampai kapan transformator tersebut dapat beroperasi sebelum

dilakukan maintenance.

5. Data hasil pengujian minyak transformator dengan berbagai metode saling menunjang,

sehingga semua pengujian dibutuhkan walaupun pengujian tidak dilakukan dengan

jangka waktu yang sama.


6. Untuk mencegah terjadinya diskontuinitas pada sistem, diperlukan adanya pengujian rutin

terhadap minyak transformator, karena minyak transformator yang sudah rusak dapat

menyebabkan kerusakan pada transformator.

Daftar Referensi

[1] Transformer Maintenance Guide, J.J. Kelly, S.D. Myers, M. Horning, 2001.

[2] Reference Book on Insulating Liquids and Gases, Doble Engineering Company’s.

[3] IEEE Guide for Diagnostic Field Testing of Electrical Power Apparatus. IEEE Standard

62-1995.

[4] Guide for the Interpretation of Gases Generated in Oil-Immersed Transformers, IEEE

Standard C57.104™.

[5] Transformer Maintenance, FIST Vol 3-30, Bureau of Reclamation Colorado, 2000.

[6] Transformer Diagnostics, FIST Vol 3-31, Bureau of Reclamation Colorado, 2003.

[7] A Guide to Transformer Maintenance, J.J. Kelly, S.D. Myers, R.H. Parrish, 1981.

[8] Pengujian Kualitas Isolasi, PLN-RJKB.

[9] Pengujian Karakteristik Minyak Isolasi, diakses 17 Desember 2013 dari

http://panellistrikindo.blogspot.com/2010/05/pengujian-karakteristik-minyak-isolasi.html

[10] Dissolved Gas Analysis (DGA) Trafo Tenaga, diakses 10 Desember 2013 dari

http://ilmulistrik.com/dissolved-gas-analysis-dga-trafo-tenaga.html

[11] Transformator Tenaga, diakses 10 Desember 2013 dari http://general-

electrical.blogspot.com/

[12] Buku Petunjuk Batasan Operasi dan Pemeliharaan Peralatan Penyaluran Tenaga

Listrik. Transformator Tenaga. SK114 No 1-22/HARLUR-PST/2009. PLN.

[13] Deteksi dan Analisis Indikasi Kegagalan Transformator dengan Metode Analisis Gas

Terlarut, Rahmat Hardityo, Skripsi, 2008.

[14] Pedoman O&M Transformator Tenaga, PT PLN (Persero).

[15] DGA Diagnostic Methods, Serveron Corporation.


http://panellistrikindo.blogspot.com/2010/05/pengujian-karakteristik-minyak-isolasi.html

http://ilmulistrik.com/dissolved-gas-analysis-dga-trafo-tenaga.html

http://general-electrical.blogspot.com/

http://general-electrical.blogspot.com/

analisis pengujian kinerja minyak isolasi pada

Documents