buku petunjuk sistem dc.pdf

7/21/2019 Buku Petunjuk Sistem DC.pdf

1/36

PT PLN (Persero)

SISTEM DC

Listrik untuk kehidupan yang lebih baik i

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. BagianBagian 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


2/36

PT PLN (Persero)

SISTEM DC

Listrik untuk kehidupan yang lebih baik ii

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


3/36

PT PLN (Persero)

SISTEM DC

Listrik untuk kehidupan yang lebih baik iii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Diagram Instalasi Sistem DC............................................................................. 1

Gambar 1.2 Blok Diagram Sistem DC................................................................................... 2

Gambar 1.3 Transformator 3 fasa ......................................................................................... 3

Gambar 1.4 Diagram Penyearah thyristor 3 fasa .................................................................. 3

Gambar 1.5 Rangkaian Filter (Penyaring) ............................................................................. 4

Gambar 1.6 Modul Elektronik AVR........................................................................................ 4

Gambar 1.7 Diagram Voltage Droper .................................................................................... 5

Gambar 1.8 PCB rangkaian elektronik VR ........................................................................... 6

Gambar 1.9 Reaksi elektrokimia pada sel baterai discharge dan charge .............................. 7

Gambar 1.10 Plastic container dan Steel container................................................................ 8

Gambar 1.11 Terminal Penghubung baterai ........................................................................... 8

Gambar 1.12 Diagram Panel Distribusi ................................................................................... 9


4/36

PT PLN (Persero)

SISTEM DC

Listrik untuk kehidupan yang lebih baik iv

DAFTAR TABEL

Tabel 2. 1 Pemeliharaan Setelah Gangguan pada Rectifier ............................................... 14

Tabel 2. 2 Tabel Pemeliharaan Setelah Gangguan pada Rectifier...................................... 14

Tabel 2. 3 Tabel Pemeliharaan Setelah Gangguan pada Rangkaian Beban ...................... 16

Tabel 3. 14 Tabel In-Service Inspection................................................................................ 17

Tabel 3. 2 5 In-Service Measurement .................................................................................... 17

Tabel 3. 36 Tabel Shutdown Testing .................................................................................... 18

Tabel 4. 17 Tabel Rekomendasi In-Service Inspection rectifier ............................................ 20

Tabel 4. 2.8 Tabel Rekomendasi In-Service Inspection baterai ............................................. 21

Tabel 4. 39 Tabel Rekomendasi In-Service Measurement.................................................... 21

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


5/36

PT PLN (Persero)

SISTEM DC

Listrik untuk kehidupan yang lebih baik v

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 - FORMULIR HASIL UJI ........................................................................................ 25Lampiran 2 - HASIL PENGUJIAN FUNGSI RECTIFIER DAN VOLTAGE DROPER ................ 29

Lampiran 3 - FMEA................................................................................................................... 30


6/36

PT PLN (Persero)

SISTEM DC

Listrik untuk kehidupan yang lebih baik 1

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

Gambar 1.1 Diagram Instalasi Sistem DC

BEBAN DC

REL DC

FUSE

REL 20KV

RECTIFIER

TRAFO PS

MCB

BATERE

BEBAN DC

REL DC

FUSE

REL 20KV

RECTIFIER

TRAFO PS

MCB

BATERE


7/36

PT PLN (Persero)

SISTEM DC


1.2. Peralatan Sistem DC

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

Gambar 1.2 Blok Diagram Sistem DC

1.3. BagianBagian Utama Peralatan Sistem DC

1.3.1 Rectifier / Charger.

Rectifieratau Charger adalah suatu rangkaian alat listrik untuk mengubah arus listrik

bolak- balik (AC) menjadi arus searah (DC)Umumnya Rectifieryang 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 sebagai sumber

cadangan ke beban.

1.3.3 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.

a

b

cd


8/36

PT PLN (Persero)

SISTEM DC


1.4. Rectifier / Charger

1.4.1 Transformator Utama

Transformator utama yang terpasang pada rectifierbiasanya 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

thyristor3 fasa, penyearah ini dari bahan semi konduktor yang dilengkapi dengan satu

terminal kontrol untuk mengatur sudut penyalaan thyristor.

Gambar 1.4 Diagram Penyearah thyristor 3 fasa

+

-

Rangkaiankontrol

elektronikAVR

R

S

T

Beban


9/36

PT PLN (Persero)

SISTEM DC


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 ataurippletegangan keluarannya tidak melebihi batas tertentu).

Rangkaian filter ini bisa terdiri dari rangkaian induktif, kapasitif atau kombinasi dari

keduanya.

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 rectifieryang mengalir ke baterai

maupun ke beban dapat diset sesuai kebutuhan.

Gambar 1.6 Modul Elektronik AVR

FILTER

L

C Baterai Beban

Dioda Dropper


10/36

PT PLN (Persero)

SISTEM DC


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)

HighDC 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 rectifierdigunakan 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 rectifierbekerja dengan pengisian Equalizing atau

Boost.

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

Load

Output

High Voltage

Control Card

Relay 1

High Voltage

Control Card

Relay 2

Diode Diode

Load

Output

High Voltage

Control Card

Relay 1

High Voltage

Control Card

Relay 2

Diode Diode

Load

Output

High Voltage

Control Card

Relay 1

High Voltage

Control Card

Relay 2

Diode Diode


11/36

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 Recti fier / Charger

Umumnya jenis pengisian pada rectifieryang diperlukan oleh baterai adalah : Floating,

Equalizingdan 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 chargeatau pengisian

kembali pada baterai setelah baterai mengalami pengosongan yang besar atau setelah

di tes kapasitas.


12/36

PT PLN (Persero)

SISTEM DC


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 :

Gridadalah suatu rangka besi atau fiber berfungsi sebagai tempat material aktif.

Material aktif berfungsi sebagai material yang bereaksi secara kimia untuk

menghasilkan energi listrik.

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 :

Load

ANODA

KA

T

O

D

A

Aliran Elektron

Elektrolit

Aliran

Ion Neg

Aliran

Ion Pos

DC

Power supply

K

AT

O

D

A

A

NO

D

A

Aliran Elektron

Elektrolit

Aliran

Ion Neg

Aliran

Ion Pos


13/36

PT PLN (Persero)

SISTEM DC


1.6.3.1 Steel container

Sel baterai dengan bejana (container) terbuat daristeel 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 steelatau coopersedangkan penghubung antar unit

atau grup baterai berbentuk nickel platedatau berupa kabel yang terisolasi ( InsulatedFlexible cable).

Gambar 1.11 Terminal Penghubung baterai


14/36

PT PLN (Persero)

SISTEM DC


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.

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 komponenyang 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)

Kabel Gland

Indikasi

Aux Contact

MCB 2 POLE

63A

Beban DC

Aux Contact

Kabel Gland

Indikasi

Aux Contact

MCB 2 POLE

63A

Beban DC

Aux Contact


15/36

PT PLN (Persero)

SISTEM DC


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


16/36

PT PLN (Persero)

SISTEM DC


2. PEDOMAN PEMELIHARAAN

2.1 In service inspection / Inspeksi dalam keadaan operasi

In service inspectionadalah adalah kegiatan inspeksi yang dilakukan dalam keadaan

operasi tanpa pembebasan tegangan pada Sistem DC. Metode yang digunakan dalammelakukan In service inspectionadalah :

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. Suhu Panel Rectifier

b. Kelembaban ruanganc. Pemeriksaan kebersihan panel rectifier

d. Pemeriksaan Tegangan dan arus pengisian rectifier

e. Lampu indikator rectifier

f. Kondisi Fuse/MCB/NFB

2.1.2 Inspeksi Bulanan

a. Pemeriksaan kebersihan komponen utama pada rectifier

b. Pemeriksaan kipas ventilasi

c. Pemeriksaan pemanas (heater)

d. Pemeriksaan level elektrolite. Pemeriksaan sel (container)

f. Pemeriksaan kebersihan sel dan rak baterai

g. Pemeriksaan kesiapan penerangan darurat

2.2 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


17/36

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. Pengukuran Volt meter tegangan input AC

b. Pengukuran Ampere meter arus output DC

c. Pengukuran DC ground(khusus sistem 110 Volt)

d. Pengukuran tegangan per-sel dan total

e. Pengukuran arus pada rangkaian baterai pada kabel antar rak sel

baterai (gunakan tang ampere)

2.2.3 Periode 6 Bulanan

a. Melakukan pengisian Equalizing

b. Penyesuaian (adjustment) tegangan equalizingpada rectifier

c. Pengukuran tegangan dan arus pada saat pengisian equalizing

d. Pengukuran tegangan per-sel dan total (equalizing)

e. Thermovisi saat pengisian equalizingpada :

- Terminal-terminal sel baterai dan Rectifier

- Terminal pencabangan pada rangkaian beban dan panel distribusi DC

- Komponen utama rectifier.

2.2.4 Pengujian dan Pengukuran 1 Tahunan

Pengujian dan pengukuran pada rectifierdan 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 rectifiercadangan.

a. Penyesuaian (adjustment)tegangan dan arus output rectifier

b. Pengukuran rippletegangan

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


18/36

PT PLN (Persero)

SISTEM DC


j. Kondisi MCB / NFB pada rectifier

k. Kondisi terminal-terminal dan pengawatan pada rectifier

l. Kondisi kontaktor

m. Kondisi PCB modul elektronik (visual)

n. Kondisi socket pada PCBo. Kalibrasi Amper meter dan volt meter pada rectifier(bila perlu)

p. Kondisi voltage dropermenggunakan dummy load

q. Pembersihan klem sel baterai dan rak baterai

r. Pengujian open circuitpada rangkaian baterai (khusus baterai asam)

s. Pengukuran berat jenis cairan elektrolit (khusus baterai Nicad)

2.2.5 Pengujian dan Pengukuran 2 Tahunan

Pengujian dan pengukuran pada rectifierdan baterai dalam keadaan tidak tersambung

ke beban. Pada Gardu Induk yang terpasang 2 unit maka dapat dilakukan secarabergantian, tetapi apabila terpasang hanya 1 unit maka harus menggunakan baterai

dan rectifiercadangan.

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 rectifierantara lain :

Sistem pengisian pada rectifier( floating, equalizing dan boost)

Sistem alarm dan indikator

Limit current

Earth fault

Over voltage

Under voltage

Voltage droper

2.3 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 :


19/36

PT PLN (Persero)

SISTEM DC


2.3.1 Pada Rectifier

Tabel 2. 1 Pemeliharaan Setelah Gangguan pada Rectifier

Kondisi Abnormal Kemungkinan Penyebab

Tegangan output naik- Gangguan pada Modul AVR- Fuse ke baterai putus

- Loss contact pada terminal output

Tegangan output tidak ada /

hilang

- MCB trip

- 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

arus terus menerus

- Kelebihan beban pada output rectifier

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

menyala

- Hubung tanah pada rangkaian beban

- Seting earth fault tidak sesuai

MCB input posisi-ON tegangan

output tidak ada

- Gangguan pada transformator utama

2.3.2 Pada Baterai

Tabel 2. 2 Tabel Pemeliharaan Setelah Gangguan pada Rectifier

KondisiAbn ormal KemungkinanPenyebab

Baterai panas lebih

- Beban terlalu besar

- Kurang kontak

- 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

charge/discharge

- Elektrolit tidak murni

Pembentukan garam pada

teminal

- Level elektrolit tinggi

- Gasket pada teminal rusak


20/36

PT PLN (Persero)

SISTEM DC


KondisiAbn ormal KemungkinanPenyebab

- Kelebihan berat jenis

Hubung singkat ketanah

- Terdapat sel yang bocor

- Cairan elektrolit meluap/tumpah

- Kerusakan isolasi kabelArching 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

Kapasitas rendah

- Float charging terlalu lama

- Pengotoran elektrolit (contaminated)

- Pengotoran carbon / endapan

- 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.

Bagian atas sel baterai retak.- Permukaan rak tidak merata

- Sinar matahari

Elektolit meluap- Level elektrolit terlalu tinggi

- Rating Charge tinggi

Meledak atau terjadi devormasi

- Suhu elektrolit terlalu tinggi pada saat

pengisian ( charging )

- Elektrolit kosong, Charger gagal

sehingga terjadi tegangan lebih, Vent-

plug tersumbat, terminal kendor dan

terjadi arching.

Kabel penghubung antar rak

panas

- Loss contact pada sepatu kabel

(cable schoen)

- Korosif


21/36

PT PLN (Persero)

SISTEM DC


2.3.3 Pada Rangkaian Beban

Tabel 2. 3 Tabel Pemeliharaan Setelah Gangguan pada Rangkaian Beban

Kondis i Abnormal Kemungkinan Penyebab

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

Kerusakan isolasi pada kabel

pengawatan

- Gangguan mekanis

- Penuaan

- Terkena panas

- Binatang


22/36

PT PLN (Persero)

SISTEM DC


3. EVALUASI HASIL PEMELIHARAAN

Evaluasi hasil pemeliharaan adalah merupakan kajian dan penilaian hasil inspeksi

maupun pengukuran kemudian membandingkan dengan Standar sebagai acuan dalammenilai kondisi peralatan.

3.1 In-Service Inspect ion

Tabel 3.14Tabel In-Service Inspection

No Uraian Standar/Acuan

1 Suhu dalam Panel Rectifier Max 45C

2 Kelembaban ruangan < 70%

3Pemeriksaan kebersihan panel rectifier

bagian luar

Bersih, kering tidak berdebu

4 Pemeriksaan Tegangan pengisian

rectifier

Baterai Nicad :

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

Tegangan Equalizing :1,5-1,55V/sel

Baterai Lead Acid :

Tegangan Floating: 2,18V/sel

Tegangan Equalizing : 2,33V/sel

5 Pemeriksaan arus pengisian rectifierBaterai Nicad : 0,2 x C

Baterai Lead Acid : 0,1xC (IEC 623)

6 Lampu indikator rectifier Menyala7 Pemeriksaan Fuse/MCB/NFB Posisi On

8Pemeriksaan kebersihan sel dan rak

baterai

Tidak lembab/ tidak kotor dan keadaan

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


1 Tegangan input AC pada rectifier sesuai range name plate

2

Tegangan sel yang kondisinya dibawah

standar dari hasil pengukuran

sebelumnya.


23/36

PT PLN (Persero)

SISTEM DC



3 Berat Jenis

Nicad 1,19 gram/liter

Lead acid 1,215 gr/liter (full

charge)

4 Akurasi pengukuran Volt meter rectifier Sesuai dengan kelas meter5 Akurasi pengukuran Ampere meter rectifier Sesuai dengan kelas meter

6Pemeriksaan Tegangan DC terhadap

ground 110 V

Perbedaan Tegangan Positif-

Ground = Tegangan Negatif -

Ground Terhadap Ground = 0 %

7 Pemeriksaan Tegangan DC terhadap

Ground 48 V

Positif Ground = 0 Volt

Positif Negatif = 48 Volt

8Pemeriksaan tegangan per-sel dan total

(floating)

Baterai Alkali :Tegangan 1,4-

1,42V/sel

Baterai asam : 2,23 V/sel (IEC

4781)

9Pemeriksaan tegangan per-sel dan total

(equalizing)

Nicad 1,5-1,55V/sel

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

10 Pemeriksaan arus pada rangkaian baterai < 1 Ampere

11 Arus pengisian equalizingNicad 0,2 x C (IEC 623)

Lead acid 0,1 x C (IEC 623)

12Suhu terminal-terminal pada rectifier dan

baterai

Berdasarkan percobaan kondisi

normal 1- 2 C diatas ambient

temperatur

13 Suhu komponen utama rectifier Maksimum 45 C

14Pemeriksaan karet-karet pintu dan kunci Pintu tertutup rapat dan dapat

dikunci

3.3 Shutdown Testing

Tabel 3. 36Tabel Shutdown Testing


1 Seting tegangan output rectifier

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

x jml sel

Lead acid: 2,23 V/sel x jml sel

2 Seting arus output rectifier (limit current)

Nicad :0,2 x C +(arus beban)

Lead acid :0,1 x C +(arusbeban)

3Arus pengisian ke baterai setelah baterai di

test kapasitas

Nicad : 0,2 x C

Lead acid : 0,1 x C

4 Riple tegangan< 2%, 1% RMS tanpa

tersambung ke baterai.

5 Kebersihan komponen pada rectifier Tidak berdebu


24/36

PT PLN (Persero)

SISTEM DC



6 Tahanan isolasi transformator utama rectifier > 10 Mpada 500V

7 Pemeriksaan filter Bersih dan tidak bocor

8

Kondisi PCB modul elektronic Kondisi bersih dan tidak terdapat

tanda-tanda komponen yangrusak

9 Pemeriksaan Socket pada PCB Bersih dan tidak longgar

11Pemeriksaan Tegangan DC 110V terhadap

ground

Tegangan Positif Ground =

Tegangan Negatif - Ground

12 Pemeriksaan Tegangan DC 48 VPositip Ground : 0 V

Positip Negatip : 48 V

13 Kapasitas Baterai

Kondisi Baik >80%

Arus Discharge Nicad 0,2 x C5

Arus Discharge Lead Acid 0,1 x

C10

14 Tegangan Akhir Pengosongan per-selNicad : 1V/sel

Lead acid: 1,8V/sel

15 Tegangan Akhir Pengisian per-selNicad : 1,7 1,9 V/sel

Lead acid: 2,4 V/sel

16Pemeriksaan suhu elektrolit pada saat

pengisian boostMaksimum 35 C

17 Pemeriksaan Berat Jenis cairan elektrolit

Kondisi baik :

Nicad 1,19 gram/liter

Lead acid 1,215 gr/liter (full

charge)

18 Kebersihan klem sel baterai dan rak baterai Tidak kotor dan tidak korosif

19Pemeriksaan open circuit pada rangkaian

baterai

Tidak open / menunjukan

besaran tegangan

20 Pemeriksaan konektor dan kekencangan mur

baut seluruh sel

M8=20 2Nm,M10=30 3Nm

M8=16 1Nm,M10=20 1Nm

21 Pemeriksaan Voltage Droper

Bekerja sesuai setingnya :

- Berfungsi menurunkan

tegangan pada saat

pengisian equalizing dan

Boost

- Pada saat sumber AC tidakada bekerja mem-baypass

(tanpa droper)


25/36

PT PLN (Persero)

SISTEM DC


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 Kondis i Rekomendasi

1 Suhu ruangan rectifier > 24 C Periksa exhaust fan

2 Suhu dalam Panel Rectifier Max 35 C Periksa komponen rectifier

3 Kelembaban ruangan rectifier < 60 % Periksa Heater

4 Kebersihan rectifier Kotor Bersihkan

5Tegangan pengisian rectifier

110 V dan 48V (Floating)

Tidak sesuai

Seting Tegangan Floating

Nicad 1,4V / cell, Lead

Acid 2,3/Cell

6 Arus pengisian rectifier Tidak sesuai Seting Arus pengisian

7 Lampu indikator rectifier Tidak NyalaPeriksa wiring indikator

Ganti segera bila putus

8 Fuse/MCB/NFB Putus

Ganti Fuse/MCB/NFB

kemudian dilengkapi

dengan Aux switch

9Suhu terminal-terminal pada

rectifierTerminal panas Ganti terminal yang rusak

10Kondisi komponen utama

pada rectifier

Terdapat yang

rusak

Ganti komponen yang

rusak

11 Kondisi level elektrolit Elektrolit berkurang

Tambahkan air murni

sampai batas antara

Minimum dan Maksimum


26/36

PT PLN (Persero)

SISTEM DC


Tabel 4. 2.8Tabel Rekomendasi In-Service Inspection baterai


1Kebersihan sel dan rak

baterai

Berdebu

Bersihkan seluruh sel

baterai dan raknya bila

perlu cat ulang.

2 Fuse/MCB/NFBPutus Ganti Fuse/MCB/NFB

kemudian dilengkapi

dengan Aux switch

3Kondisi kipas ventilasi ruang

Baterai

Tidak normal Periksa, dan perbaiki bila

rusak

4 Kondisi kekencangan mur

baut pada terminal baterai

Terminal longgar

Bersihkan baut pada

terminal , kencangkan

sesuai torsi yang sesuai

5 Kondisi level elektrolit Elektrolit berkurang

Tambahkan air murni

sampai batas antara

Minimum dan Maksimum

4.2 Berdasarkan hasil pemeliharaan in service Measurement dihasilkan

rekomendasi sebagai berikut :

Tabel 4. 39Tabel Rekomendasi In-Service Measurement

No Pemeriksaan Kondisi Rekomendasi

1

Tegangan input AC

pada rectifier

Tegangan input

naik/turun > 10 %

Periksa transformator PS,

rubah posisi taptransformator PS

2Tegangan sel yang

dipilih< 1,2 V/sel (nicad)

< 2 V/sel (asam)

Lakukan pengisian

equalizing

Ganti baterai nicad /asam

3Pengukuran tegangan

per-sel dan total

Rata-rata tegangan

per-sel bertegangan

rendah

- Periksa level elektrolit

- Periksa Berat jenis

elektrolit

- Charging dengan benar

4

Pemeriksaan berat jenis

< 1,17 gr/ltr (nicad)

< 1,18 gr/ltr (asam)

(batas minimum)

Ganti elektrolit nicad

- Lakukan pengisian

equalizing

- Ganti baterai asam

5

Pemeriksaan kondisi

Volt meter dan Ampere

meter pada rectifier

Akurasi penunjukan

tidak sesuai dengan

kelas meter

Periksa dan Kalibrasi Volt

meter dan Ampere meter.

6 Kondisi DC ground DC ground tidak - Telusuri DC ground fault


27/36

PT PLN (Persero)

SISTEM DC


No Pemeriksaan Kondisi Rekomendasi

(khusus sistem 110V) seimbang 5% dg metode Grouser

- Pencarian lokasi

gangguan menggunakan

metode lokalisir

7Kondisi DC ground

(khusus sistem 48 V)

DC ground tidak

seimbang 0%

- Melakukan pemeriksaan

dan penyempurnaan pada

konektor.

- Mengencangkan baut

terminal grounding.

8Karet-karet pintu dan

kunci rectifierKondisi rusak

Ganti karet pintu dan

kunci rectifier.

4.3 Berdasarkan hasil pemeliharaan Shutdown Testing dihasilkanrekomendasi sebagai berikut :

Tabel 4. 4.10Tabel Rekomendasi Shutdown Testing


1

Seting tegangan dan

arus output rectifier

ketika pengisian

floating

Seting tegangan output

tidak sesuai dengan yang

diharapkan (pada baterai

Nicad / asam)

Seting tegangan output

rectifier dengan acuan

sbb :

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

jml sel

- Lead acid: 2,23 V/sel xjml sel

2 Riple teganganHasil pengukuran riple

tegangan tinggi, melebihi

batas yang diijinkan (>2%)

- Periksa filter pada

rectifier

- Ganti Filter capacitor

dengan kapasitas yang

lebih tinggi.

3Kondisi Berat Jenis

cairan elektrolit

Berat jenis cairan elektrolitrendah pada baterai Nicad

atau asam.

Nicad :

Lakukan Charge

discharge dan pengujianCarbon, bila perlu

reconditioning elektrolit.

Lead Acid :

Lakukan Charge

discharge, bila perlu ganti

baterai yang dianggap


28/36

PT PLN (Persero)

SISTEM DC



rusak.

4

Tahanan isolasi

transformator utama

rectifier

Kondisi isolasi

transformator menurun

( 1

Perbaiki sistem

pentanahan

6

Kekencangan mur

baut pada terminal

transformator utama

Terminal pada

transformator longgar

- Kencangkan dengan

torsi yang sesuai.

- Ukur arus pada sisi

sekunder transformator,

bila tidak simetris ganti

transformator.

7 Filter capasitor

(Visual)

Retak,Bocor

Ganti capasitor dengan

spesifikasi teknis yang

sama.

8Fuse/ pengaman

pada rectifier

Putus dan indikasi tidak

ada

- Usut gangguannya

- Periksa kesesuaian

rating arus pada fuse.

9

Terminal-terminal dan

pengawatan pada

rectifier

Terminal pengawatan

longgar

- Melakukan

pemeriksaan terminal.

- Kencangkan dan bila

perlu ganti terminal

10

Modul elektronic dan

Socket pada PCB

Modul elektronik dan

socket kotor / rusak

- Bersihkan

menggunakan contact

cleaner

- Bila kondisi rusak ganti.

11

Kondisi konektor dan

kekencangan mur

baut seluruh sel

baterai

Konektor antar sel baterai

longgar

Buka konektor,bersihkan

dan kencangkan dengan

torsi yang sesuai

12Kondisi Voltage

Droper

Tidak bekerja sesuai

fungsinya.

- Periksa kondisi dioda

Droper

- Tuning kendali

tegangan pada modulvoltage droper

- Lakukan uji fungsi

13 Rak baterai Berkarat / korosif

- Melakukan

pemeriksaan sel.

- Bongkar sel baterai,

bersihkan karat dan cat


29/36

PT PLN (Persero)

SISTEM DC



kembali.

14Kapasitas baterai per

sel menurun (35oC

- Periksa Terminal

sambungan sel baterai

- Lakukan uji karbon, bila

perlu reconditioning

elektrolit.

16 Kandungan CarbonHasil Uji melebihi yang

ditentukan (75 gr/ltr)

Lakukan reconditioning

elektrolit.

17

Seting Sensor Low

DC Voltage.

Sensor low voltage pada

rectifier menyala dan tidak

bisa diriset

Periksa tegangan output

rectifier, bila tegangan

normal lakukan tuning

sampai lampu indikator

low voltage bisa di reset.

18

Seting Sensor High

DC Voltage

Sensor High voltage pada

rectifier menyala dan tidak

bisa diriset

Periksa tegangan output

rectifier, bila tegangan

tidak normal lakukan

tuning sampai lampu

indikator low voltage bisa

di reset.

19Kondisi Sel Kondisi Sel retak/ Bocor

dan kembung

Dilakukan penggantian

Sel baterai.


30/36

PT PLN (Persero)

SISTEM DC


Lampiran 1 - FORMULIR HASIL UJI


31/36

PT PLN (Persero)

SISTEM DC



32/36

PT PLN (Persero)

SISTEM DC



33/36

PT PLN (Persero)

SISTEM DC



34/36

PT PLN (Persero)

Listrik untuk kehidupan yang lebih baik

Lampiran 2 - HASIL PENGUJIAN FUNGSI RECTIFIER DAN VOLTAGE DROPER


35/36

PT PLN (Persero)

Listrik untuk kehidupan yang lebih baik

Lampiran 3 - FMEA


36/36

PT PLN (Persero)

SISTEM DC

GLOSARRY

1. Inservice

Peralatan penyaluran tenaga listrik dalam kondisi bertegangan.

2. Inservice Inspection

Pemeriksaan Peralatan penyaluran tenaga listrik dalam kondisi berteganganmenggunakan panca indera.

3. Inservice Measurement

Pengujian atau pengukuran peralatan penyaluran tenaga listrik dalam kondisibertegangan menggunakan alat bantu.

4. Shutdown Testing/Measurement

Pengujian/pengukuran Peralatan penyaluran tenaga listrik dalam kondisi tidakbertegangan.

5. Shutdown Function Check

Pengujian fungsi peralatan penyaluran tenaga listrik dalam kondisi tidakbertegangan.

6. Pengujian /Pemeriksaan Setelah Gangguan

Pengujian / Pemeriksaan yang dilakukan setelah terjadi gangguan padaperalatan penyaluran tenaga listrik.

7. FMEA (Failu re Mode Effect Analysi s)

Metode evaluasi peralatan untuk meningkatkan availability dengan cara

mendeteksi kemungkinan kemungkinan kelemahan desain dan penyebabkerusakan dominan.

buku petunjuk sistem dc.pdf

Documents