1

Makalah Seminar Kerja Praktik PROSES PURIFIKASI MINYAK TRANSFORMATOR DENGAN MENGG UNAKAN

” OIL TREATMENT PLANT” PT BANYU BENING

Dhika Arya Nugraha.1, Karnoto, ST MT.2

1Mahasiswa dan 2Dosen Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro Jl. Prof. Sudharto, Tembalang, Semarang, Indonesia

Email : dhe2_dhika@yahoo.com

PT. Banyu Bening merupakan Perseroan Terbatas yang bergerak di bidang General Kontraktor dan Supplier. PT Banyu Bening terdiri dari beberapa tempat diantaranya Kantor pusat dan gudang peralatan.

Dalam rangka pemeliharaan minyak transformator PT Banyu Bening memperluas jasanya dengan membuka jasa pemurnian minyak transformator atau yang sering disebut purifikasi minyak trafo. Alat yang digunakan untuk memurnikan minyak transformator ini terdiri dari beberapa bagian diantaranya dua buah filter yang ditempatkan pada masukkan dan keluaran dari alat dimana filter ini berfungsi sebagai penyaring kontaminan yang terdapat dalam minyak transformator. Selain itu terdapat juga motor induksi 3 fasa yang berfungsi mensirkulasikan minyak trafo dari trafo, keluar menuju mesin purifikasi dan kembali masuk ke trafo. Mesin ini juga menggunakan sistem tabung vacum yang didalamnya dilengkapi dengan pemanas atau hitter. Alat ini berfungsi untuk memisahkan minyak dengan zat jenis lain seperti air. Peralatan yang terakhir yaitu panel kontrol yang berfungsi mengatur dan mengendalikan mesin purifikasi ini.

Dalam laporan ini akan dibahas mengenai bagian – bagian dari alat purifikasi secara detail dan proses pemurnian minyak trafo. Laporan ini juga akan membahas mengenai hasil dari minyak trafo setelah dipurifikasi dan sebelum dipurifikasi yang dilihat dari segi tegangan tembus minyak tersebut. Kata kunci : Purifikasi Minyak Transformator

I. PENDAHULUAN 1. Latar Belakang

PT Banyu Bening merupakan perusahaan yang bergerak di bidang General Kontraktor dan Supplier. Perkembangan di PT Banyu Bening diarahkan pada usaha untuk meningkatkan efisiensi dan kualitas pelayanan, memperluas jenis jasa dari pemurnian minyak trafo (Purifing Oil Transformer) hingga jasa pemasangan jaringan distribusi. Penelitian dan pengembangan yang dilakukan tidak terbatas pada kegiatan laboratorium di dalam perusahaan tetapi juga meluas hingga bentuk kerjasama di area produksi pelanggan.

Berdasarkan jasanya maka di dalam PT Banyu Bening terdiri dari beberapa tempat diantaranya kantor pusat dan gudang peralatan.

Dalam Kerja Praktik yang penulis jalankan adalah mengikuti kegiatan Purifikasi Minyak Trafo. Penulis akan mencoba membahas tentang bagaimana sistem dari pemurnian kembali minyak trafo. Kerja praktik ini dilakukan agar mahasiswa dapat melakukan penyeimbangan antara teori yang diterima di bangku perkuliahan dengan dunia kerja, sehingga ada sinkronisasi diantara keduanya. 1.2 Maksud dan Tujuan

Hal – hal yang menjadi tujuan penulisan laporan kerja praktik ini adalah :

1. Mengetahui prinsip kerja alat purifikasi minyak transformator.

2. Mengamati dan mengoperasikan secara langsung alat purifikasi minyak trafo.

1.3 Pembatasan Masalah Dalam penulisan laporan ini penulis membatasi masalah yang dibahas pada :

a. Pembahasan tentang Purifing Oil Transformer.

b. Tidak membahas prinsip kerja secara spesifik motor yang digunakan untuk menyedot maupun memompa minyak.

c. Tidak membahas prinsip kerja secara spesifik mesin vacum yang digunakan.

II. DASAR TEORI 2.1 Transformator

Transformator merupakan suatu alat yang sudah tidak lazim didengar di bidang kelistrikan. Kegunaan dari Transformator secara umum merupakan suatu alat listrik yang mengubah tegangan arus bolak - balik dari satu tingkat ke tingkat yang lain melalui suatu gandengan magnet dan berdasarkan prinsip induksi-elektromagnet.

Prinsip kerja dari trafo yaitu Arus listrik bolak-balik yang mengalir mengelilingi suatu inti besi akan berubah menjadi magnit dan apabila magnit tersebut dikelilingi oleh suatu belitan maka pada kedua ujung belitan tersebut akan

2

terjadi beda tegangan. Akibatnya pada sisi primer terjadi induksi. Sisi sekunder menerima garis gaya magnet dari sisi primer yang jumlahnya berubah-ubah pula. Maka di sisi sekunder juga timbul induksi, akibatnya antara dua ujung terdapat beda tegangan.

2.2 Isolator Zat Cair Ada beberapa bahan isolator cair,

diantaranya : a. Minyak Organik

Kelompok minyak organik meliputi minyak sayur, minyak damar dan ester.

b. Minyak Mineral Minyak mineral diketahui berisi berbagai jenis molekul dan secara luas dapat digilongkan ke dalam jenis yang mengandung malam (parafin) dengan rumus kimianya CnH2n+2 napthenic (CnH2n), aromatis (CnHn).

c. Minyak Sintetis merupakan hasil pengembangan bidang industri kimia. Contoh minyak jenis sintetis adalah askarel dan minyak silicon

2.3 Fungsi Minyak Trafo Jika kita ketahui bahwa minyak trafo

memegang peranan yang sangat penting. Adapun peranan dari minyak trafo tersebut antara lain : 1. Sebagai Insulator

Berfungsi sebagai bahan untuk mengisolasi antara kumparan yang terdapat di dalam transformator. Hal ini bertujuan agar tidak terjadi percikan api listrik (Spark Over) akibat tegangan yang sangat tinggi.

2. Sebagai Pendingin Minyak transformator juga dapat

digunakan sebagai pendingin yaitu dengan menyerap panas tersebut kemudian melepaskan melalui saluran udara.

3. Sebagai Pelindung Komponen - Komponen di dalam Trafo

Minyak transformator juga dapat berperan sebagai pelumas untuk melindungi komponen-komponen yang berada di dalam transformator.

Untuk transformator distribusi menggunakan minyak jenis Diala-B

2.3 Pemeliharaan Trafo 1. Pemeliharaan transformator dapat dilakukan

Secara Berkala ( 1 tahun ), antara lain: a. Pemeliharaan Bagian Luar

• Memeriksa sambungan ulir, baut, keling, pres dan las apakah

keadaannya memuaskan (jangan sampai ada rembesan mnyak misalnya pada sambungan seperti sambungan las, sambungan pipa dengan pipa).

• Memeriksa sambungan - sambungan tegangan tinggi dengan pentanahan.

• Memeriksa dan teliti silicagel dan konsevator.

b. Pengukuran Tingkat Isolasi Minyak (Tegangan Tembus)

Pengukuran ini dilakukan setiap satu tahun sekali. Yaitu dengan mengambil sampel minyak dari trafo tersebut kemudian mengetes tegangan tembus minyak tersebut apakah masih dalam batas standar. Jika kurang dari batas standar dapat dilakukan purifikasi atau penggantian minyak.

c. Pembersihan Yaitu dengan membersihkan bagian

bhusing, sirip trafo. III. PROSES PURIFIKASI 3.1 Spesifikasi Alat

Oil Treatment Plant adalah alat yang dirancang khusus untuk treatment oil transformer. Purifying atau treatment merupakan proses pemurnian kembali minyak transformator dengan menggunakan alat yang disebut High Vacum Oil Purifier dengan jalan sirkulasi.

Berikut peralatan yang digunakan dalam mesin purifikasi beserta spesifikasinya.

Gambar 3.1 Oil Treatment Plant

Spesifikasi Peralatan − Nama Alat : Oil Treatment Plant − Merk : EOK ex Assembly Indonesia − Kapasitas : 1000 liter/jam − Sistem : offline dan online − Source : Grearing pump motor (2kw) � Filter

Mesin ini menggunakan 2 buah filter yang ditempatkan di masukkan dan keluaran mesin purifikasi.

3

a. Filter Awal - Ukuran fisik:

berbentuk tabung dengan diameter 10 inchi dan tinggi 55 cm.

- Bahan Cover : Plat Stainless Stel.

- Bahan Filter : Spon berbahan hygroscopicity

- Besar Pori-pori: 10 mikron

Gambar 3.2 Filter Awal dan Spesifikasinya

b. Filter Akhir - Ukuran fisik:

berbentuk tabung dengan diameter 13 inchi dan tinggi 70 cm.

- Bahan Cover : Plat Stainless Stel.

- Bahan Filter : Spon berbahan hgroscopicity

- Besar Pori-pori: 5 mikron

Gambar 3.3 Filter Akhir dan Spesifikasinya

� Tabung Vacum

Gambar 3.4 Tabung Vacum

- Ukuran fisik : berbentuk tabung berongga dengan diameter 75 cm dan panjang 175 cm.

- Bahan Cover : Plat Stainless Stel.

� Heater (Pemanas) - Ukuran fisik:

Heater yang dilapisi plat tabung - Bahan Cover:

Plat Stainless Stel.

Gambar 3.5 Heater

� Sensor Ketinggian minyak

Sensor ketinggian minyak diletakkan pada tabung vacum. Sensor ini menggunakan infra red

Gambar 3.6 Sensor

Ketinggian minyak

� Motor 3 Fasa - Nama : Motor

Induksi 3 Fasa. - Daya : 2 KW - Tegangan Sumber :

380 V. - Frekuensi : 50 Hz

Gambar 3.7 Motor Induksi 3 Fasa

� Mesin Vacum - Nama : Mesin Vacum - Daya : 20 HP - Tegangan Sumber : 380 V -

Gambar 3.8 Mesin Vacum

� Panel Indikator Panel kontrol berisi kontrol frekuensi putaran motor dan derajat panas heater.

Gambar 3.9 Panel Indikator

4

3.2 Prinsip Kerja Ada 2 proses penting dalam proses

purifikasi minyak trafo, antara lain : 1. Heating

Minyak dipanaskan hingga titik didih air. Air yang ada dalam minyak akan menguap karena titik didih minyak lebih tinggi dari pada titik didih air. Pemanasan dilakuan dalam ruang vacum. Penggunaan ruang vacum ini bertujuan agar air mendidih pada suhu rendah sehingga air menguap lebih cepat. Dengan suhu rendah diharabkan minyak tidak menua dengan cepat.

2. Penyaringan ( filter press ) Setelah minyak trpisah dari uap air dan

asam, minyak trafo tersebut disaring oleh filter yang berbahan higroscopicity sehingga pengotor dapat tersaring.

3.3 Metodologi Pemurnian

Purifikasi minyak transformator dilakukan dalam kondisi transformator tersebut sedang bekerja (on line). Secara sederhana, prinsip kerja purifikasi ini yaitu mensirkulasikan minyak transformator yang akan dipurifikasi. Minyak disedot masuk ke dalam alat purifikasi untuk dimurnikan, kemudian dipompa kembali dimasukkan ke dalam transformator (gambar 3.10).

Gambar 3.10 Diagram Alir Sederhana Sistem Purifikasi Minyak Transformator

Secara detail, proses purifikasi minyak

transformator dapat dilihat pada diagram alir di bawah ini.

Gambar 3.11 Diagram Alir Purifikasi Minyak Trafo Secara detail

Tahap proses purifikasi: � Minyak yang ada di dalam trafo dialirkan

keluar menuju filter pertama dengan bantuan daya hisap motor 3 fasa yang dipasang setelah filter pertama, sehingga minyak masuk ke dalam filter pertama. Di dalam filter ini butiran-butiran pengotor seperti sisa korosi peralatan maupun arang yang besarnya lebih dari 10 mikron akan tersaring.

� Setelah itu minyak dialirkan menuju ke rung boiler vacum. Ruang ini terdapat dua heater yang disusun secara vertikal. Heater ini berfungsi memanasi minyak. Selain itu juga dipasang indikator ketinggian permukaan minyak dalam tabung vacum. Indikator ini berupa sensor infra merah. Ketika sinar infra merah terhalang oleh minyak maka motor yang befungsi menghisap minyak dari filter akan berhenti. Di dalam ruang ini minyak dipanaskan hingga ± 70ºC. Dalam ruang vacum, air akan menguap dibawah titik didih air (titik didih air = 100ºC). Uap air yang berasal dari pemanasan disedot keluar melalui mesin vacum. Dengan metode vacum, minyak tidak tercampur oleh udara luar.

� Setelah minyak terpisah dari kandungan air, selanjutnya dialirkan menuju filter kedua. Pori-pori filter ini berukuran 5 mikron. Butiran pengotor yang tidak tersaring pada filter pertama akan tersaring pada filetr ini. Diharapkan minyak yang melewati filter ini benar – benar sudah bersih (tidak mengandung butiran pengotor).

Tahap proses di atas tersebut akan diulang

– ulang atau minyak disirkulasikan secara berulang – ulang. Menurut standar PLN (Manual Book Produk Trafo) untuk minyak lama dibutuhkan 4-6 sirkulasi sedangkan minyak baru membutuhkan 2-3 sirkulasi. Akan tetapi pada dasarnya yang menjadi patokan untuk menentukan jumlah sirkulasi adalah kualitas dari minyak trafo ketika sebelum dipurifikasi. Semakin rendah kualitas dari minyak trafo maka semakian banyak pula jumlah sirkulasi.

Mesin yang digunakan pada waktu Kerja Praktik mampu mensirkulasikan 1000 liter minyak dalam waktu 1 jam dengan kecapatan putar motor untuk mensirkulasikan adalah ± 19 rpm. Berarti dapat diambil kesimpulan bahwa 1 liter minyak mampu disirkulasikan dalam waktu ± 7 detik. Dengan lama waktu tersebut diharapkan proses penyaringan dan pemanasan minyak dapat optimal.

5

IV PENUTUP 4.1 Kesimpulan 1. dalam proses pemurnian minyak trafo ada

dua hal utama, yaitu : a. Filter Press (Penyaringan)

Memisahkan Minyak trafo dengan butiran – butiran pengotor.

b. Heating Memisahkan minyak trafo dengan

butiran – butiran air. 2. Mesin purifikasi yang digunakan mampu

mensirkulasikan 1000 liter minyak dalam waktu ± 1 jam dengan kecapatan putar motor ± 19 rpm dan derajat pemanasan sebesar ± 70º.

DAFTAR PUSTAKA

[1] Tobing, Bonggas L. 2003. Peralatan

Tegangan Tinggi, Jakarta : Penerbit PT Gramedia Pustaka Utama

[2] Naidu, M.S. 1983. High Voltage Engineering, Tata Mc Graw Hill Publishing

[3] Fizgerald, Kingsley Umans. 1997. Mesin - Mesin Listrik, Jakarta: Erlangga

[4] Sumanto, MA. 1993. Motor Listrik Arus Bolak-Balik. Yogyakarta: Endi Offset

[5] Syamsir, Abdul. 2003. Teori Kegagalan Isolasi. Universitas Trisakti

[6] Arismunandar, A. 1983. Teknik Tegangan Tinggi Suplemen. Jakarta : Ghalia Indonesia

[7] Arismunandar, A. 2001. Teknik Tegangan Tinggi. Jakarta : Pradnya Paramita

[8] Dedy, K S. 2004. Studi Pengaruh Temperatur Terhadap Karakteristik Dielektrik Minyak Transformator Jenis Shell Diala B. Bandung : ITB

[9] Djulil, Amri Fali Okilas. 2003. Kekuatan dan Rugi – Rugi Dielektrik Minyak Transformator yang Dipengaruhi Oleh Kontaminasi Air dan Kenaikkan Temperatur. Semnas Teknik Elektro

[10] Danikas M.G : "Breakdown of Transformer

Oil"; IEEE Electtrical Insulation Magazines

Vol.6 No.5, September/October 1990 [11] www.google.com

BIODATA PENULIS

DHIKA ARYA NUGRAHA Lahir di Kota Ungaran pada tanggal 17 Mei 1988. Penulis mengawali pendidikannya di bangku sekolah dasar di SD Negeri Ungaran 06 selama 6 tahun. Setelah itu melanjutkan ke SMP Negeri

2 Ungaran. 3 tahun berikutnya penulis melanjutkan studinya di SMA Negeri 1 Ungaran. Dan sekarang penulis masih melanjutkan studi di Fakultas Teknik Elektro Universitas Diponegoro dengan mengambil konsentrasi Ketenaga Listrikan.