materi 5 pemeliharaan trafo tenaga
TRANSCRIPT
5.PEMELIHARAAN TRAFO
TENAGA
PT . PLN (Persero) PUSDIKLAT
1
2009
2
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI.................................................................................................................. iDAFTAR GAMBAR....................................................................................................... iDAFTAR TABEL........................................................................................................... ii5. TRANSFORMATOR TENAGA................................................................................1
5.1 FUNGSI DAN PRINSIP KERJA TRAFO TENAGA............................................15.1.1 Teori Dasar..............................................................................................15.1.2 Pembebanan Trafo..................................................................................35.1.3 Konstruksi Bagian-bagian Transformator.................................................4
5.1.3.1 Peralatan/Bagian Utama.............................................................45.1.3.2 Peralatan/Bagian Bantu..............................................................75.1.3.3 Peralatan Proteksi Internal........................................................12
5.1.4 Sistem Pentanahan................................................................................155.1.4.1 Pentanahan Peralatan..............................................................155.1.4.2 Pentanahan Sistem Tenaga Listrik...........................................165.1.4.3 Peralatan Tambahan untuk Pengaman Transformator.............175.1.4.4 Proteksi Eksternal Transformator..............................................18
5.2 PEMELIHARAAN TRAFO TENAGA................................................................265.2.1 Pengertian Pemeliharaan.......................................................................265.2.2 Jenis Pemeliharaan................................................................................275.2.3 Pemeliharaan Trafo Tenaga..................................................................28
5.3 PENGUJIAN TRAFO.......................................................................................325.3.1 Pengukuran Tahanan Isolasi Trafo........................................................325.3.2 Pengukuran Tahanan Pentanahan........................................................355.3.3 Pengukuran Tangen ............................................................................365.3.4 Pengujian Kekuatan Dielektrika dan Kualitas Minyak Standar...............385.3.5 Pengujian Tegangan Tembus (Breakdown Voltage)..............................405.3.6 Pengukuran DGA...................................................................................41
5.4 PENGENALAN CONDITION BASED MAINTENANCE (CBM)........................465.4.1 Definisi CBM..........................................................................................465.4.2 Tujuan CBM...........................................................................................465.4.3 Fakta CBM.............................................................................................465.4.4 Langkah-langkah Implementasi CBM....................................................47
DAFTAR GAMBAR
Gambar 5-1. Arus magnetisasi secara grafis tanpa memperhitungkan rugi-rugi besi. 1Gambar 5-2. Arus magnetisasi secara grafis dengan memperhitungkan rugi-rugi
besi.........................................................................................................1Gambar 5-3. Hukum Lorenz........................................................................................2Gambar 5-4. Suatu arus listrik mengelilingi inti besi maka besi itu menjadi magnet....2Gambar 5-5. Suatu lilitan mengelilingi magnet maka akan timbul gaya gerak listrik
(GGL).....................................................................................................2
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan i
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga
Gambar 5-6. Prinsip Dasar dari Transformator............................................................2Gambar 5-7. Inti Besi dan Laminasi yang diikat Fiber Glass.......................................5Gambar 5-8. Kumparan Phasa RST............................................................................5Gambar 5-9. Bushing...................................................................................................6Gambar 5-10. Konservator minyak trafo......................................................................7Gambar 5-11. Pendingin trafo type ONAF...................................................................8Gambar 5-12. On Load Tap Changer (OLTC).............................................................9Gambar 5-13. Air Breather.........................................................................................10Gambar 5-14. Oil or Winding Temperatur..................................................................11Gambar 5-15. Indikasi permukaan minyak................................................................12Gambar 5-16. Bucholz Relai dan Juction Relai type membran.................................13Gambar 5-17. Plat mengaman tekanan lebih............................................................13Gambar 5-18. Relai Tekanan Lebih...........................................................................14Gambar 5-19. Relai Pengaman Tangki.....................................................................15Gambar 5-20. Pentanahan Peralatan........................................................................15Gambar 5-21. Pentanahan Sistem Tenaga Listrik.....................................................16Gambar 5-22. Gambar NGR......................................................................................17Gambar 5-23. Transformator.....................................................................................18Gambar 5-24. Skema peralatan pengukuran tidak langsung.....................................19Gambar 5-25. Pengukuran NGR...............................................................................35Gambar 5-26. Manfaat Implematasi CBM.................................................................46Gambar 5-27. Pemeliharaan yang tepat dpt menghambat ageing peralatan............47Gambar 5-28. Ilustrasi CBM......................................................................................48
DAFTAR TABEL
Tabel 5-1. Load Faktor Trafo.......................................................................................4Tabel 5-2. Parameter/Pengukuran Transformator.....................................................20Tabel 5-3. Daftar Pemeliharaan Trafo Mingguan.......................................................28Tabel 5-4. Daftar Pemeliharaan Trafo bulanan..........................................................29Tabel 5-5. Daftar Pemeliharaan Trafo Tahunan........................................................30Tabel 5-6. Index Polarisasi........................................................................................34Tabel 5-7. Pengukuran pada trafo dengan 2 kumparan............................................37Tabel 5-8. Hasil Pengukuran Tangen Delta...............................................................38Tabel 5-9. Hasil Tes Pengujian Minyak.....................................................................39Tabel 5-10. Tabel Tegangan Tembus/Breakdown Voltage Sesuai IEC 156..............40Tabel 5-11. Jenis Gas Terlarut pada Minyak Isolasi Trafo dan Daya Larut Gas pada
Minyak.....................................................................................................42Tabel 5-12. Interprestasi berdasarkan Gas Diproduksi..............................................43Tabel 5-13. Interprestasi berdasarkan Kandungan Gas Kunci..................................44Tabel 5-14. Interprestasi Data Gas berdasarkan Total Combustable Gas................44Tabel 5-15. Interprestasi Data Gas Menggunakan Ratio Rogers..............................45
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan ii
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 1
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga
5. TRANSFORMATOR TENAGA
5.1 FUNGSI DAN PRINSIP KERJA TRAFO TENAGA
5.1.1 Teori Dasar
Hukum utama dalam transformator adalah hukum induksi faraday. Menurut
hukum ini suatu gaya listrik melalui garis lengkung yang tertutup, adalah
berbanding lurus dengan perubahan persatuan waktu dari pada arus induksi
atau flux yang dilingkari oleh garis lengkung itu (Lihat Gambar 5-1 dan
Gambar 5-2).
Gambar 5-1. Arus magnetisasi secara
grafis tanpa memperhitungkan rugi-rugi
besi.
Gambar 5-2. Arus magnetisasi secara
grafis dengan memperhitungkan rugi-rugi
besi.
Selain hukum Faraday, transformator menggunakan hukum Lorenz atau
lebih dikenal dengan kaidah tangan kanan seperti terlihat pada berikut ini:
Gambar 5-3. Hukum Lorenz
Dasar dari teori transformator adalah sebagai berikut :
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 1
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga
Arus listrik bolak-balik yang mengalir mengelilingi suatu inti besi maka inti
besi itu akan berubah menjadi magnet (seperti Gambar 5-4 dan Gambar 5-
5) dan apabila magnet tersebut dikelilingi oleh suatu belitan maka pada
kedua ujung belitan tersebut akan terjadi beda tegangan.
Gambar 5-4. Suatu arus listrik
mengelilingi inti besi maka besi itu
menjadi magnet.
Gambar 5-5. Suatu lilitan mengelilingi
magnet maka akan timbul gaya
gerak listrik (GGL)
Dari prinsip tersebut di atas dibuat suatu transformator seperti Gambar 5-6
di bawah ini,
Gambar 5-6. Prinsip Dasar dari Transformator
Rumus tegangan adalah:
E = 4,44 N f x 10 -8
Maka untuk transformator rumus tersebut sebagai berikut:
E1 / E2 = 4,44 N1 f 1x 10 -8 / 4,44 N2 f2 x 10 -8
karena f 1 = f2, maka
E1 / E2 = 4,44 N1 f 2x 10 -8 / 4,44 N2 f2 x 10 -8
E1 / E2 = N1/ N2 atau
E1 N2 = E2 N1, sehingga
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 2
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga
E2 = (N2 / N1) x E1
Keterangan:
E1 = tegangan primer
E2 = tegangan sekunder
N1 = belitan primer
N2 = belitan sekunder
VA primer = VA sekunder
I1 x E1 = I2 x E2
E1/ E2 = I2 / I1
I1 = I2 ( E2/ E1)
Keterangan:
I1 = Arus primer
I2 = Arus sekunder
E1 = tegangan primer
E2 = tegangan sekunder
Rumus umum menjadi :
E1 N1 I2
= =
E2 N2 I1
5.1.2 Pembebanan Trafo
Spesifikasi trafo biasanya dinyatakan dalam Kapasitas trafo tenaga dalam
MVA
Tegangan kV
Ratio tegangan
Perhitungan kemampuan arus trafo
Besarnya arus trafo dapat dihitung dengan rumus:
S = P + jQ
S = √3 V I
P = S / √3 V cos
Q = S / √3 V sin
Dimana :
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 3
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga
S : Daya Semu ( MVA)
P : Daya Nyata (MW)
Q : Daya Reaktif (MVAR)
V : Tegangan ( kV)
: Sudut daya
Trafo mampu dibebani melebihi rating daya dalam waktu tertentu.
Batas factor pembebanan lebih dari trafo sesuai standard VDE adalah:
Tabel 5-1. Load Faktor Trafo
Load
Factor
% Over-load
10 20 30 40 50
Jam Jam Jam Detik Detik
0.5 3 1,5 1 30 15
0.75 2 1 0,5 15 8
0.9 1 0,5 0,25 8 4
5.1.3 Konstruksi Bagian-bagian Transformator
5.1.3.1 Peralatan/Bagian Utama
1. Inti Besi
Berfungsi untuk mempermudah jalan fluksi, yang ditimbulkan oleh arus
listrik yang melalui kumparan.Dibuat dari lempengan-lempengan besi
tipis yang berisolasi, untuk mengurangi panas (sebagai rugi-rugi besi)
yang ditimbulkan oleh Eddy Current (Gambar 5-7).
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 4
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga
Gambar 5-7. Inti Besi dan Laminasi yang diikat Fiber Glass
2. Kumparan Transformator
Adalah beberapa lilitan kawat berisolasi yang membentuk suatu
kumparan. Kumparan tersebut terdiri dari kumparan primer dan
kumparan sekunder yang diisolasi baik terhadap inti besi maupun
terhadap antar kumparan dengan isolasi padat seperti karton, pertinak
dan lain-lain. Kumparan tersebut sebagai alat transformasi tegangan
dan arus.
Gambar 5-8. Kumparan Phasa RST
3. Minyak Transformator
Sebagian besar kumparan-kumparan dan inti trafo tenaga direndam
dalam minyak trafo, terutama trafo-trafo tenaga yang berkapasitas
besar, karena minyak trafo mempunyai sifat sebagai isolasi dan media
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 5
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga
pemindah, sehingga minyak trafo tersebut berfungsi sebagai media
pendingin dan isolasi.
4. Bushing
Hubungan antara kumparan trafo ke jaringan luar melalui sebuah
bushing yaitu sebuah konduktor yang diselubungi oleh isolator, yang
sekaligus berfungsi sebagai penyekat antara konduktor tersebut dengan
tangki trafo. Pada bushing dilengkapi fasilitas untuk pengujian tentang
kondisi bushing yang sering disebut center tap.
Gambar 5-9. Bushing
5. Tangki Konservator
Berfungsi untuk menampung minyak cadangan dan uap/udara akibat
pemanasan trafo karena arus beban. Diantara tangki dan trafo
dipasangkan relai bucholz yang akan meyebak gas produksi akibat
kerusakan minyak karena listrik.
Untuk menjaga agar minyak terkontaminasi dengan air uyang masuk
bersama udara melalui saluran pelepasan dan masukanya udara
kedalam konservator perlu dilengkapi media penyerap uap air pada
udara sering disebut denga silica gel tidak keluar mencemari udara
disekitarnya.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 6
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga
Gambar 5-10. Konservator minyak trafo
5.1.3.2 Peralatan/Bagian Bantu
1. Sistem Pendingin
Sebagai instalasi tenaga listrik yang dialiri arus maka trafo akan terjadi
panas yang sebanding dengan arus yang mengalir serta temperatur
udara disekeliling trafo tersebut. Jika temperatur luar cukup tinggi dan
beban trafo juga tinggi maka trafo akan beroperasi denagn temperatur
yang tinggi pula. Untuk mengatasi hal tersebut trafo perlu dilengkapi
dengan sistim pendingin yang bisa memanfaatkan sifat alamiah dari
cairan pendingin dan dengan cara mensirkulasikan secara teknis baik
yang menggunakan sistem radiator, sirip-sirip yang tipis berisi minyak
dan dibantu dengan hembusan angin dari kipas-kipas sebagai pendingin
yang dapat beroperasi secara otomstis berdasar pada setting relai
temperatur dan sirkulasi air yang bersinggungan dengan pipa minyak
isolasi panas. Dari sistem pendingin tersebut maka trafo dapat dibagi
berdasarkan sistem pendinginnya seperti ONAN, ONAF, OFAN, OFAF
dan OFWF.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 7
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga
Gambar 5-11. Pendingin trafo type ONAF
2. Tap Changer (On Load Tap Changer)
Kualitas operasi tenaga listrik jika tegangannya nominal sesuai
ketentuan, tapi pada saat operasi terjadi penurunan tegangan sehingga
kwalitasnya menurun untuk itu perlu alat pengatur tegangan agar
tegangan selau pada kondisi terbaik, konstan dan kontinyu. Untuk itu
trafo dirancang sedemikian rupa sehingga perubahan tegangan pada
salah sisi input berubah tetapi sisi outputnya tetap. Alat ini disebut
sebagai sadapan pengatur tegangan tanpa terjadi pemutusan beban
maka disebut On Load Tap Changer (OLTC). Pada umumnya OLTC
tersambung pada sisi primer dan jumlahnya tergantung pada perancang
dan perubahan sistem tegangan pada jaringan.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 8
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga
Gambar 5-12. On Load Tap Changer (OLTC)
3. Alat pernapasan (Dehydrating Breather)
Sebagai tempat penampungan pemuaian minyak isolasi akibat panas
yang timbul maka minyak ditampung pada tangki yang sering disebut
sebagai konservator. Pada konservator ini permukaan minyak
diusahakan tidak boleh bersinggungan dengan udara karena
kelembaban udara yang mengandung uap air akan mengkontaminasi
minyak walaupun prosesnya berlangsung cukup lama. Untuk mengatasi
hal tersebut udara yang masuk kedalam tangki konservator pada saat
minyak menjadi dingin kebalikan jika trafo panas maka pada saat
menyusut maka alan menghisap udara dari luar masuk kedalam tangki
dan untuk menghindari terkontaminasi oleh kelembaban udara maka
diperlukan suatu media penghisap kelembaban yang digunakan
biasanya adalah silica gel yang secara khusus dirancang untuk maksud
tersebut diatas.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 9
Tap pemilih
(selector switch)
Saklar pengubah
(driverter switch)
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga
Gambar 5-13. Air Breather
Silica gel mempunyai batasan kemampuan untuk menyerap uap air.
Apabila silica gel sudah jenuh dengan uap air, maka tidak bisa lagi
menyerap air. Hal tersebut dapat ditandai dengan berubahnya warna
silica gel. Pada kondisi masih mampu menyerap air, warna silica gel
adalah biru tua. Semakin berkurang kemampuannya, warnanya akan
berubah menjadi bening. Apabila sudah berwarna seperti ini, silica gel
harus segera diganti.
Indikator-indikator :
1. Thermometer,
Adalah alat pengukur tingkat panas dari trafo baik panasnya
kumparan primer dan sekunder juga minyak. Thermometer ini bekerja
atas dasar air raksa (mercuri/Hg) yang tersambung dengan tabung
pemuaian dan tersambung dengan jarum indikator derajat panas.
Beberapa thermometer dikombinasikan dengan panas dari resistor
khusus yang tersambung dengan CT yang terpasang pada salah satu
fasa (fasa tengah) dengan demikian penunjukan yang diperoleh
adalah relatif terhadap kebenaran dari panas yang terjadi.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 10
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga
\
Gambar 5-14. Oil or Winding Temperatur
2. Permukaan minyak
adalah alat penunjukan tinggi permukaan minyak yang pada
konservator. Ada beberapa jenis seperti penunjukan lansung yaitu
dengan cara memasang gelas penduga pada salah satu sisi
konservator sehingga akan mudah mengetahui level minyak.
Sedangkan jenis lain jika konservator dirancang sedemikian rupa
dengan melengkapi semacam balon dari bahan elastis dan diisi
dengan udara biasa dan dilengkapi dengan alat pelindung seperti
pada sistem pernapasan sehingga pemuaian dan penyusutan minyak
udara yang masuk kedalam balon dalam kondisi kering dan aman.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 11
Keterangan :
1. Trafo arus2. Sensor suhu3. Heater4. Thermometer
Winding5. Thermometer oil
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga
Gambar 5-15. Indikasi permukaan minyak
5.1.3.3 Peralatan Proteksi Internal.
1. Relai Bucholz
Penggunaan relai deteksi gas (Bucholz) pada Transformator terendam
minyak yaitu untuk mengamankan transformator yang didasarkan pada
gangguan Transformator seperti : arcing, partial discharge, over heating
yang umumnya menghasilkan gas.
Gas-gas tersebut dikumpulkan pada ruangan relai dan akan
mengerjakan kontak-kontak alarm.
Relai deteksi gas juga terdiri dari suatu peralatan yang tanggap terhadap
ketidaknormalan aliran minyak yang tinggi yang timbul pada waktu
transformator terjadi gangguan serius. Peralatan ini akan menggerakkan
kontak trip yang pada umumnya terhubung dengan rangkaian trip
Pemutus Arus dari instalasi transformator tersebut. Ada beberapa jenis
relai bucholz yang terpasang pada trafo.
Relai sejenis tapi digunakan untuk mengamankan ruang OLTC dengan
prinsip kerja yang sama sering disebut dengan Relai Jansen. Terdapat
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 12
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga
beberapa jenis antara lain sema seperti relai bucholz tetapi tidak ada
kontrol gas, jenis tekanan ada yang menggunakan membran/selaput
timah yang lentur sehingga bila terjadi perubahan tekanan kerena
gangguan akan berkerja, disini tidak alarm langsung trip dan dengan
prinsip yang sama hanya menggunakan pengaman tekanan atau saklar
tekanan.
Gambar 5-16. Bucholz Relai dan Juction Relai type membran
2. Pengaman tekanan lebih (Explosive Membrane)/Bursting Plate
Adalah relai yang bekerja karena tekanan lebih akibat gangguan didalam
trafo, karena tekanan ini melebihi kemampuan membran yang terpasang
maka membran akan pecah dan minyak yang karena tekanan akan
keluar dari dalam trafo.
Gambar 5-17. Plat mengaman tekanan lebih
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 13
Pipa penghubung
Konservator
V1Tutup tangki
Tangki
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga
3. Relai tekanan lebih (Sudden Pressure Relay)
Suatu flash over atau hubung singkat yang timbul pada suatu
transformator terendam minyak, umumnya akan berkaitan dengan suatu
tekanan lebih didalam tangki, karena gas yang dibentuk oleh
decomposisi dan evaporasi minyak. Dengan melengkapi sebuah
pelepasan tekanan pada trafo maka tekanan lebih yang membahayakan
tangki trafo dapat dibatasi besarnya. Apabila tekanan lebih ini tidak dapat
dieliminasi dalam waktu beberapa millidetik, tangki trafo akan meledak
dan terjadi panas lebih pada cairan, konsekuensinya pada dasarnya
harus memberikan suatu peralatan pengaman. Peralatan pengaman
harus cepat bekerja mengevakuasi tekanan tersebut.
Gambar 5-18. Relai Tekanan Lebih
4. Relai pengaman tangki
Relai bekerja sebagai pengaman jika terjadi arus mengalir tangki akibat
gangguan fasa ke tangki atau dari instalasi bantu seperti motor kipas,
sirkulasi dan motor-motor bantu yang lain, pemanas dan lain-lain. Arus
ini sebagai pengganti relai diferensial sebab sistem relai pengaman
tangki biasanya dipasang pada trafo yang tidak dilengkapi trafo arus
disisi primer dan biasanya pada trafo dengan kapasitas kecil. Trafo
dipasang diatas isolator sehingga tidak terhubung ke tanah kemudian
dengan menggunakan kabel pentanahan yang dilewatkan melali trafo
arus dengan tingkat isolasi dan ratio yang kecil kemudian tersambung
pada relai tangki tanah dengan ratio CT antara 300 s.d. 500 dengan sisi
sekunder hanya 1 Ampere.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 14
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga
Gambar 5-19. Relai Pengaman Tangki
5.1.4 Sistem Pentanahan
Berdasarkan fungsi, pentanahan pada trafo daya dibagi dua yaitu:
Pentanahan peralatan
Pentanahan sistem tenaga listrik
5.1.4.1 Pentanahan Peralatan
Tujuan pentanahan peralatan adalah meratakan potential pada semua
bagian peralatan yang pada kondisi normal tidak dialiri arus. Dengan
demikian tidak terjadi perbedaan potential yang besar (tegangan kejut)
sehingga tidak membahayak manusia bila menyentuh peralatan tersebut.
Cara melaksanakan adalah dengan menghubungkan bodi atau casing
peralatan tersebut ke tanah dengan menggunakan logam konduktif seperti
besi, aluminium atau tembaga.
Gambar 5-20. Pentanahan Peralatan
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 15
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga
5.1.4.2 Pentanahan Sistem Tenaga Listrik
Pentanahan sistem adalah menghubungkan titik bintang dari belitan trafo
atau generator ke tanah melalui logam konduktif ke tanah baik secara
langsung atau tidak langsung.
Gambar 5-21. Pentanahan Sistem Tenaga Listrik
Tujuan dari pentanahan sistem adalah:
membatasi kenaikan tegangan pada fasa yang tidak terganggu apabila
terjadi gangguan sistem atau peralatan;
Menghilangkan busur api;
Mengontrol besarnya arus gangguan tanah untuk memudahkan
perhitungan sistem proteksi.
Jenis-jenis petanahan sistem ada beberapa macam:
Pentanahan langsung atau solid grounded, di P3B sumatera digunakan
pada sistem 150 kV dan belitan tertier trafo;
Pentanahan dengan NGR yaitu menghubungkan titik netral trafo ke
tanah melalui NGR. Di P3B Sumatera dipakai di sistem 20 kV dan 70
kV. Sistem 20 kV menggunakan NGR 40 ohm dan 70 kV menggunakan
NGR 133 ohm;
Pentanahan mengambang (sistem tidak ditanahkan), di P3B Sumatera
digunakan pada sistem delta di 12 kV.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 16
Pentanahan
Solid (Langsung)Pentanahan
melalui NGR
R
S
T
r
s
t
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga
JENIS NGR
Berdasarkan material untuk membuat tahanan atau resisator NGR dapat
dibedakan menjadi :
1. Resistance Liquid ( Air )
Bahan resistance adalah air murni. Untuk memperoleh nilai Resistance
yang diinginkan ditambahkan garam KOH.
2. Resistance Logam
Bahannya terbuat dari logam nekelin dan dibuat dalam panel dengan
nilai resistance yang sudah ditentukan.
Gambar 5-22. Gambar NGR
5.1.4.3 Peralatan Tambahan untuk Pengaman Transformator
Pemadam kebakaran (transformator - transformator besar)
Sistem pemadam kebakaran yang modern pada transformator saat
sekarang sudah sangat diperlukan. Fungsi yang penting untuk mencegah
terbakarnya trafo. Penyebab trafo terbakar adalah karena gangguan
hubung singkat pada sisi sekunder sehingga pada trafo akan mengalir arus
maksimumnya. Jika prose tersebut berlangsung cukup lama karena relai
tidak operasi dan tidak operasinya relai juga sebagai akibat salah menyetel
waktu pembukaan PMT, relai rusak, dan sumber DC yang tidak ada serta
kerusakan wiring.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 17
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga
Sistem pemadam kebakaran yang modern yaitu dengan sistem mengurangi
minyak secara otomatis sehingga terdapat ruang yang mana secara paksa
gas pemisah oksigen diudara dimasukan kedalam ruang yang sudah tidak
ada minyaknya sehingga tidak ada pembakaran minyak, sehingga
kerusakan yang lebih parah dapat dihindarkan, walaupun kondisi trafo
menjadi rusak.
Proses pembuangan minyak secara grafitasi atau dengan menggunakan
motor pompa DC adalah suatu kondisi yang sangat berisiko sebab hanya
menggunakan kaatup otomatis yang dikendalikan oleh pemicu dari saklar
akibat panasnya api dan menutupnya katup otomatis pada katup pipa
minyak penghubung tanki (konservator) ke dalam trafo (sebelum relai
bucholz) serta adanya gas pemisah oksigen (gas nitrogen yang bertekanan
tinggi) diisikan melaui pipa yang disambung pada bagian bawah trafo
kemudian akan menuju keruang yang tidak terisi minyak. Dengan demikian
mencegah terbakarnya minyak didalam trafo dapat dihindarkan.
Gambar 5-23. Transformator
5.1.4.4 Proteksi Eksternal Transformator
1. Relai thermis (Thermal Relay)
Pada instalasi Tegangan tinggi banyak digunakan thermometer jenis
pengukur langsung ataupun pengukur tidak langsung.
Thermometer pengukur langsung.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 18
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga
Thermometer pengukur langsung banyak digunakan pada instalasi
tegangan tinggi/ Gardu Induk, seperti pada ruang kontrol, ruang relai,
ruang PLC dan lain-lain. Suhu ruangan dicatat secara periodik pada
formulir yang telah disiapkan (contoh formulir terlampir) dan dievaluasi
sebagai bahan laporan.
Thermometer pengukur tidak langsung
Termometer pengukur tidak langsung banyak digunakan pada instalasi
tegangan tinggi/transformator yang berfungsi untuk mengetahui
perubahan suhu minyak maupun belitran transformator. Suhu minyak
dan belitan trafo dicatat secara periodik pada formulir yang telah
disiapkan (contoh formulir terlampir) dan dievaluasi sebagai laporan.
Skema peralatan ukur dimaksud dapat dilihat pada Gambar 5-24.
Gambar 5-24. Skema peralatan pengukuran tidak langsung
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 19
G
E
G
E
GE =Grounding Eletrode
GB = Grounding Bus
PI = Peralatan Instalasi.
Keterangan :1. Trafo arus2. Sensor suhu3. Heater4. Thermometer Winding5. Thermometer oil
P I
Peralatan instalasi
P
P
GE
GE
GEGE
GEGE
GE
GE
GE
GE
GEGE
GE
GE
GE
GB
GB
GB
GB
GB
GB
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga
Tabel 5-2. Parameter/Pengukuran Transformator
INDIKASI KETERANGAN
Oil level transformer
low alarm
Indikasi ini menunjukkan bahwa minyak transformator
yang ada di dalam tangki trafo berkurang, sehingga
alat ukur permukaan minyak (level) mengerjakan
kontak dan mengirim alarm ke panel kontrol. Di panel
kontrol muncul sinyal oil level transformer low alarm
serta membunyikan bel (kontak penggerak untuk
memberikan sinyal dan alarm bekerja).
Oil level OLTC low alarm Indikasi ini menunjukan bahwa minyak yang ada di
dalam tangki tap changer berkurang, sehingga alat
ukur permukaan minyak (level) mengerjakan kontak
dan mengirim alarm ke panel kontral. Di panel kontrol
muncul sinyal oil level OLTC low alarm serta
membunyikan bel (kontak penggerak untuk
memberikan sinyal dan alarm bekerja).
Bucholz Alarm Indikasi ini menunjukan bahwa kontak relai Bucholz
untuk Alarm bekerja (kontak relai bucholz ada dua,
satu alarm dan yang satunya trip). Bekerjanya
disebabkan beberapa kejadian yaitu:
1. Jika didalam trafo ada gas yang disebabkan oleh
adanya panas lebih sehingga terjadi gelembung-
gelembung gas yang terakumulasi sampai nilai
tertentu (300-350 Cm3). Gas tersebut menekan
pelampung untuk kontak alarm, dan mengirim
sinyal ke panel kontrol dan di panel muncul sinyal
Bucholz alarm dan bel berbunyi.
2. Jika didalam trafo terjadi partial discharge pada
isolasi, maka akan terjadi gelembung gas (seperti
diatas) maka timbul Bucholz alarm dan bel
berbunyi.
3. Jika minyak didalam trafo bocor sehingga sampai
tingkat permukaan relai bucholz, maka apabila
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 20
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga
pelampung atas sudah tidak terendam minyak,
maka kontak bucholz alarm akan tertutup dan
memberikan sinyal bucholz alarm dan bel berbunyi.
Winding temperature
alarm
Winding primer
Indikasi ini menunjukan bahwa suhu (temperature)
kumparan primer panas melebihi setting alarm
termometer (misalnya 85°C) dan susu trafo mencapai
85°C, maka kontak alarm pada termometer (termostat)
akan tertutup dan mengirim sinyal alarm ke panel
kontrol winding primer alarm serta bel berbunyi.
Winding sekunder
Indikasi ini menunjukan bahwa suhu (temperature)
kumparan primer panas melebihi setting alarm
termometer (misalnya 85°C) dan suhu trafo mencapai
85°C, maka kontak alarm pada termometer (termostat)
akan tertutup dan mengirim sinyal alarm ke panel
kontrol winding sekunder alarm serta bel berbunyi.
Winding temperature
trip
Winding primer
Indikasi ini menunjukan bahwa suhu (temperature)
kumparan primer panas melebihi setting trip
termometer (misalnya 95°C) dan susu trafo mencapai
95°C, maka kontak trip pada termometer (termostat)
akan tertutup dan mengirim sinyal trip ke PMT dan ke
indikator panel kontrol winding primer temperature
high, PMT trip serta bel berbunyi.
Winding sekunder
Indikasi ini menunjukan bahwa suhu (temperature)
kumparan sekunder panas melebihi setting trip
termometer (misalnya 95°C) dan susu trafo mencapai
95°C, maka kontak trip pada termometer (termostat)
akan tertutup dan mengirim sinyal trip ke PMT dan ke
indikator panel kontrol winding sekunder tempearuture
high, PMT trip serta bel berbunyi.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 21
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga
OLTC voltage regulator
alarm
Pengaturan setting tegangan pada peralatan regulator
tidak sesuai dengan tegangan yang diminta, maka
relai regulator tegangan akan memberikan sinyal ke
panel kontrol dan memberi sinyal OLTC voltage
regulator alarm serta bel berbunyi.
Transformer cooling
fault alarm
Indikasi ini menunjukan bahwa sistem pendingin (kipas
atau pompa minyak sirkulasi ada gangguan) yaitu :
1. saklar termis untuk pasokan motor kipas pendingin
trip (lepas) sehingga motor tidak berputar dan
saklar termis tersebut kontak bantunya tertutup dan
memberikan sinyal ke panel kontrol Transformer
cooling fault alarm dan bel berbunyi.
2. pompa sirkulasi minyak tidak berputar/bekerja
3. saklar termis untuk pasokan motor pompa minyak
pendingin trip (lepas) sehingga motor tidak berputar
dan saklar termis tersebut kontak bantunya
menutup dan memberikan sinyal ke panel kontrol
Transformer cooling fault alarm dan bel berbunyi.
Marshalling kios fault
alarm
Indikasi tersebut menunjukan terjadi gangguan sumber
arus bolak-balik 220/380 V, yaitu saklar sumber
tegangan AC 220/380 V trip, sehingga BAY tersebut
tidak ada pasokan AC, dan saklar tersebut kontak
bantunya menutup dan mengirim sinyal gangguan ke
panel kontrol sehingga timbul sinyal Marshalling kios
fault alarm dan bel berbunyi.
Fire protection out of
service alarm
Indikasi ini menunjukan bahwa sistem pemadam api
transformator tidak siap bekerja (out of service), yaitu
akibat saklar DC 110 V sumber pasokan untuk sistem
instalasi pemadam api trip (tidak masuk), sehingga
kontak bantunya menutup dan memgirim sinyal ke
panel kontrol dengan indikasi Fire protection out of
service alarm dan bel berbunyi.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 22
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga
Bucholz trip Indikasi ini menunjukkan bahwa relai bucholz bekerja
menjatuhkan PMT (trip) yang disebabkan oleh:
1. Gangguan yang serius atau hubung singkat lilitan
trafo/kumparan trafo sehingga terjadi penguraian
minyak dan bahan isolasi lain serta menimbulkan
gas dan aliran minyak dari trafo ke relai bucholz,
sehingga kontak relai bekerja mengirim sinyal trip
ke PMT primer dan sekunder, memberikan sinyal
alarm bucholz trip dan membunyikan bel.
2. Gangguan minyak trafo bocor sehingga terjadi
penurunan permukaan minyak sampai level yang
minimum (sebelumnya terjadi alarm bucholz),
sehingga kontak relai bekerja mengirim sinyal trip
ke PMT primer dan sekunder, memberikan sinyal
alarm bucholz trip dan bel berbunyi.
3. Terjadi gangguan alam, misalnya gempa bumi yang
besar, sehingga terjadi goncangan minyak didalam
terfo maupun relai bucholz, dan kontak relai
menutup memberikan sinyal trip PMT primer dan
sekunder dan sinyal bucholz trip bel atau klakson
bunyi.
Oil temperature alarm Indikasi ini menunjukan bahwa suhu (temperature)
minyak trafo panas melebihi setting alarm termometer
(misalnya 80°C) dan suhu trafo mencapai 80°C, maka
kontak alarm pada termometer (termostat) akan
tertutup dan mengirim sinyal alarm ke panel kontrol oil
alarm serta bel berbunyi.
Oil temperature trip Indikasi ini menunjukan bahwa suhu (temperature)
minyak trafo melebihi setting trip termometer (misalnya
95°C) dan suhu trafo mencapai 95°C, maka kontak trip
pada termometer (termostat) akan tertutup dan
mengirim sinyal trip ke PMT dan ke indikator panel
kontrol oil temperature high, PMT trip serta bel
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 23
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga
berbunyi.
Winding sekunder
Indikasi ini menunjukan bahwa suhu (temperature)
kumparan sekunder panas melebihi setting trip
termometer (misalnya 95°C) dan susu trafo mencapai
95°C, maka kontak trip pada termometer (termostat)
akan tertutup dan mengirim sinyal trip ke PMT dan ke
indikator panel kontrol winding sekunder PMT trip
serta bel berbunyi.
Protection device OLTC
trip
Indikasi ini menunjukan relai Jansen dan atau
pengaman OLTC bekerja, akibat terjadi breakdown
isolasi pada wadah tap changer atau ketidaknormalan
operasi tap changer atau terjadi tahanan pengalih
putus, maka akan memberikan sinyal trip PMT primer
dan sekunder dan sinyal ke panel protection device
OLTC trip dan bel/klakson bunyi.
Pressure relief device
transformer trip
Indikasi ini menunjukan terjadi gangguan didalam
trafo, misalnya hubung singkat lilitan/kumparan
sehingga terjadi tekanan hidraulik di dalam trafo.
Tekanan ini didistribusikan ke semua arah didalam
trafo yang akan mendorong dinding trafo,jika tekanan
yang terjadi melebihi kemampuan gaya dorong relai
sudden pressure (misalnya 10 psi) maka katup
piringan akan terdorong dan mengerjakan limit switch
relai ,memberikan sinyal trip ke PMT primer dan
sekunder, serta sinyal ke panel kontrol pressure relief
device dan bel/klakson bunyi.
Fire protection operated
trip
Indikasi menunjukan ada gangguan fire protection trafo
bekerja, yaitu indikasi ada kebakaran trafo, dan PMT
trafo trip, bucholz bekerja, fire detector bekerja,
maka pemadam api memberikan sinyal untuk
mengerjakan sistem pemadam api bekerja yaitu
membuang sebagian permukaan minyak, kurang lebih
15 cm dari deksel atas, menutup shutter, memasukan
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 24
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga
nitrogen bertekanan dan mengaduk minyak di dalam
tangki trafo, yang akhirnya api yang berkobar dapat
padam.dan mengirim sinyal ke panel kontrol pemadam
atau panel kontrol fire protection operated bel bunyi.
Circuit breaker 20 kV
open
Indikasi ini menunjukan bahwa pada kubikel 20 kV ada
yang trip, PMT yang trip tersebut memberikan sinyal
ke panel kontrol circuit breaker 20 kV open bel bunyi.
DC supply failure Indikasi menunjukan ada saklar DC 110 V panel
kontrol atau proteksi pada panel trafo trip, dan kontak
bantu saklar DC tersebut memberikan sinyal DC
supply failure dan bel berbunyi
Main protection
operated
Indikasi ini menunjukan relai utama pengaman trafo
(diferensial) bekerja, sehingga kontak relai diferensial
menutup dan mengirim sinyal untuk mentripkan PMT
primer dan sekunder serta mengirim sinyal ke panel
kontrol Main protection operated bel /klakson
berbunyi.
Back up protection
operated
Indikasi ini menunjukan relai cadangan (back up)
pengaman trafo (OCR, REF, SBEF) bekerja, sehingga
kontak relai menutup dan mengirim sinyal untuk
mentripkan PMT primer dan sekunder serta mengirim
sinyal ke panel kontrol Back up protection operated
bel/ klakson berbunyi.
Breaker failure operated Indikasi menunjukan relai breaker failure bekerja,
kontak relai breaker menutup memberi sinyal trip pada
PMT dan PMT yang lain yang satu rel (bus) dan
mengirim sinyal ke panel kontrol Breaker failure
operated dan bel/klakson berbunyi.
Healty trip 1-2 alarm Indikasi menunjukan ada gangguan sistem pemantau
rangkaian trip PMT melihat ada ketidaknormalan (coil
trip putus) dan mengirim alarm ke panel kontrol Healty
trip 1-2 alarm dan bel berbunyi
Transformer fault alarm Indikasi menunjukan ada gangguan pada pengaman
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 25
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga
stage trafo (bucholz, suhu tinggi, permukaan minyak) dan
kontak relai tersebut mengirim sinyal alarm ke panel
kontrol Transformer fault alarm stage dan bel
berbunyi.
Transformer fault
tripping stage
Indikasi menunjukan ada gangguan pada pengaman
trafo (bucholz, suhu tinggi, permukaan minyak, jansen,
sudden pressure) dan kontak relai tersebut mengirim
sinyal trip ke PMT primer dan sekunder dan sinyal ke
panel kontrol Transformer fault tripping stage dan bel
berbunyi.
Auto reclose in progress Indikasi menunjukan relai recloser bekerja pada waktu
ada gangguan, kontak relai memberikan indikasi ke
panel kontrol Auto reclose in progress dan bel/klakson
berbunyi.
5.2 PEMELIHARAAN TRAFO TENAGA
5.2.1 Pengertian Pemeliharaan
Pemeliharaan adalah suatu rangkaian tindakan atau proses kegiatan untuk
mempertahankan kondisi dan meyakinkan bahwa peralatan dapat berfungsi
sebagaimana mestinya.
Tujuan pemeliharaan pada peralatan listrik tegangan tinggi adalah untuk
menjamin kontinyuitas penyaluran tenaga listrik dan menjamin keandalan,
antara lain:
a. Untuk meningkatkan reliability, availability dan efficiency;
b. Memperpanjang umur peralatan;
c. Mengurangi resiko terjadinya kegagalan atau kerusakan peralatan;
d. Menigkatkan safety;
e. Mengurangi lama waktu padam akibat gangguan.
Faktor yang paling dominan dalam pemeliharaan peralatan listrik tegangan
tinggi adalah pada sistem isolasi. Atas dasar kemampuan isolasi inilah
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 26
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga
kemampuan pengoperasian peralatan dapat ditentukan. Isolasi dapat terbuat
dari bahan padat atau cair (minyak).
Pemeliharaan dapat dibedakan antara pemeriksaan atau monitoring, dalam
keadaan operasi dan pemeliharaan (kalibrasi/pengujian, koreksi/resseting,
serta perbaikan) dalam keadaan padam.
Pemeriksaan atau monitoring dilaksanakan oleh operator setiap saat dengan
sisten chek list atau catatan saja. Untuk pemeliharaan harus dilaksanakan
oleh regu pemeliharaan.
5.2.2 Jenis Pemeliharaan
Jenis jenis pemeliharaan peralatan:
a. Predictive Maitenance (Conditional Maintenace) adalah pemeliharaan
yang dilakukan dengan cara memprediksi kondisi suatu peralatan listrik,
apakah dan kapan peralatan tersebut mengalami kegagalan. Dengan
prediksi kondisi tersebu dapat diketahui gejala kerusakan sejak dini.
Monitor dilaksanakan pada saat trafo beroperasi dan tidak operasi.
Pemeliharaan ini sering disebut Condiotional Base Maintenance (CBM).
b. Preventive Maintenace (Time Base Maitenance) adalah pemeliharaan
yang dilakukan secara berkala sesuai jangka waktu tertentu,
Pemeliharaan ini berpedoman pada Standard tertentu (IEEE, IEC, CIGRE
dan lain-lain) atau sesuai Instruction Manual dari Pabrik. Pemeliharaan ini
sering disebut dengan Time Base Maintenace (TBM).
c. Corrective Maintenance adalah pemeliharaan yang dilakukan dengan
berencana pada waktu tertentu ketika peralatan mengalami kelainan atau
unjuk kerja rendah dengan tujuan untuk mengembalikan ke kondisi
semula. Pemeliharaan disertai dengan perbaikan, penggantian part atau
bagian yang rusak atau kurang berfungsi untuk penyempurnaan instalasi.
Pemeliharaan ini biasa disebut dengan Currative Maintenace.
d. Breakdown Maintenance adalah pemeliharaan yang dilakukan untuk
memperbaiki kerusakan dengan waktu tidak tertentu dan bersifat darurat.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 27
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga
5.2.3 Pemeliharaan Trafo Tenaga
1. Pemeliharaan trafo yang berupa monitoring dan dilakukan oleh operator
setiap hari untuk Gardu Induk yang dijaga dan setiap minggu untuk Gardu
Induk yang tidak dijaga dalam keadaan operasi. (Trafo besar, sedang dan
kecil).
Tabel 5-3. Daftar Pemeliharaan Trafo Mingguan
No. Peralatan/Komponen yang
Diperiksa
Cara Pelaksanaan
1 Tangki, radiator, pipa-pipa,
katup-katup, sumbat
Periksa apakah ada kebocoran
minyak.
2 Kipas-kipas pendingin,
Pompa Minyak, Lemari
Kontrol
Periksa apakah ada suara-suara
atau bau yang tidak normal.
3 Terminal utama, rel, terminal
kabel, jumper-wire.
Periksa apakah ada benda
asing/binatang didekatnya.
4 Indikator tinggi minyak Periksa tinggi permukaan minyak
pada tangki utama dan
konservator
5 Bushing Periksa apakah ada yang retak,
kotor, pecah dan kebocoran
minyak.
6 Kipas pendingin, motor
pompa sirkulasi dan radiator
Periksa apakah kipas pendingin
masih bekerja sesuai setting,
indikator pompa sirkulasi apakah
masih menunjukkan aliran minyak
dengan sempurna dan apakah
ada karat pada sirip radiator.
7 Sumber arus searah (DC) Periksa sumber arus AC/ DC
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 28
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga
dan arus bolak-balik (AC) apakah saklar dalam posisi ’on’
dan MCB ’on’ dalam posisi
sempurna.
8 Pemadam Kebakaran Periksa tekanan botol pemadam
CO2, BCF dan tekanan nitrogen
pada sistem alat pemadam
9 Suhu minyak dan kumparan
trafo
Periksa indikator suhu minyak
dan kumparan trafo
10 Beban trafo Periksa beban trafo
11 Lemari kontrol dan proteksi Periksa kondisi dan bersihkan bila
kotor
12 Tekanan Nitrogen (Trafo
tanpa konservator)
Periksa tekanan gas Nitrogen
2. Pemeliharaan trafo yang berupa monitoring dan dilakukan oleh petugas
Pemeliharaan setiap bulan untuk Gardu Induk yang dijaga maupun
Gardu Induk yang tidak dijaga. (Trafo besar, sedang dan kecil).
Tabel 5-4. Daftar Pemeliharaan Trafo bulanan
No. Peralatan/Komponen yang
Diperiksa
Cara Pelaksanaan
1 Lemari kontrol / Proteksi dan
box kontrol serta Marshalling
Kiosk.
Periksa lemari kontrol/proteksi
dan box kontrol serta MK dari
karat, kotoran/ bangkai,
binatang, benda asing
2 Silica gel dan sistem
pernapasan
Periksa warna silikagel pada
sistem pernapasan trafo apakah
masih berwarna biru dan mulut
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 29
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga
pernapasan terendam minyak.
3 Kerja OLTC Periksa jumlah kerja OLTC
apakah sudah perlu
penggantian minyak, atau
minyak OLTC sudah kotor.
3. Pemeliharaan trafo yang berupa pemeriksaan, pengukuran dan pengujian,
dilakukan oleh petugas pemeliharaan setiap tahun untuk Gardu Induk yang
dijaga ataupun yang tidak dijaga. (Trafo besar, sedang dan kecil).
Tabel 5-5. Daftar Pemeliharaan Trafo Tahunan
No. Peralatan/Komponen yang
Diperiksa
Cara Pelaksanaan
1 Diafragma Bersihkan dan periksa adanya
kebocoran
Lakukan uji fungsi bagi yang ada
rangkaian elektrik
2 Tahanan pentanahan dan
tahanan tanah
Periksa rangkaian sistem
pentanahan dan ukur nilai
tahanan pentanahan serta
tahanan tanah.
Apabila ada baut yang kendor,
kencangkan. Apabila tahanan
pentanahan berubah, perbaiki.
3 Ratio belitan trafo Ukur ratio belitan trafo apakah
ada perubahan
4 Kekuatan dielektrik minyak
trafo
Uji kekuatan dielektrik minyak
trafo, sesuai standar yang
dipergunakan.
5 Kadar asam dalam minyak Uji kadar asam dalam minyak
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 30
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga
trafo (Acidity) apakah memenuhi standar.
6 Kekentalan minyak
(Viscoscity)
Uji kekentalan minyak apakah
masih sesuai standar.
7 Kadar air dalam minyak
trafo (Water Content)
Uji kekentalan minyak apakah
masih sesuai standar.
8 Warna Minyak Uji warna minyak apakah masih
sesuai standar.
9 Kandungan Gas dalam
Minyak
Uji kandungan gas dalam minyak
menggunakan DGA, apakah
masih sesuai standar.
10 Peralatan pengaman trafo
(Bucholz, Sudden Pressure,
Relai Suhu, Jensen)
Bersihkan terminal dari debu,
karat, oksidasi dan beri vet.
Periksa seal pada lobang kabel.
Bersihkan rongga tempat
sambungan kabel dari socket
Sudden Pressure dan seal pada
lobang kabel.
Uji fungsi alarm dan trip.
11 Body, Bushing trafo Bersihkan dari debu, kotoran,
karat.
12 Roda gigi OLTC Periksa,kencangkan mur baut,
beri pelumas bila perlu.
13 Baut terminal, baut bushing,
baut body dan baut
pentanahan.
Bersihkan dan kencangkan.
14 Spark gap, bushing primer
dan sekunder
Periksa baut dan jarak spark gap.
Bila kendor kencangkan, bila jarak
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 31
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga
tidak sesuai perbaiki.
15 Baut terminal pada panel
kontrol dan proteksi
Periksa baut terminal dari panel
kontrol dan proteksi, apabila ada
yang kendor agar dikencangkan.
16 Tahanan isolasi, Kontrol
mekanik, limit switch,
indikator dari OLTC
Ukur tahanan isolasi dan IP dari
trafo.
Uji kontrol, limit switch apakah
bekerja normal dan indikator
OLTC sesuai dengan posisinya.
17 Tegangan tembus minyak Uji tegangan tembus minyak
apakah masih sesuai standar.
18 Pondasi Periksa pondasi apakah ada
keretakan atau perubahan
kedudukan trafo
Periksa apakah isolasi antara
tangki terhadap tanah masih baik
(trafo memakai pengaman tangki).
5.3 PENGUJIAN TRAFO
5.3.1 Pengukuran Tahanan Isolasi Trafo
Pengukuran tahanan isolasi adalah suatau proses pengukuran dengan suatu
alat ukur insulation tester (Megger) untuk memperoleh hasil atau besaran
atau nilai tahanan isolasi belitan yang bertegangan dengan body atau case,
maupun antara belitan primer dengan sekunder dan tertier (bila ada).
Tujuan pengukuran tahanan isolasi adalag untuk mengetahui besarnya
kebocoran arus yang terjadi pada kumparan primer, sekunder maupun tertier.
Pengukuran tahanan isolasi digunakan untuk mengetahui aman atau tidaknya
suatu trafo untuk diberi tegangan. Kebocoran arus yang memenuhi ketentuan
akan memberi jaminan bagi trafo terhindar dari kegagalan isolasi.
Pelaksanaan Pengukuran
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 32Chek list
Serah terima
instalasi
Tanda & Rambu K3
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga
Tahanan isolasi yang harus diukur adalah antara :
1. Kumparan primer dengan kumparan sekunder
2. Kumparan Primer ke tanah
3. Kumparan Sekunder ke tanah
Langkah pengukuran adalah sebagai berikut:
1. Lepas konduktor pada terminal bushing primer, sekunder dan pentanahan
titik netral trafo
2. Hubung singkatkan semua terminal bushing sisi primer (R, S, T, N)
3. Hubung singkatkan semua terminal bushing sisi sekunder (r, s, t, n)
4. Buat rangkaian seperti gambar untuk pengukuaran Primer - Sekunder
5. Buat rangkaian pengukuran seperti gambar dibawah untuk pengukuran
Primer ke tanah
6. Buat rangkaian pengukuran seperti gambar dibawah untuk pengukuran
Sekunder ke tanah
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 33
bc
n
n
a N
C
BA
bc
nn
a N
CB
A
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga
Untuk masing–masing pengukuran lakukan selama 10 menit, catat hasil
pengukuran yang ditunjuk oleh alat ukur setelah pada menit ke-1 (pertama)
dan hasil pengukuran pada menit ke-10 (kesepuluh).
Untuk keamanan, buang muatan yang tersisa didalam kumparan primer
ataupun sekunder dengan cara menghubungsingkatkan terminal bushing
20kV dan 150 kV ke ground/body trafo menggunakan kabel berisolasi.
Dari hasil pengukuran hitung Indek Polaritas (IP) untuk masing-masing
pengukuran. IP dihitung dengan cara membagi hasil pengukuran pada menit
ke-10 (sepuluh) dengan hasil pengukuran selama pada menit ke-1 (pertama).
IP = M (10) / M (1)
Interprestasi hasil pengukuran IP dapat dilihat pada tabel berikut:
Tabel 5-6. Index Polarisasi
No Index Polarisasi (IP) Kondisi
1 <1,00 Berbahaya
2 1,00 – 1,10 Jelek
3 1,10 – 1,25 Dipertanyakan
4 1,25 – 2,00 Baik
5 >2,00 Sangat Baik
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 34
bc
nn
a N
CB
A
Chek list
Serah terima
instalasi
Tanda & Rambu K3
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga
5.3.2 Pengukuran Tahanan Pentanahan
Pengukuran tahanan pentanahan dibagi dalam dua bagian yaitu:
Pengukuran tahanan NGR
Pengukuran tahanan tanah
Langkah Pengukuran tahanan NGR
Buka konduktor pada terminal bushing 20 kV NGR dan terminal
pentanahan, kemudian bersihkan terminal tersebut.
Ukur tahanan dari NGR seperti pada rangkaian gambar berikut.
Bandingkan hasil pengukuran dengan nilai NGR pada name plate.
Gambar 5-25. Pengukuran NGR
Pengukuran Tahanan Tanah
Pentanahan peralatan dan pentanahan sistem tenaga listrik dipengaruhi oleh
tahanan tanah di GI tersebut. Sistem pentanahan di GI biasanya di buat
dalam sistem mesh untuk mendapatkan tahanan pentanahan yang sekecil
mungkin. Tahanan tanah ditentukan oleh kondisi tanah itu sendiri. Tanah
kering, berbatu nilai tahanan tanhnya akan lebih besar dibanding tanah basah.
Langkah Pengukuran Tahanan Pentanahan (alat ukur Kyoritsu)
1. Peralatan yang akan diukur Tahanan pentanahannya harus
bebas tegangan, yaitu jika kita akan mengukur Tahanan Pentanahan titik
Neutral Trafo / Solid Grounding, NGR, CT , LA dan CVT
2. Lepaskan terminal pentanhan dengan peralatan
3. Bersihkan ujung pentanahannya dan terminalnya
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 35
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga
4. Lakukan pengukuran nilai tahanan peralatan dengan langkah
sbb:
a. Hubungkan kabel alat ukur (Terminal E) ke terminal pentanahan
b. Hubungkan kabel alat ukur (Terminal C) ketanah dengan jarak 5 – 10
meter dari alat ukur dengan nggunakan road yang ditancapkan
c. Hubungkan kabel alat ukur (Terminal P) ketanah dengan jarak 5 –10
meter antara ujung kabel kuning dengan ujung kabel merah dengan
memakai road yang ditancapkan ketanah.
5. Nilai pentanahan peralatan yang diukur dan kedua elektroda
tersebut harus berada pada suatu garis lurus (segaris).
6. Operasikan alat ukur dengan memeriksa batere dari alat
tersebut
7. Putar selector tahanan untuk melihat nilai tahanan peralatan
dengan menjaga jarum pada galvanometer tetap ditengah.
8. Amati hasil pengujian masukkan dalam test report sebanyak 3
kali kearah lain hasil akhir adalah rata-rata dari total pengukuran tersebut.
9. Pengukuran selesai,lanjutkan dengan penyambungan kembali
pentanahan keterminal yang kita lepas.
10. Kembalikan alat-alat yang telah dipakai seperti semula.
5.3.3 Pengukuran Tangen
Pengukuran tangen delta, pada prinsipnya addalah mengukur arus bocor
kapasitif pada transformator. Trafo dianggap sebagai kapasitor murni. Pada
kapasitor, apabila dialiri arus bolak-balik (AC) maka arus akan mendahului
tegangan sebesar 90o.
Ic = ώ C V.
Oleh karena kehilangan daya dielektrik, sudut arus mendahului tegangan tidak
lagi 90 derajat. Faktor daya dari kapasitor adalah cos . Dan adalah sudut
fasa dari kapasitor.
Sudut kehilangan daya (loss angle) adalah = 90 – . Sehingga faktor daya
bisa ditulis sebagai sin .
Kehilangan daya karena kapasitor yang tidak sempurna besarnya adalah :
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 36
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga
PD = V I cos = V I sin .
Komponen kapasitor yang tidak sempurna besarnya adalah Ic = I cos = I ώ
C V. Sehingga
PD = V2 ώ C tan
Rangkaian Pengukuran
Rangkaian pengukuran tangent delta ada bebarapa macam
Test mode UST (CHL) obyek uji tidak diketanahkan
Test mode GHT (CHG) obyek uji diketanahkan
Test mode GHTg (CHG) obyek terhadap guard
Tabel 5-7. Pengukuran pada trafo dengan 2 kumparan
Test Mode C yang diukur
UST A CHL
UST B CHL
UST A+ B CHL
GST A + B CHL + CHG
GSTg A CHG
GSTg B CHL + CHG
GSTg A + B CHG
UST = Ungrounded Specimen Test
= CHL1 + CHL2 +CHL3
GST = Grounded Specimen Test
= CUST + CHE1 + CHE2 +CHE3
GSTg = Grounded Specimen Test with Guard
= CHE1 + CHE2 +CHE3
Keterangan :
C = Capacitance
H = High Voltage
L = Low Voltage
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 37
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga
1-3 = fasa
E = Ground
Tabel 5-8. Hasil Pengukuran Tangen Delta
Hasil Uji Kondisi
< 0.5% Bagus
0.5 % - 0.7 % Mengalami Penurunan
0.7 % - 1.0 % dan naik Perlu Diperiksa
1.0 % Jelek
5.3.4 Pengujian Kekuatan Dielektrika dan Kualitas Minyak Standar
Tujuan pengujian adalah untuk mengukur kemampuan minyak trafo
mengisolasi tegangan. Umur trafo sangat ditentukan oleh umur sistem
isolasinya, oleh karena itu adalah sangat penting memelihara minyak trafo
sebagai salah satu media isolasi trafo. Untuk menentukan jenis pemeliharaan
minyak trafo, perlu diketahui kondisi dari minyak trafo tersebut. Pengujian
minyak trafo bertujuan mengetahui kondisi minyak trafo tersebut. Selain
kondisi minyak trafo, dari hasil pengujian dapat diketahui kondisi dari trafo itu
sendiri.
Beberapa macam pengujian diperlukan untuk mengetahui kondisi minyak trafo
tersebut diantaranya :
Tegangan tembus
Kandungan air
Tegangan permukaan
Spesific resistance
Keasaman
Viscosity
Flash point
Pour point
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 38
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga
Density
Sludge
Ash content
Beberapa pengujian harus dilakukan di laboratorium, satu mata uji yang bisa
dan biasa dilakukan di lapangan adalah pengujian tegangan tembus.
Pengujian yang lain biasa disebut dengan Standard Quality Oil Test.
Batasan hasil pengujian minyak standard adalah sebagai berikut :
Tabel 5-9. Hasil Tes Pengujian Minyak
Sifat Minyak Isolasi Satuan Spesifikasi Metode Uji
Kejernihan (Appearance) - Jernih IEC 296
Massa jenis (density) 20o
C
g/cm3 ≤ 0,895
IEC 296
Viscositas kinematik
(kinematic viscosity) :
20o C cSt ≤ 25 IEC 296
-15o C cSt - IEC 296
-30o C cSt ≤ 1800 IEC 296
Titik nyala (Flash point) o C ≥ 130 IEC 296A
Titik tuang (Pour point) o C ≤ - 40 IEC 296
Angka kenetralan
(neutralization number)
mg KOH/g < 0,03 IEC 296
Kandungan air (Water
content)
ppm <25 ISO 760-1978
(E)
Tegangan tembus
(Breakdown Voltage)
kV/2,5 mm ≥ 50 IEC 156 & IEC
296
Faktor kebocoran dielektrik
(Dielectric Dissipation
factor)
- ≤ 0,05 IEC 250
Stabilitas oksidasi
(Oxydation stability)
IEC 474 & 74
- Kenetralan mg KOH ≤ 0,40
- Kotoran % ≤ 0,10
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 39
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga
5.3.5 Pengujian Tegangan Tembus (Breakdown Voltage)
Pengujian tegangan tembus adalah pengujian minyak trafo dengan memberi
tegangan pada frekwensi sistem. Dua elektroda dipasang pada jarak tertentu
(2,5 mm) dan diberi tegangan secara bertahap dari rendah ke tinggi sampai
minyak trafo mengalami flash over.
Agar hasil pengujian akurat, beberapa persyaratan harus dipenuhi misalkan :
Pengambilan sampel harus mengikuti prosedur, wadah sampel harus bersih,
tidak basah. Sampel tidak boleh terkena tangan. Wadah untuk mengambil
sampel harus berwarna gelap dan lain-lain. Pengujian untuk satu sampel
dilaksanakan beberapa kali ( 5 kali) dan hasilnya diambil rata-rata. Dalam satu
trafo diambil dua sampel, minyak bagian atas dan bagian bawah trafo.
Standard hasil pengujian adalah sbb:
Tabel 5-10. Tabel Tegangan Tembus/Breakdown Voltage Sesuai IEC 156
Tegangan Operasi Trafo
(kV)
Jarak Gap (mm) Nilai Minimum
(kV)
Un ≤ 36 2,5 30
36 < Un ≤ 70 2,5 35
70 < Un ≤ 170 2,5 40
170 < Un 2,5 45
Standard yang biasa digunakan di lapangan adalah untuk trafo yang sudah
dipakai adalah 40 kV / 2,5 mm dan minyak baru adalah 50 kV / 2,5 mm.
OIL TREATMENT
Apabila hasil pengujian tidak memenuhi standard, minyak bisa ditreatment
dengan menggunakan Oil Perification. Peralatan ini mempunyai beberapa
tahap perlakuan (treatment) diantaranya :
1. Filtering
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 40
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga
Menggunakan filter yang berfungsi untuk menyaring material asing yang
ada dalam minyak, misalkan sobekan kertas selulosa, rontokan cat,
bangkai ular, bangkai burung, bangkai biawak, tusuk gigi, bungkus nasi,
buku manual dan lain-lain.
2. Pemanasan
Menggunakan heater dengan tujuan untuk membuang air yang
terkandung dalam minyak trafo. Minyak trafo dipanaskan sehingga
mencapai suhu 70o – 80oC. Diharapkan air yang terkandung pada minyak
trafo dapat menguap dan terpisah dari minyak trafo. Tetapi secara teori
dan kenyataan lapangan, air baru akan menguap pada suhu 100oC pada
tekanan 1 atm. Menaikkan suhu sampai suhu mencapai 100oC atau lebih
berkemungkinan dapat menyebabkan minyak atau peralatan oil
purification rusak. Untuk itu diperlukan satu proses lagi yaitu vacuum.
3. Vacuum
Pada tekanan kurang 1 atm, dengan suhu dibawah 100oC, air sdh bisa
berubah menjadi uap dan terpisah dengan minyak trafo.
4. Sentrifugal
Proses ini dilakukan dengan cara memutar minyak trafo dalam satu
wadah. Diharapkan material yang berat jenisnya lebih berat dari minyak
trafo, misalkan beram tembaga, lumpur, karat dan lain-lain, bisa
terkumpul di tengah wadah sehingga mudah dipisahkan dari minyak trafo.
5. Fuller Earth
Proses ini bertujuan memisahkan asam yang terdapat dalam minyak
trafo. Cara kerjanya adalah material fuller earth akan mengikat asam yang
ada dalam minyak trafo seperti halnya silica gel mengikat air/uap air dari
udara.
5.3.6 Pengukuran DGA
Suatu analisa secara kualitatif maupun kuantitatif gas terlarut pada minyak
isolasi trafo, untuk mengetahui dan menganalisa ketidaknormalan yang terjadi
pada bagian dalam/internal trafo. Analisa ini dilakukan dengan peralatan yang
bernama Gas Chromatograph.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 41
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga
Cara pelaksanaan pengukuran :
Ambil sampel minyak trafo untuk diuji di laboratorium (cara dan peralatan
untuk pengambilan sampel mempunyai prosedure tertentu).
Langkah pertama yang dilakukan di laboratorium adalah ekstrasi atau
memisahkan gas dari contoh minyak. Pemisahan gas dari minyak
menggunakan peralatan pompa vacum yang berada dalam peralatan gas
chromatographi.
Dari hasil akstrasi ini, gas – gas terlarut akan terpisahkan dari minyak
selanjutnya akan dianalisa jenisnya.
Gas Chromatographi dapat diartikan “ memisahkan “ dan mendeteksi
jenis- jenis gas yang telah diekstrak dari contoh minyak.
Jenis gas yang dapat dedeteksi dengan peralatan gas chromatographi
hanya ada 9 jenis gas, terdiri dari gas-gas yang mudah terbakar
(combustible gases) dan uncombustible gases (gas tidak mudah terbakar,
CO2 , N2, O2)
Gas yang di deteksi volumenya sangat kecil, hanya part per mllion (ppm)
atau seper sejuta liter.
Tabel 5-11. Jenis Gas Terlarut pada Minyak Isolasi Trafo dan Daya Larut Gas
pada Minyak
INTERPRESTASI DATA
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 42
Hydrogen
Nitrogen
Carbon Monoxide
Oxygen
Methane
Carbon Dioxide
Etahane
Ethylene
Acetylene
H2
N2
CO
O2
CH4
CO2
C2H6
C2H4
C2H2
7,0 %
8,6 %
9,0 %
16,0 %
30,0 %
120,0 %
280,0 %
280,0 %
400,0 %
Combustible
Combustible
Combustible
Combustible
Combustible
Combustible
JENIS
GAS
SYMBO
L DAYA
LARUT
SIFAT
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga
Setelah diperoleh data jenis gas yang diproduksi didalam tangki trafo, maka
untuk mengetahui jenis ketidaknormalan atau gangguan yang terjadi,
dilakukan interprestasi atas data-data tersebut.
Hasil pengujian di laboratorium dan pengalaman lapangan telah
membuktikan bahwa apabila didalam minyak isolasi trafo ditemukan
combustible gas maka dipastikan telah terjadi ketidak normalan pada trafo
tersebut.
Tabel interprestasi Kandungan Gas Terlarut yang sering digunakan dibagi
berdasarkan 4 (empat) bagian tabel, yaitu:
1. Berdasarkan jenis gas yang diproduksi
2. Berdasarkan prosentase gas kunci
3. Berdasarkan total kandungan combustable gas
4. Berdasarkan perbandingan/ratio rogers
1. INTERPRESTASI BERDASARKAN GAS DIPRODUKSI
Tabel 5-12. Interprestasi berdasarkan Gas Diproduksi
GAS TERDETEKSI INTERPRESTASI
Nitrogen dan kurang atau lebih 5 %
Oksigen
Trafo operasi normal
Nitrogen dan lebih 5 % Oksigen Periksa kebocoran pada seal dan kran-
kran
Nitrogen dan Carbon Dioksida, atau
Karbon Monoksida atau
keduanya
Trafo beroperasi dengan beban lebih atau
beroperasi dengan suhu tinggi, yang
mengakibatkan isolasi kertas mengalami
kerusakan
Nitrogen dan Hidrgen Terjadi Corona, lektroisa air atau terdapat
karat
Nitrogen, Hidrogen, Karbon
Dioksida dan Karbon Monoksida
Terjadi corona pada isolasi kertas atau
terjadi pembebanan lebih pada trafo
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 43
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga
Nitrogen, Hidrogen, Methan dan
sedikit Ethane dan Ethelene
Terjadi loncatan bunga api kecil (sparking)
atau ada sebagian kecil minyak isolasi
yang breakdown
Nitrogen, Hidrogen, Methan dan
Karbon Dioksida, Karbon
Monoksida, dan sedikit Hidrokarbon
(sedikit acythlene tidak terdeteksi)
Terjadi loncatan bunga api kecil (sparking)
atau ada sebagian kecil isolasi kertas yang
rusak
Nitrogen dengan Hidrogen yang
tinggi, dan sejumlah hidrokarbon
termasuk Acetylene
Terjadi loncatan bunga api panjang
(arcing) akibat detorasi minyak isolasi
Sama dengan diatas, ditambah
dengan Carbon Dioksida dan
Carbon Monoksida
Sama dengan diatas, arcing juga terjadi
pada isolasi kertas
2. INTERPRESTASI BERDASARKAN KANDUNGAN GAS KUNCI
Tabel 5-13. Interprestasi berdasarkan Kandungan Gas Kunci
Kondisi Trafo Gas Kunci
Arcing pada minyak isolasi Acethylene
Corona pada minyak isolasi Hydrogen
Overheating pada minyak isolasi Ethylene
Overheating pada Isolasi kertas Carbon Monoksida
3. INTERPRESTASI DATA GAS BERDASARKAN TOTAL COMBUSTABLE GAS
Tabel 5-14. Interprestasi Data Gas berdasarkan Total Combustable Gas
Total combustible gas 0 – 500 ppm : Trafo beroperasi dengan normal
Total combustible gas 500 - 1000 ppm : Terjadi dekomposisi minyak isolasi,
kemungkinan akibat proses operasi
penuaan usia.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 44
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga
Total combustible gas 1000 - 2500 ppm : Terjadi dekomposisi tingkat tinggi
minyak isolasi, harus dilihat trend
kenaikannya setiap saat.
Total combustible gas > 2500 ppm : Terjadi dekomposisi sangat tinggi
minyak isolasi, trafo harus keluar
Operasi, adakan pemeriksaan detail.
4. INTERPRESTASI DATA GAS MENGGUNAKAN RATIO ROGERS
Tabel 5-15. Interprestasi Data Gas Menggunakan Ratio Rogers
CASE
(KASUS)
R2 R1 R5 Suggested Fault Diagnosis
(Diagnosa gangguan yang diperkirakan)C2H2/C2H4 CH4/CH2 C2H4/C2H6
1 < 0.1> 0.1 < 1.0
< 0.1Unit normal
(Normal)
2 < 0.1 < 0.1 < 0.1
Low energi density arcing -Partial discharge (corona)
(Energi kepadatan busur api rendah- telah terjadi korona dgn kapasitas rendah)
3 0.1 s/d 3.0 0.1 s/d 1.0 > 3
Arching - high density discharges
(terjadi busur api dengan kepadatan pelepasan yang tinggi)
4 < 0,1> 0.1 < 1.0
1.0 s/d 3.0
Low temperature thermal over heating (mengalami pemanasan berlebih tapi tidak terlalu signifikan)
5 > 0.1 > 0.1 1.0 s/d 3.0
High tempertaure thermal overheating - less than 700°C (mengalami pemanasan berlebih s.d. 700°C)
6 > 0.1 > 0.1 > 3.0
High tempertaure thermal overheating - more than 700°C (mengalami pemanasan lebih diatas 700°C)
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 45
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga
5.4 PENGENALAN CONDITION BASED MAINTENANCE (CBM)
5.4.1 Definisi CBM
Suatu strategi pemeliharaan yang didasarkan pada kondisi suatu asset fisik
dengan menggunakan parameter-parameter yang bisa dianggap mampu
merepresentasikan kondisi dari asset fisik tersebut.
5.4.2 Tujuan CBM
Untuk mendapatkan cost effectiveness dan mengetahui tindakan yang harus
dilakukan terhadap asset fisik tersebut berdasarkan condition assessment.
5.4.3 Fakta CBM
±90% periodic preventive maintenance tidak diperlukan karena sistem masih
dalam kondisi baik.
Kelebihan :
deterministic intervention
pemeliharaan dilakukan jika benar-benar dibutuhkan
memperkecil maintenance costs
mengurangi outage akibat pemeliharaan
Tantangan :
- Investasi ekstra untuk peralatan monitoring
dibutuhkan parameter yg menggambarkan penurunan kondisi peralatan.
Product value
Complementary costs
Cos
t/va
lue
Time
Endurable lifetimeNew Endurable lifetime New Technical lifetime
Technical lifetime
Product value
Complementary costs
Cos
t/va
lue
Time
Endurable lifetimeNew Endurable lifetime New Technical lifetime
Technical lifetime
Gambar 5-26. Manfaat Implematasi CBM
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 46
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga
Product Value menurun, biaya pemeliharaan akan meningkat.
CBM membantu memperpanjang endurable lifetime dan technical lifetime.
Usia asset dapat diperpanjang.
Failu
re R
isk
Time(New) Random Failure
Random FailureInfant Failure
Ageing
(New) Ageing
Failu
re R
isk
Time(New) Random Failure
Random FailureInfant Failure
Ageing
(New) Ageing
Gambar 5-27. Pemeliharaan yang tepat dpt menghambat ageing peralatan
5.4.4 Langkah-langkah Implementasi CBM
1. Tentukan critical HV component pada sistem (berdasarkan failure
statistic). Menentukan peralatan yang akan dilakukan CBM.
2. Tentukan critical subcomponents dengan pendekatan FMECA (Failure
Mode Effect Critical Analysis).
3. Membangun dan melakukan kegiatan diagnostics (pengukuran dan lain-
lain) yang didasarkan pada critical component.
4. Menyimpan dan menganalisa hasil pengukuran dan pemeliharaan
dengan menggunakan metode Data Mining.
CRITICAL HV COMPONENT:
1. Biaya pemeliharaan per switchgear peralatan HV saat ini.
2. Outage time yang dibutuhkan untuk pemeliharaan.
3. Resiko maintenance induced failure. Kompleksitas peralatan dan
technical impact dari preventive maintenance.
4. Jumlah populasi peralatan.
5. Usia peralatan dan lifetime yang diharapkan.
6. Kecenderungan failure behaviour dan failure frequency saat ini.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 47
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Pemeliharaan Trafo Tenaga
DATA BASE DAN DATA MINING:
Proses data mining diperlukan untuk melakukan analisa data-data yang tidak
dapat diimpretasikan secara langsung dengan standart yang ada atau hasil
pengukuran bergantung dengan kondisi lingkungan peralatan (temperatur,
kelembaban dan lain-lain).
Metode diagnosis data mining:
Regresi, artificial neural network, fuzzy logic, case base reasoning, condition
base reasoning.
Gambar 5-28. Ilustrasi CBM
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 48