pengaruh bentuk dan jumlah partikel terhadap karakteristik ... · isolasi gas. dibandingkan dengan...

PROSEDING SEMINAR TUGAS AKHIR (2014) 1-6

1

Abstrak— Media isolasi minyak merupakan suatu jenis media

isolasi yang biasa digunakan dalam peralatan tegangan tinggi

untuk memisahkan bagian bertegangan dengan bagian tidak

bertegangan. Namun media isolasi minyak dapat mengalami

penurunan nilai tegangan tembus, salah satu penyebab

penurunan tersebut adalah adanya partikel pejal. Oleh karena

itu diperlukan suatu pengujian untuk mengetahui pengaruh

suatu partikel terhadap karakteristik partial discharge dan

tegangan tembus isolasi minyak. Dari hasil pengujian

didapatkan adanya partikel mengurangi nilai tegangan tembus

dari suatu media isolasi minyak. Selain itu adanya partikel

menyebabkan timbulnya dua jenis korona pada media isolasi

minyak, yaitu korona positif dan korona negatif.

Kata Kunci—isolasi minyak, partial dischrage, partikel,

tegangan tembus

I. PENDAHULUAN

EDIA isolasi merupakan suatu media yang digunakan

untuk memisahkan dua atau lebih elektroda

bertegangan. Salah satu jenis dari media isolasi ini adalah

media isolasi cair. Media isolasi cair memiliki kekuatan

dielektrik yang lebih besar jika dibandingkan dengan media

isolasi gas. Dibandingkan dengan media isolasi gas, media

isolasi cair memiliki kerapatan 1000 kali atau lebih. Media isolasi cair biasanya digunakan sebagai media isolasi pada

kapasitir dan trensformator. Salah satu jenis media isolasi cair

adalah minyak.

Dibalik keunggulan yang dimiliki oleh media isolasi cair,

media isolasi cair juga dapat mengalami tegangan tembus

atau proses kegagalan media isolasi. Salah satu penyebab

terjadinya tegangan tembus karena adanya kontaminasi

partikel pada media isolasi cair. Media isolasi cair dapat

mengalami penuaan yang mengakibatkan adanya partikel-

partikel lain di dalamnya, seperti oksigen, air, endapan,

partikel-partikel lain hasil dekomposisi bahan padat yang

akan mengkontaminasi media isolasi cair dan dapat menurunkan nilai tegangan tembus media isolasi cair

tersebut.[1]

Karena adanya partikel dapat mempengaruhi karakteristik

tegangan media isolasi cair, maka dibutuhkan penelitian

pengaruh bentuk dan jumlah partikel terhdap karakteristik

tegangan tembus pada media isolasi minyak.

II. KEGAGALAN PARTIKEL MEDIA ISOLASI CAIR

Adanya butiran padat/partikel pada suatu bahan isolasi

dapat disebabkan oleh adanya penuaan bahan isolasi,

masuknya partikel-partikel pada saat pengoperasian dan

kontak terhadap lingkungan luar pada peralatan yang tidak

tertutup. Partikel dalam bahan isolasi akan mengakibatkan

terjadinya pembesaran medan pada bahan isolasi disekitar

partikel tersebut. Adanya medan akan menghasilkan gaya

elektrik yang mendorong partikel kearah medan yang kuat.

Besarnya gaya elektrik yang bekerja pada butiran padat

adalah sebagai berikut:

𝐹 = 2𝜋𝑟3𝜀0𝜀1𝜀2−𝜀1𝜀2+2𝜀1

∇𝐸2 (1)

Adapun F= besarnya gaya yang bekerja pada partikel, r=

jari-jari partikel, E= gradient tegangan, 𝜀1= permitivitas

dielektrik cair, 𝜀2= Permitivitas partikel.

Jika 𝜀2 > 𝜀1, maka gaya yang bekerja pada partikel searah

dengan tekanan listrik masksimum (Fa) dan mendorong

partikel ke arah bagian yang memiliki medan yang kuat.

Sebaliknya, jika 𝜀2 < 𝜀1, maka gaya yang bekerja pada butiran

berlawanan arah dengan tekanan listrik maksimum (Fb). Saat

𝜀2 > 𝜀1, konstanta dielektrik partikel lebih besar jika dibandingkan dengan dielektrik di sekitarnya, sehingga saat

terdapat medan yang tinggi di elektroda, partikel tersebut

akan terdorong ke arah bagian yeng memiliki medan yang

kuat. Partikel yang tertarik pada medan yang kuat akan terisi

muatan akibat pengaruh medan tersebut. Setelah partikel

tersebut termuati, partikel akan kembali ke elektroda dengan

medan yang lemah dan akan melepaskan muatan sehingga

terjadi peluahan kecil antara partikel dengan elektroda. [2]

Selain itu terdapat pula gaya grafitasi dan gaya viscous

(kekentalan) yang berpengaruh pada partikel. Gaya grafitasi

merupakan gaya tekan ke bawah yang bekerja pada partikel.

Sedangkan gaya viscous merupakan kekentalan suatu media isolasi. Gaya ini akan memperlambat pergerakan partikel.

Besarnya gaya grafitasi dan viscous adalah sebagai berikut:

Gaya grafitasi

𝐹𝑔 = 𝜋𝑟2𝑙𝜌𝑔 (2)

Gaya kekentalan (viscous)

𝐹𝑣 = 6𝜋𝜂𝑟𝑣 (3)

+

FB

FA

- Gambar 1. Kegagalan partikel media isolasi minyak

Pengaruh Bentuk dan Jumlah Partikel Terhadap

Karakteristik Partial Discharge dan Tegangan Tembus

Isolasi Minyak Pada Medan Seragam Made Yudhi Setyawan, I Made Yulistya Negara. R. Wahyudi

Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)

Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 E-mail: [email protected]

M


2

Adapun 𝜌= kepadatan partikel (kg/m3), g = percepatan

grafitasi (9,8m/s2), v = kecepatan partikel, 𝜂 = koefisien

kekentalan (viscocity).[7,8]

Ketiga gaya tersebut bekerja secara bersama terhadap

partikel. Jika gaya elektrik lebih besar dari gaya grafitasi dan viscous maka partikel akan terdorong ke arah medan yang

kuat.

Saat terdapat banyak partikel dalam dielektrik, gaya Fa

mengakibatkan partikel akan tertarik dan sejajar diantara

kedua elektroda seakan-akan membentuk jembatan yang

akan mengawali terjadinya kegagalan.

III. RANGKAIAN PERCOBAAN

Pada Tugas Akhir ini digunakan tegangan tinggi DC dalam

pengujian untuk mengetahui pengaruh bentuk dan jumlah

partikel terhadap karakteristik partial discharge dan tegangan

tembus isolasi minyak. Adapun rangkaian penguian yang

akan digunakan seperti gambar 2 dan gambar 3.

Adapun bagian-bagian dari rangkaian pengujian tersebut

adalah sebagai berikut: 1 = high voltage transformer, 2 = high

voltage dioda, 3 = coupling capacitor, 4 = measuring

resistor, 5 = elektroda plat-plat, 6 = grounding switch, 7 =

current transducer, 8 = PC, 9 = current probe.

Pengujian untuk menentukan pengaruh bentuk dan jumlah

partikel terhadap karakteristik partial discharge dan tegangan tembus isolasi minyak pada medan seragam dilakukan di

Laboratorium Tegangan Tinggi Teknik Elektro ITS.

Pengujian dilakukan dengan menggunakan tegangan tinggi

DC dan bentuk serta jumlah partikel sebagai variabelnya.

Partikel yang digunakan adalah aluminium.

Partikel yang digunakan terbuat dari aluminium yang

terbuat dari kabel aluminium yang dipotong kecil-kecil.

Kabel aluminium dipotong dengan ukuran 2mm, 4mm dan

6mm.

6

2

3 4 51

Gambar 2. Rangkaian pengujian DC

9

7 8

6

2

3 4 51

A

Gambar 3. Rangkaian pengujian arus partial discharge

Terdapat standar pengujian dalam melaksanakan suatu

pengujian tegangan tembus dalam isolasi minyak, yaitu IEC

156 dan SPLN 49-1 1982. Menurut standar tersebut, jarak

yang digunakan antara elektroda adalah 2,5 mm dengan besar

tegangan tembus yang terjadi adalah 30 kV. Namun dalam

pengujian ini, digunakan jarak sela sebasar 10 mm, hal itu dikarenakan pengujian ini hanya bertujuan untuk mengetahui

pengaruh bentuk dan jumlah partikel terhadap partial

discharge dan tegangan tembus pada media isolasi minyak.

Selain itu, digunakannya jarak sela 10 mm dikarenakan untuk

mempermudah melihat gejala-gejala yang terjadi saat

pengujian dilakukan.

IV. HASIL PENGUJIAN DAN ANALISIS

A. Hasil Pengujian Pergerakan Partikel

Selama pelaksanaan pengujian, dilakukan pula proses

perekaman video untuk mengetahui pergerakan partikel di

dalam media isolasi minyak. Dari rekaman video didapatkan

hasil seperti gambar 4.

B. Hasil Pengujian Partial Dicharge dan Tegangan Tembus

Dalam pengujian untuk menentukan pengaruh bentuk dan

jumlah partikel karakteristik partial discharge dan tegangan

tembus pada medan seragam dilakukan proses pengukuran

inception voltage dan didapatkan hasil tabel 1 dan tabel 2.

Setelah didapatkan hasil tegangan awal terjadinya partial

discharge , selanjutnya dilakukan pengujian nilai tegangan

tembus dengan hasil seperti tabel 3.

A B

C D

E

Gambar 4 Pergerakan partikel dalam media isolasi minyak

Tabel 1. Inception voltage partial discharge terhadap jumlah dan ukuran

panjang partikel (jari-jari penampang 0,5 mm)

l Jumlah Tegangan (KV)

I II III rata-rata min max

2

mm

1 20.5 19.8 20.3 20.20 19.8 20.5

2 20.3 19.4 19.6 19.77 19.4 20.3

3 20.1 19.8 19.2 19.70 19.2 20.1

4

mm

1 20.1 19.8 20.3 20.07 19.8 20.3

2 19.8 19.4 19.7 19.63 19.4 19.8

3 18.4 19.5 19.3 19.07 18.4 19.5

6

mm

1 19.1 18.6 18.5 18.73 18.5 19.1

2 17.8 19.2 18.3 18.43 17.8 19.2

3 17.3 16.6 17.2 17.03 16.6 17.3


3

Tabel 2. Inception voltage partial discharge terhadap jari-jari penampang

partikel (panjang jari-jari 4 mm)

Jari-

jari Jumlah

Tegangan (KV)

I II III rata-

rata min max

0,5

mm

1 20.1 19.8 20.3 20.07 19.8 20.3

2 19.8 19.4 19.7 19.63 19.4 19.8

0,75

mm

1 18.4 18.3 17.8 18.17 17.8 18.4

2 17.7 17.5 18.2 17.80 17.5 18.2

0,8

mm

1 16.7 16.1 14.2 15.67 14.2 16.7

2 14.2 13.8 14.6 14.20 13.8 14.6

Tabel 3. Tegangan tembus terhadap ukuran partikel

Jari-Jari

(mm) Panjang (mm) Jumlah Tegangan (KV)

0.5

2 3 101

4 3 96

6 3 93

0.75 4 3 90

0.8 4 3 86

C. Mekanisme Pergerakan Partikel

Pergerakan partikel dalam media isolasi minyak diantara

elektroda merupakan bentuk awal dari terjadinya proses

partial discharge. Pergerakan partikel diawali dengan adanya

peningkatan nilai tegangan pada elektroda. Pergerakan

partikel dimulai dengan berdirinya partikel pada elektroda

bermuatan negatif. Pada gamber 5 terlihat partikel yang mulai berdiri. Partikel

yang berdiri diakibatkan adanya muatan yang mulai

terinduksi ke dalam partikel. Peningkatan nilai tegangan pada

elektroda mengakibatkan besarnya muatan yang terinduksi.

Besarnya muatan yang terinduksi sesuai dengan persamaan

berikut:

𝑄 = 2𝜋𝜀0𝑟𝑙𝐸 (4)

Persamaan 4 merupakan besarnya muatan yang terinduksi

pada saat partikel dalam posisi horizontal. Saat partikel dalam

posisi vertikal besarnya muatan yang terinduksi sesuai

dengan persamaan:

𝑄 =𝜋𝜀0𝑙

2𝐸

ln(2𝑙

𝑟)−1

(5)

Adapun E merupakan besar medan diantara elektroda, ε_0

merupakan permitivitas ruang hampa, l merupakan panjang

partikel dan r merupakan jari-jari partikel.

Adanya perbedaan muatan antara partikel dengan elektroda

yang bermuatan yang bermuatan positif mengakibatkan

adanya gaya yang menarik partikel ke arah elektroda bermuatan positif.

Pada gambar 6 (A dan i) terlihat partikel yang sudah

berdiri. Akibat adanya medan yang kuat pada elektroda

bermuatan positif dan perbedaan muatan antara elektroda

positif dengan partikel mengakibatkan partikel akan

terdorong ke arah elektroda bermuatan positif. Terdorongnya

partikel ke arah medan yang kuat dipengaruhi oleh tiga gaya

yang bekerja pada partikel tersebut yaitu gaya elektrik, gaya

grafitasi dan gaya kekentalan (viscous). Jika gaya elektrik

lebih besar dari gaya grafitasi dan gaya kekentalan maka

partikel akan terdorong ke arah medan yang kuat. Adapun

persamaan untuk ketiga dapat dilihat pada persamaan 1, 2 dan 3.

-

+

+--

+

+-

Gambar 5 Awal pergerakan partikel

A B

-

+

+

-

-

+

+

-

-

+

+

-

i ii iii

Gambar 6 Partikel bergerak ke elektroda bermuatan positif

A B

-

+

+

i-

+

+

ii-

+

+

-iii

-

+

- iv

Gambar 7 Parttikel yang termuati muatan positif

Gambar 7 menunjukan partikel yang telah menempel pada

elektroda bermuatan positif. Medan yang kuat pada elektroda

bermuatan positif terinduksi ke partikel sehingga partikel juga akan bermuatan positif. Partikel yang termuati muatan

positif akan kembali terdorong ke elektroda bermuatan

negatif akibat partikel dan elektroda memiliki muatan yang

sama. Partikel bermuatan positif yang terdorong ke elektroda

negatif akan melepaskan muatan saat tiba di elektroda negatif

sehingga terjadi micro discharge antara partikel dengan

elektroda bermuatan negatif. Micro discharge merupakan

pelepasan muatan antara partikel dengan elektroda dalam

jumlah yang kecil. Pelepasan muatan pada partikel

mengakibatkan partikel akan bermuatan negatif dan akan

tertarik kembali ke elektroda bermuatan positif. Kejadian

yang dijelaskan pada gambar 5 sampai dengan gambar 7 akan terjadi secara terus menerus sehingga partikel bergerak

memantul diantara kedua elektroda.

D. Pengaruh Partikel Terhadap Tegangan Mula Partial

Discharge

Pada pengukuran tegangan partial discharge didapatkan hasil sesuai dengan tabel 1. Dari tabel 1 digambarkan grafik

yang menunjukan karakteristik tegangan awal partial

discharge sebagai fungsi perbedaan ukuran dan jumlah

partikel.

Gambar 8 menunjukan pengaruh ukuran partikel terhadap

tegangan awal partial discharge. Gambar 8 menunjukan

semakin panjang ukuran partikel semakin kecil tegangan

mula yang terjadi, hal tersebut dikarenakan pengaruh medan


4

yang terdapat di sekitar partikel. Sesuai dengan persamaan 4,

muatan dalam partikel berbanding lurus dengan panjang

partikel, sehingga semakin panjang partikel, semakin besar

muatan yang terdapat dalam partikel. Peningkatan jumlah

muatan maka akan meningkatkan medan yang terbentuk.

Adanya medan yang semakin besar maka akan menyebabkan tegangan mula yang semakin kecil.

Hal yang serupa terlihat pada gambar 9. gambar tersebut

menunjukan karakteristik tegangan mula terhadap jumlah

partikel. Terlihat jumlah partikel berbanding terbalik

terhadap tegangan mula partial discharge yang terjadi.

Pada gambar 10 menunjukan karakteristik tegangan mula

partial discharge terhadap jari-jari partikel. Semakin besar

nilai jari-jari partikel semakin kecil tegangan mula yang

terukur, hal tersebut dikarenakan keseragaman medan yang

terletak pada ujung partikel. Semakin luas penampang suatu

partikel, maka medan yang dihasilkan akan semakin seragam

sehigga mengakibatkan turunnya nilai tegangan mula partial discharge.

Gambar 8 Grafik tegangan mula terhadap ukuran partikel (jari-jari 0,5 mm)

Gambar 9 Grafik tegangan mula terhadap jumlah partikel (jari-jari 0,5 mm)

Gambar 10 Grafik tegangan mula terhadap jari-jari partikel (ukuran panjang partikel yang digunakan 4 mm)

E. Pengaruh Partikel Terhadap Tegangan Tembus

Pada pengukuran nilai tegangan tembus didapatkan hasil

sesuai dengan tabel 3. Dapat dilihat pada tabel 3 nilai

tegangan tembus yang terukur berbanding terbalik dengan

panjang partikel. Hal tersebut dikarenakan semakin panjang

partikel semakin banyak muatan yang terdapat dalam partikel

(persamaan 1) Tegangan tembus terjadi saat partikel berada

melayang diantara kedua elektroda. Saat terdapat cukup

medan dan terdapat cukup muatan pada partikel sehingga

akan menyebabkan tegangan tembus diantara elektroda.

Hal lain yang dapat dilihat pada tabel 3 adalah nilai

tegangan tembus berbanding terbalik terhadap jari-jari partikel. Semakin luas penampang suatu partikel

menyebabkan muatan yang terkandung dalam partikel

semakin besar. Jika terdapat cukup muatan pada partikel dan

medan yang kuat pada elektroda, maka akan terjadi peristiwa

tegangan tembus.

F. Mekanisme Korona

Partikel yang bergerak memantul diantara ke dua elektroda

mengakibatkan timbulnya korona di ke dua ujung partikel.

Dari gambar 11 dapat dilihat mekanisme terjadinya korona

akkibat pergerakan partikel. Pada partikel terjadi dua jenis

korona, yaitu korona positif (KP) dan korona negatif (KN).

Adapun mekanisme terjadinya korona adalah sebagai berikut:

i. Partikel yang terdorong ke arah elektroda negatif

akibat adanya persamaan muatan antara partikel dengan

elektroda positif.

ii. Partikel saat berada di elektroda negatif akan

melepaskan muatan pada elektroda negatif sehingga saat terjadi pelepasan muatan akan terjadi pula korona positif

antara partikel bermuatan positif dengan elektroda negatif.

iii. Pelepasan muatan positif pada partikel

mengakibatkan bagian atas partikel akan bermuatan negatif

dan pada medan yang kuat mengakibatkan munculnya korona

negatif antara partikel dengan elektroda positif.

iv. Perbedaan antara partikel dan elektroda positif

mengakibatkan partikel akan tertarik ke arah elektroda

positif. Pada medan yang kuat pergerakan partikel akan

mengakibatkan terjadinya bicorona, terjadinya dua jenis

korona pada ujung partikel.

v. Partikel yang bermuatan negatif pada elektroda positif mengakibatkan munculnya korona positif.

vi. Partikel akan termuati muatan positif akibat medan

yang kuat pada elektroda positif. Akibat partikel yang

bermuatan positif memicu munculnya korona positif antara

partikel dengan elektroda negatif.

-

+

+

i-

+

+ii

-

+

iii+

-KPKP

KN

-

+

v-

KN

-

+

iv

-KN

+KP

-

+

vi

+

KP

Gambar 11 Mekanisme korona

15.00

16.00

17.00

18.00

19.00

20.00

21.00

2 4 6

Tega

nga

n (K

V)

Panjang Partikel (mm)

1 Partikel

2 Partikel

3 Partikel

15.00

16.00

17.00

18.00

19.00

20.00

21.00

1 2 3

Tega

nga

n (K

V)

Jumlah Partikel

2 mm

4 mm

6 mm

10.00

12.00

14.00

16.00

18.00

20.00

22.00

0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

Tega

nga

n (K

V)

Jari-jari (mm)

1 partikel

2 Partikel


5

G. Karakteristik Korona

Gambar 12.a merupakan arus korona pada saat tegangan 20

KV. Korona diawali dengan ketidakstabilan jarak antara satu

sinyal arus dengan yang lain.

Seiring tegangan yang terus dinaikan pada elektroda

mengakibatkan naiknya nilai arus dan jumlah arus korona

yang semakin banyak. Selain itu jarak antara satu sinyal arus

dengan sinyal arus yang lainnya mulai stabil. Kenaikan nilai

arus dikarenakn medan pada elektroda yang semakin besar

akibat nilai tegangan yang semakin tinggi.

Gambar 12.c menunjukan karakteristik arus korona ketika

tegangan 80 KV. Terlihat arus krona yang terjadi semakin banyak dan nilai arus yang semakin tinggi. Semakin banyak

jumlah nilai arus yang terjadi diakibatkan pergerakan partikel

yang semakin cepat di antara kedua elektroda.

Pada gambar grafik arus korona tidak dapat dipisahkan

antara korona positif dengan korona negatif. Hal tersebut

dikarenakan pergerakan partikel yang cepat dan jumlah arus

korona yang terjadi dalam jumlah yang banyak. Nilai arus

korona yang tinggi pada gambar 12.c merupakan arus korona

saat terjadi bicorona pada partikel. Hal tersebut dikarenakan

nilai arus bicorona merupakan penggabungan antara nilai

korona positif dan korona negatif yang terjadi. Jika bentuk grafik arus korona diperbesar akan terlihat

seperti gambar 13. Pada gambar terdapat bagian A dan bagian

B, bagian A arus trigger yang akan memicu timbulnya

korona, sedangkan bagian B merupakan arus korona dimana

dalam bagian tersebut terdiri atas ion negatif dan positif.

H. Pengaruh Jumlah dan Bentuk Partikekl Terhadap

Karakteristik Arus Korona

Dari pengujian yang telah dilakukan didapatkan hasil

seperti gambar 14 dan gambar 15. pada gambar tersebut dapat

dilihat arus yang tidak memiliki kestabilan jarak antara satu

arus dengan arus yang lainnya. Antara bentuk arus pada saat

partikel 2 mm, 4 mm dan 6 mm sulit ditentukan

karakteristiknya. Hal tersebut dikarenkan pola grafik arus

yang tidak dapat ditentukan. Selain itu, sangat sulit untuk

menentukan antara arus korona positif dan korona negatif.

Pada gambar 15, diasumsikan nilai arus yang lebih kecil

dari 20 Ampere dinamakan minor pulse, sedangkan nilai yang

lebih besar dinamakan major pulse. Dapat dilihat pada gambar tersebut nilai rata-rata minor current pada partikel

dengan panjang 6 mm lebih tinggi jika dibandingkan dengan

minor pulse pada partikel dengan panjang 4 mm dan 2 mm.

Hal tersebut dikarenakan muatan yang tersimpan pada

partikel dengan panjang 6 mm lebih besar jika dibandingkan

4 mm dan 2 mm. hal tersebut mengakibatkan nilai partial

discharge yang lebih tinggi.

Gambar 16 menunjukan hal yang serupa. Pada gambar

grafik arus terhadap ukuran jari-jari partikel, sulit untuk

menentukan perbedaan serta pola diantara grafik tersebut.

Tidak dapat ditentukan arus korona positif dan negatif. Pada gambar 16, jika diihat dari nilai minor pulse dan major

pulse, terdapat perbedaan diantara kedua gambar tersebut.

Pada partikel dengan jari-jari penampang 0,75 mm memiliki

nilai minor pulse yang lebih besar jika dibandingkan dengan

partikel dengan penampang 0.55 mm. hal tersebut juga

disebabkan oleh banyaknya muatan yang terdapat dalam

partikel. Semakin besar panjang jari-jari penampang partikel,

maka semakin banyak muatan yang terdapat dalam partikel

sehingga nilai rata-rata arus saat terjadi partial discharge

menjadi lebih besar. Namun ketika jari-jari dinaikan menjadi

0,8 mm, minor pulse sangat sedikit dan kecil. Hal tersebut

dikarenakan medan pada partikel yang semakin seragam

sehingga sulit menghasilkan korona.

a

b

c

Gambar 12 Arus korona saat 1 partikel 2 mm jari-jari 0,5 mm (a. tegangan 20 KV, b. tegangan 40 KV, c. tegangan 80 KV)

AB

Gambar 13 Arus korona yang diperbesar

1 partikel 2 mm 20 KV



Gambar 14 Pengaruh ukuran partikel terhadap arus korona pada tegangan 20 KV (jair-jari 0,5 mm)




Gambar 15 Pengaruh ukuran partikel terhadap arus korona pada tegangan 80 KV (jari-jari 0,5 mm)


6

1 partikel r 0,8 mm 20 KV



Gambar 16 Pengaruh jari-jari partikel terhadap arus korona pada tegangan 80 KV (panjang partikel 4 mm)

V. KESIMPULAN

Dari analisis hasil pengujian yang telah dilakukan maka

dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut:

1. Ukuran partikel berbanding terbalik terhadap

tegangan mula partial discharge. Partikel yang digunakan

memiliki ukuran 2 mm, 4 mm dan 6 mm. Pada partikel 2 mm nilai tegangan mula sebesar 20,20 KV, pada 4 mm sebesar

20,07 KV dan pada 6 mm memiliki nilai tegangan mula 18,03

KV.

2. Jumlah partikel berbanding terbalik terhadap

tegangan mula partial discharge. Jumlah partikel yang

digunakan adalah 1, 2 dan 3. Pada 1 partikel 2 mm memiliki

tegangan mula 20,20 KV, pada 2 partikel memiliki tegangan

mula 19,77 dan pada 3 partikel memiliki tagngan mula 19,70

KV.

3. Panjang dan jari-jari penampang partikel berbanding

terbalik dengan tegangan tembus. Pada partikel dengan

panjang 2 mm nilai tegangan tembus sebesar 101 KV, pada 4 mm sebesar 96 KV dan pada 6 mm sebesar 93 KV (jari-jari

penampang 0,5 mm). Pada jari-jari penampang 0,5mm

memiliki tegangan tembus 96 KV, pada 0,75 mm sebesar 90

KV dan pada 0,8 mm sebesar 86 KV (panjang partikel 4 mm).

4. Partikel mengakibatkan munculnya dua jenis

korona, yaitu korona positif dan korona negatif.

5. Sulit untuk menentukan karakteristik korona yang

terjadi. Hal tersebut dikarenakan pola grafik yang tidak dapat

ditentukan serta ampliudo dan pengulangan arus korona yang

tidak pasti.

6. Terdapat perbedaan minor pulse pada pengaruh korona terhadap panjang partikel. Rata-rata nilai minor pulse

berbanding lurus dengan panjang partikel.

DAFTAR PUSTAKA

[1] Negara, I Made Yulistya. 2013. Teknik Tegangan Tinggi Prinsip dan

Aplikasi Praktis. Yogyakarta: Graha Ilmu.

[2] Koffel, E.; Zaengl, W.S.; dan Kuffel, J. 2000. High Voltage

Engineering Fundamentals. Oxford: Butterworth-Heinemannn.

[3] Huh, C.S.; Jeong, J.I.; dan Cho, H.W. 1999. Study on the Breakdown

Characteristics of Flowing Insulating Oil. Naskah dipresentasikan

dalam International Conference on Dielectric Liquids. Nara.

[4] Wijaya, I Made Indra. 2010. Karakteristik Korona dan Tegangan

Tembus Isolasi Minyak pada Konfigurasi Elektroda Jarum-Plat.

Skripsi, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[5] Kurniastuti, Agustin. 2009. Studi Gangguan dan Pemilihan Peralatan

Pendeteksi Partial Discharge pada Motor BFP 7,1MW/10KV di

PLTU Paiton Unit 2. Tesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[6] Hayt, William H. dan Buck, John A. 2006. Elektromagnetika. Jakarta:

Erlangga.

[7] Holmberg, Magnus. 1997. Motion of Metallic Particles in Gas

Insulated Systems. Goteborg: Chalmers University of Technology.

[8] Khan. Yasin. 2004. Particle Triggered Breakdown Characteristics

and Methods of Particle Deactivation around Spacers in Simulated

GIS. Fukuoka: Kyushu University.

[9] Negara, Yulistya; Yaji, Kohei; Suehiro, Junya; Hayashi, Noriyuki dan

Hara, Masanori. 2006. DC Corona Discharge from Floating Particle

in Low Pressure SF6. IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical

Insulation, Vol. 13 (6).

[10] Negara, Yulistya; Yaji, Kohei; Imasaka, Kiminobu; Hayashi,

Noriyuki; Suehiro, Junya dan Hara, Masanori. 2007. AC Particle

Triggered Corona Discharge in Low Preassure SF6 Gas. IEEE

Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, Vol. 14 (1).

BIODATA PENULIS

Penulis memiliki nama lengkap Made Yudhi Setyawan. Lahir di Denpasar pada tanggal 4

Februari 1991. Penulis merupakan anak

kedua dari pasangan Wayan Suarsa dan Luh

Wayan Dartini. Penulis mengawali

pendidikannya di SD Negeri 24 Pemecutan

pada tahun 1997-2003, kemudian

melanjutkan ke SMP Negeri 2 Denpasar hingga tahun 2006.

Selanjutnya penulis melanjutkan pensisikan di SMA Negeri

4 Denpasar. Pada tahun 2009, penulis melanjutkan

pendidikannya di Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Surabaya, Jurusan Teknik Elektro, Bidang Studi Teknik Sistem Tenaga. Penulis dapat dihubungi di alamat email

[email protected].

pengaruh bentuk dan jumlah partikel terhadap karakteristik ... · isolasi gas. dibandingkan dengan...

Documents