PENGARUH PERUBAHAN SUHU TERHADAP TEGANGAN TEMBUS

PADA BAHAN ISOLASI CAIR

Nama : Rifki Triadi (080768)

Julius Alberto (090739)

M Andi A (091365)

ABSTRAK

Minyak transformator adalah cairan yang dihasilkan dari proses pemurnian minyak mentah. Selain itu minyak ini juga berasal dari bahan bahan organik, misalnya minyak piranol dan silikon, berapa jenis minyak transformator yang sering dijumpai dilapangan adalah minyak transformator jenis Diala A, diala B dan Mectrans.

Minyak transformator merupakan salah satu bahan isolasi cair yang dipergunakan sebagai isolasi dan pendingin pada transformator. Sebagian bahan isolasi minyak harus memiliki kemampuan untuk menahan tegangan tembus, sedangkan sebagai pendingin minyak transformator harus mampu meredam panas yang ditimbulkan, sehingga dengan kedua kemampuan ini maka minyak diharapkan akan mampu melindungi transformator dari gangguan.

- Diharapkan dari hasil penelitian ini diketahui sifat yang dimaksud sehingga dengan mempertimbangkan faktor-faktor lain, bahan ini bisa merupakan alternatif untuk digunakan sebagai bahan isolasi dan pendingin untuk transformator.

- mengetahui karakteristik isolasi dari suatu bahan uji yakni minyak pelumas.

TUJUAN

Struktur Minyak Trafo

• Minyak transformator mempunyai unsur atau senyawa hidrokarbon yang terkandung dalam minyak transformator ini adalah :

• 1.senyawa hidrokarbon parafinik.

• 2.senyawa hidrokarbon naftenik.

• 3.senyawa hidrokarbon aromatik.

Fungsi Minyak Trafo

1. Sebagai Insulator

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

2. Sebagai Pendingin

Minyak Transformator juga dapat di gunakan sebagai pendingin yaitu dengan menyerap panas tersebut kemudian melepaskan melalui saluran udara.

3. Sebagai Pelindung Komponen – komponen di dalam trafo

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

Persyaratan Minyak Trafo1. Kejernihan

Kejernihan minyak isolasi tidak boleh mengandung suspensi atau endapan (sedimen).

2. Massa jenis

Massa jenis dibatasi agar air dapat terpisah dari minyak isolasi dan tidak melayang.

3. Viskositas kinematika

Viskositas memegang peranan penting dalam pendinginan, yakni untuk menentukan kelas minyak.

4. Titik nyala

Titik nyala yang rendah menunjukkan adanya kontaminasi zat gabar yang mudah terbakar.

5. Titik tuang

Titik tuang dipakai untuk mengidentifikasi dan menentukan jenis peralatan yang akan menggunakan minyak isolasi.

6. Angka kenetralan.

Angka kenetralan merupakan angka yang menunjukkan penyusutan asam minyak dan dapat mendeteksi kontaminasi minyak, menunjukkan kecendrungan perobahan kimia atau indikasi

perobahan kimia dalam bahan tambahan.

7. Korosi belerang

Korosi belerang kemungkinan dihasilkan dari adanya belerang bebas atau senyawa belerang yang tidak stabil dalam minyak isolasi.

8. Tegangan tembus

Tegangan tembus yang terlalu rendah menunjukkan adanya kontaminasi seperti air, kotoran atau partikel konduktif dalam minyak.

Kriteria Minyak Trafo1 Harus Mempunyai kekuatan isolasi besar.

2. Harus mempunyai efek pendingin dan kekentalan yang rendah.

3. Harus sudah di murnikan (bebas dari material isolasi lainnya).

4.Tidak Mudah Menguap.

Standar Pengetesan Minyak Trafo (IEC-296)

Bagian-Bagian pada Trafo

• 1.)CorrugatedWall                          2. ) Thermometer With Contact

•    3.) Buschollz Relay

•    4. ) HV Insulator

•    5. ) AG Insulator

•    6. ) Oil Extension Tank

•    7. ) Dehydrating Breather

•    8. ) Magnetic Oil LevelIndicator

•    9. ) Junction Box

•   10. ) Label

•   11. ) Oil Drain Valve

•   12. ) Wheels

Pengujian Minyak Transformator

• 1. DGA (Dissolved Gas in Oil Analysis), DGA adalah salah satu metoda diagnosa kondisi suatu transformator yang dapat dila-kukan dalam kondisi online (transformator beroperasi).

• 2. Pengujian tegangan tembus bahan dilakukan dengan variasi suhu.

Kegagalan Minyak Trafo

Kegagalan isolasi disebabkan beberapa sebab, antara lain isolasi tersebut sudah lama terpakai, berkurangnya kekuatan dielektrik dan karena isolasi tersebut dikenakan tegangan lebih.Pada dasarnya tegangan pada isolasi merupakansuatu tarikan atau tekanan (strees) yang harus dilawan oleh gaya dalam isolasi itu sendiri agar isolasi tidak gagal. Berikut ini akan diuraikanbeberapa faktor yang mempengaruhi mekanisme kegagalan pada minyak transformator, yaitu :

1). Partikel padat; Partikel debu atau serat selulosa yang ada di sekeliling isolasi padat (kertas) sering ikut tercampur dalam minyak. Selain itu partikel padat ini pun bisa terbentuk ketika terjadi pemanasan (thermal strees) dan tegangan lebih. Pada saat terjadi medan listrik, partikel–partikel iniakan terpolarisasi dan membentuk jembatan. Arus akan menga-lir melalui jembatan dan menghasilkan pema-nasan lokal serta menyebabkan terjadinya kegagalan pada minyak transformator,

2). Uap Air;Air dan uap air terdapat pada minyak, terutama pada minyak yang telah lama digunakan. Jika terdapat medan listrik, maka molekul uap air yangterlarut memisah dari minyak dan terpolarisasi. Jika jumlah molekul–molekul uap air ini banyak, maka akan tersusun semacam jembatan yangmenghubungkan kedua elektroda sehingga terbentuk suatu kanal. Kanal ini akan merambat dan memanjang sehingga terjadi kegagalan minyaktransformator,

3). Kegagalan gelembungMerupakan bentuk kegagalan isolasi cair yang disebabkan oleh gelembung–gelembung gas di dalamnya. Pembentukan gas karena terjadidekomposisi pada minyak transforma-tor dapat mengakibatkan kegagalan. Adanya pengaruh medan yang kuat antara elektroda, maka gelembung–gelembung gas dalam cair-an tersebut akan saling sambung menyam-bung dan membentuk jembatan yang menga-wali terjadinya kegagalan pada minyak transformator.Akibat dari beberapa faktor yangmempengaruhi mekanisme kegagalan pada minyak transformator dapat mengakibatkan partial discharge.

PERALATAN PENGUJIAN

1. Satu set pembangkit tegangan tinggi AC, untuk menghasilkan tegangan tinggi AC yang diperlukan untuk menguji tingkat isolasi bahan. Alat ini terdiri dari:

a. Transformator penaik tegangan. Regulator Tegangan Primer: 100/220Volt, Tegangan Sekunder: 50 Kv , Kapasitas: 5 kVA, Berat: 125Kg

b. Regulator, yaitu peralatan untukmengatur besarnya tegangan keluaran transformator.

c. Voltmeter, yaitu mengukur besarnya tegangan pada sisi sekunder dan primer.

d. Resistor, digunakan untuk melindungi transformator dari arus yang besar saat terjadi tegangan tembus. Hambatan pada resistor ini bernilai 50KΩ.

Peralatan di atas dibuat oleh SIEMENS Transformator Germany.

2. Tabung penguji, untuk menguji bahan terhadap kemampuannya menahan tegangan baik AC maupun impuls. Pada tabung terdapat 2 elektroda dengan diameter 12,5 mm. Bahan terbuat dari fiber glass.

3. Barometer dan Higrometer untuk mengukur tekanan dan kelembaban udara.

4. Termometer Suhu.

5. Bahan yang akan diuji (Minyak Mesran Super SAE 40).

PROSEDUR PENELITIAN

a. Bahan uji ditempatkan pada tabung pengujian.

b. Perubahan suhu akan diberikan pada bahan yang akan di uji sesuai yang di harapkan (dirubah dari suhu kamar samapai 100°C dengan perubahan 10°C).

c. Untuk memanaskan bahan uji pada tabung pengujian digunakan heater, dan untuk mengetahui suhu sesuai yang di kehendaki dengan termometer.

d. Pengujian Tegangan Tembus.

HASIL PENELITIAN

Pengukuran Tegangan Tembus minyak trafo Diala B dapat dilihat pada Tabel 2, untuk tegangan tembus minyak Mesran Super SAE 40 pada Tabel 3. Hubungan perubahan suhu masing-masing bahan dengan nilai tegangan tembus dapat dilihat pada Gambar 2.

Gambar 2. Pengaruh

Perubahan Suhu Terhadap

Tegangan Tembus Untuk

Minyak Trafo (Diala-B) dan

Mesran Super SAE 40

Dari grafik data hasil percobaan, terlihat bahwa tegangan tembus tiap-tiap bahan yang diuji dalam percobaan ini mempunyai kecenderungan naik seiring dengan kenaikan temperatur. Walaupun pada level suhu tertentu beberapa bahan menunjukkan karakteristik

penurunan seiring kenaikan suhu. Tetapi secara umum bisa kita dikatakan bahwa karakteristik tegangan tembus bahan-bahan yang diuji dalam percobaan adalah naik seiring dengan adanya kenaikan suhu masing-masing bahan.

Dari data pengujian diatas untuk kedua bahan tegangan akan semakin naik seiring dengan kenaikan suhu, tetapi pada bahan

minyak transformator (Diala-B) cenderung lebih tinggi dibanding dengan jenis minyak Mesran Super SAE 40.

KESIMPULAN

1. Pengaruh perubahan suhu akan mempengaruhi nilai tegangan tembus (semakin meningkat suhu maka akan semakin meningkat pula nilai tegangan tembus).

2. Bahan minyak transformator (Diala-B) lebih baik mutunya (nilai tegangan tembus lebih tinggi) dibanding minyak Mesran Super

SAE 40.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa kemampuan menahan tegangan tembus bahan isolator cair (Mesran Super SAE 40) masih di bawah standar yang ditetapkan oleh standar ASTM D-877.

SEKIAN DAN TERIMA KASIH