“purifikasi minyak transformator kapasitas...
TRANSCRIPT
“PURIFIKASI MINYAK TRANSFORMATOR KAPASITAS 400
KVA”
Destario Yan P.1, Karnoto, ST MT.
2
1Mahasiswa dan
2Dosen Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro
Jl. Prof. Sudharto, Tembalang, Semarang, Indonesia
Email : [email protected]
Abstrak - Transformator digunakan secara luas, baik dalam bidang tenaga listrik maupun
elektronika..Kita tahu dii dalam Transformator berisi minyak yang berfungsi sebagai
isolator.Biasanya minyak ini juga berfungsi sbagai pendingin agar trafo tidak panas .Untuk itu
perlu adanya pemeliharaan minyak tarfo yaitu dengan cara purifikasi minyak transformator. Alat
yang digunakan untuk memurnikan minyak transformator ini terdiri dari beberapa bagian
diantaranya dua buah filter yang ditempatkan pada masukkan dan keluaran dar alat dimana filter
ini berfungsi sebagai penyaring butiran pengotor yang terdapat dalam minyak transformator selain
itu terdapat juga motor induksi 3 fasa yang berfungsi mensirkulasikan minyak trafo dari trafo
keluar menuju mesin purifikasi dan kembali masuk ke trafo. Mesin ini juga menggunakan sistem
tabung vacum yang didalamnya dilengkapi dengan pemanas atau hitter. Alat ini berfungsi untuk
memisahkan minyak dengan zat jenis lain seperti air. Peralatan yang terakhir yaitu panel kontrol
yang berfungsi mengatur dan mengendalikan mesin purifikasi ini.
I.PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Minyak di dalam transformator
selain berfumgsi sebagai insulator juga
berfungsi sebagai pendingin.Minyak
dipilih sebagai isolasi trafo karena
kekuatan dielektrik minyak lebih besar
daripada isolasi lain.Untuk itu perlu
dilakukan pemeliharaan transformator
secara teratur.Pemelihraan transformator
ini meliputi perawatan minyak trafo yaitu
dengan cara dipurifikasi.
Sebelum dilakukan pemurnian
minyak hendaknya dilakukan tes tegangan
tembus untuk mengetahui kondisi minyak
tersebut.apabila sudah tidak baik
hendaknya dilakukan proses pemurnian
minyak untuk mendapatkan kualitas
minyak yang lebih baik lagi.Sebaiknya
perawatan minyak tarfo ini dilakukan
secara teratur (maintenance).
1.2 Tujuan
a. Mengetahui prinsip kerja alat
purifikasi minyak transformator.
b. Mengamati dan mengoperasikan
secara langsung alat purifikasi
minyak trafo.
c. Mengetahui (mengetes) secara
langsung tegangan tembus minyak
trafo sebelum dan sesudah
dipurifikasi.
1.3 Pembatasan Masalah
a. Pembahasan tentang Purifing Oil
Transformer
b. Pembahasan tentang hasil tegangan
tembus minyak antara sebelum
dan sesudah dipurifikasi.
c. Pembahasan tentang faktor – faktor
yang mempengaruhi besarnya
tegangan tembus minyak
II. DASAR TEORI 2.1 Isolator Cair
Terdapat tiga jenis bahan isolasi
yang digunakan sebagai bahan pengisi
pada peralatan – peralatan listrik yaitu
bahan isolasi padat, cair dan gas. Akan
tetapi pada umumnya bahan isolasi cair
(liquid insulationmaterial) yang sering
digunakan sebagai bahan pengisi pada
peralatan - peralatan listrik seperti
transformator, kapasitor, pemutus
beban/CB (Circuit Breaker), rheostat serta
peralatan lain.
2.2 Syarat Bahan Isolasi Cair
Tidak semua zat cair dapat
digunakan sebagai bahan isolasi. Zat cair
yang akan digunakan sebagai bahan isolasi
ini harus memiliki beberapa persaratan
tertentu, diantaranya :
1. Memiliki tegangan tembus
(breakdown) yang besar. Hal ini
dimaksudkan agar bahan isolator cair
tersebut dapat menahan timbulnya
tembus listrik dalam skala tegangan
tinggi.
2. Memiliki daya hantar panas yang
tinggi (disirkulasi). Hal ini dimaksudkan
agar isolator cair mampu menyerap
panas yang timbul pada inti besi dan
kumparan-kumparan akibat rugi-rugi
besi dan rugi-rugi tembaga, untuk
dibuang atau dilepaskan ke alam bebas.
Dengan kata lain, isolator cair sekaligus
dapat juga digunakan sebagai pendingin.
3. Memiliki sifat listrik dan sifat
kimia yang dapat menunjang ketahanan
isolasi tersebut.
2.3 Fungsi Minyak Trafo
Jika kita ketahui bahwa minyak
trafo memegang peranan yang sangat
penting. Adapun peranan dari minyak
trafo tersebut antara lain :
a.Sebagai Insulator
Disini, minyak transformator berfungsi
sebagai bahan untuk mengisolasi antara
kumparan yang terdapat di dalam
transformator. Hal ini bertujuan agar
tidak terjadi percikan api listrik (Spark
Over) akibat tegangan yang sangat
tinggi.
2. Sebagai Pendingin
Minyak transformator juga dapat
digunakan sebagai pendingin yaitu
dengan menyerap panas tersebut
kemudian melepaskan melalui saluran
udara. 3.Sebagai Pelindung Komponen-
Komponen di dalam Trafo
Minyak transformator juga dapat
berperan sebagai pelumas untuk
melindungi komponen-komponen yang
berada di dalam transformator.
2.4 Pemeliharaan Transformer Perawatan minyak transformstor sangat
perlu. Salah satu caranya yaitu dengan
cara pemurnian kembali minyak
transformator atau yang sering disebut
purifikasi minyak transformator.
Purifikasi ini merupakan salah satu cara
memperpanjang usia transformator,
karena kita ketahui bahwa untuk
penggantian minyak transformator
dengan yang baru memakan biaya yang
tidak sedikit.
Pemeliharaan Transformer Secara Berkala
( 1 tahun ):
a. Pemeliharaan Bagian Luar
� Memeriksa sambungan ulir,
baut, keling, pres dan las
apakah keadaannya
memuaskan ( jangan sampai
ada rembesan mnyak misalnya
pada sambungan seperti
sambungan las, sambungan
pipa dengan pipa ).
� Memeriksa sambungan -
sambungan tegangan tinggi
dengan pentanahan.
� Memeriksa dan teliti silicagel
dan konsevator.
b. Pengukuran Tingkat Isolasi
Minyak ( Tegangan Tembus )
Pengukuran ini dilakukan setiap
satu tahun sekali. Yaitu dengan
mengambil sampel minyak dari
trafo tersebut kemudian mengetes
tegangan tembus minyak tersebut
apakah masih dalam batas standar.
Jika kurang dari batas standar
dapat dilakukan purifikasi atau
penggantian minyak.
c. Pembersihan
Yaitu dengan membersihkan
bagian bhusing, sirip transformer
III.PROSES PURIFIKASI
3.1 Spesifikasi Alat
Oil Treatment Plant adalah alat
yang diarncang khusus untuk treatment
oiltransformer. Purifying atau treatment
adalah merupakan proses pemurnian
kembali minyak transformator dengan
menggunakan alat yang disebut High
Vacum Oil Purifier dengan cara
sirkulasi.
Spesifikasi Peralatan :
Merk : EOK ex assembly
Indonesia
Kapasitas : 1000 lite per jam
Sistem : offline dan online
Power Supply : Grearing pump motor
(2kw )
Gambar 3.1 Alat Yang Digunakan Untuk
purifikasi
3.2 Prinsip Kerja
Ada 3 proses penting dalam purify
minyak transformer antara lain :
1. Heating
Minyak transformer dipanaskan
secara terus menerus dari proses awal
hingga akhir dengan temperatur yang
konstan . Proses ini untuk memisahkan
air dengan minyak, dimana air akan
menjadi uap, sedangkan minyak
transformer tetap pada kmposisi
semula dan juga menguraikan asam
yang terkandung didalam minyak.
2.Pengkabutan
Setelah minyak dalam kondisi
panas maka minyak akan dikabutkan .
Hal ini untuk meisahkan antara oil dan
uap, setelah itu divacum dengan
tekanan 0.68 Bar, sehingga uap air dan
kandungan asam dapat terurai dan
terpisah dari minyak.
3. Penyaringan ( filter press )
Setelah minyak trpisah dari uap air
dan asam , minyak transformer tersevbut disaring dan dipadatkan .
Hal ini dilakukan untk mencegah
gelembung udara.
3.3 Metode Pemurnian Purifikasi minyak transformator
dilakukan dalam kondisi transformator
tersebut sedang bekerja (on line),
sehingga cara ini sangat efektif. Secara
sederhana, prinsip kerja purifikasi ini
yaitu mensirkulasikan minyak
transformator yang akan dipurifikasi.
Minyak disedot masuk ke dalam alat
purifikasi untuk dimurnikan, kemudian
dipompa kembali dimasukkan ke dalam
transformator (gambar 3.2)
Gambar 3.2 Diagram Alir Sederhana Sistem
Purifikasi Minyak Transformator
Secara detail, proses purifikasi
minyak transformator dapat dilihat pada
diagram alir di bawah ini.
Gambar 3.3 Diagram Alir Purifikasi
Minyak Trafo Secara detail
Proses sirkulasi minyak
transformator dilakukan secara berulang –
ulang. Menurut standar PLN (Manual
BOOK Product Trafo ) untuk minyak lama
dibutuhkan 4 – 6 sirkulasi sedangkan
minyak lama membutuhkan 2 – 3
sirkulasi.
3.4 Bagian-Bagian Peralatan
Purifikasi Yang Digunakan
Adapun berapa peralatan utama
yang digunakan pada mesin purifikasi,
adalah : 1.Filter
Dalam proses purifikasi
diperlukan filter yang berguna untuk
menyaring minyak dari butiran – butiran
pengotor yang dapat mempercepat
terjadinya tegangan tembus.
2.Tabung Vacum
Selain peralatan filter, tabung
vacum juga diperlukan. Di dalam tabung
ini berisi alat pemanas (heater) yang
berfungsi memansakan minyak sehingga
butiran – butiran zat lain seperti air dan
gelembung gas menguap.
3.Indikator Permukaan Minyak Dalam
Tabung Vacum
Indikator ini berfungsi sebagai
pengatur ketinggian permukaan minyak
yang terdapat dalam tabung vacum.
Sehingga dalam tabung tersebut masih
terdapat rongga yang digunakan untuk
pernapasan. Indikator ini berbentuk sensor
inframerah yang ditembakkan dari satu
ujung tabung ke ujung tabung yang lain.
4.Motor Vacum
Dalam mesin purifikasi, motor
vacum digunakan untuk menyedot udara
keluar dari dalam tabung vacum
(memvakum).
5.Motor Induksi 3 Fasa
Pada purifikasi minyak trafo
digunakan motor induksi 3 phasa. Motor
ini berfungsi menyedot den memompa
minyak.
IV. HASILPENGUJIAN DAN
ANALISA
4.1 Pengujian Minyak Pengijian tegangan tembus ini
dilakukan dengan suatu alat yang
dinamakan Breakdown Tester dengan dua
buah elektroda didalamnya. Umumnya
elektroda yang digunakan adalah elektroda
bola standar. Dalam pengujian yang saya
lakukan menggunakan elektroda setengah
bola dengan jarak anatar elektroda 2.5 mm
serta diameter bola 10mm. Berikut alat
yang kami gunakan :
Gambar 4.1 Alat Tes Tegangan
Tembus Minyak Max 60 KV
1.Jurusan Teknik Sipil
Jenis trafo : Trafo pasangan luar
Merk trafo Trafindo
No seri 8 736 864
Tahun pembuatan : 1997
Kapasitas trafo 400 KVA
Berat trafo : 1025kg
Daya tampung minyak 415 liter
Jenis minyak : Diala B
Warna Minyak
Sebelum Dipurifikasi : kuning keruh
Setelah Dipurifikasi : kuning keruh
Tabel 4.1 Pembebanan Pada Trafo Teknik
Sipil
Tabel 4.2 Hasil Pengujian Tegangna
Tembus Sebelum Dipurifikasi
Tabel 4.3Hasil Pengujian Tegangna
Tembus Setelah Dipurifikasi
0
10
20
30
40
50
60
70
0 2 4 6 8
Pengujian Ke -
Tegangan Tembus (KV)
Sebelum Dipurifikasi
Tegangan Tembus
Standar
Setelah Dipurifikasi
Gambar 4.2 Grafik Pengujian Tegangan
Tembus Trafo Teknik Sipil
Dari grafik dan tabel diatas terlihat
bahwa minyak yang belum dipurifikasi
memiliki tegangan tembus yang lebih kecil
daripada minyak yang sudah dipurifikasi.
Hal ini menandakan bahwa minyak yang
belum dipurifikasi memilikki kondisi yang
lebih buruk daripada minyak yang sudah
dipurifikasi.Gambar diatas terlihat
tegangan tembus standard berada pada
angka 60 KV, dan grafik menunjukan
tegangan tembus minyak sebelum
dipurifikasi berada pada angka dibawah 60
KV,ini berarti minyak sudah tidak layak
dipakai karena tegangan tembusnya di
bawah standard. Sedangkan Tegangan
tembus minyak yang sudah dipurifikasi
berada pada angka diatas 60 KV.Ini berarti
minyak yang sudah dimurinikan layak
dipakai kembali karena dari tes tegangan
tembus hasilnya menunjukan diatas
tegangan tembus standard.
1. Fakultas Perpustakaan (Widya
Puraya)
Jenis trafo : Trafo pasangan luar
Kapasitas trafo : 400 KVA
No seri : 56622
Tahun pembuatan : 1943
Berat trafo : 1025 kg
Daya tampung minyak : 415 liter
Merk trafo : Trafindo
Jenis minyak : Diala B
Warna Minyak
Sebelum Dipurifikasi: kuning jernih
Setelah Dipurifikasi : kuning jernih
Tabel 4.4 Pembebanan Pada Trafo widya
Puraya
Tabel 4.5 Hasil Pengujian Tegangan
Tembus Sebelum Dipurifikasi
Tabel 4.6Hasil Pengujian Tegangan
Tembus Sebelum Dipurifikasi
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0 2 4 6 8
Pengujian Ke -
Tegangan Tembus (KV)
Sebelum Dipurifikasi
Tegangan Tembus
Standar
Setelah Dipurifikasi
Gambar 4.3 Grafik Pengujian Tegangan
Tembus Trafo Widya Puraya
Dari grafik dan tabel diatas terlihat
bahwa minyak yang sudah dipurifikasi
memiliki tegangan tembus yang lebih
besar daripada minyak yang belum
dipurifikasi. Hal ini menandakan bahwa
minyak yang belum dipurifikasi memilikki
kondisi yang lebih buruk daripada minyak
yang sudah dipurifikasi. Gambar diatas
terlihat tegangan tembus standard berada
pada angka 60 KV, dan grafik menunjukan
tegangan tembus minyak sebelum
dipurifikasi berada pada angka dibawah 60
KV,ini berarti minyak sudah tidak layak
dipakai karena tegangan tembusnya di
bawah standard. Sedangkan Tegangan
tembus minyak yang sudah dipurifikasi
berada pada angka diatas 60 KV.Ini berarti
minyak yang sudah dimurinikan layak
dipakai kembali karena dari tes tegangan
tembus hasilnya menunjukan diatas
tegangan tembus standard.
4.2 Analisa Perbandingan Kedua Trafo
Dari proses purifikasi yang
dilakukan di dua tempat yang berbeda tapi
dengan kapasitas sama dapat (400KVA)
dihasilkan perbandingan dari beberapa
hal. Dari lamanya waktu, waktu proses
purifikasi di tempat Sipil lebih lama
daripada waktu proses purifikasi di Widya
Puraya, Ini dikarenakan kondisi atau
kualitas (kekeruhan) dari minyak yang ada
di Trafo Widya Puraya masih lebih baik
daripada kondisi atau kualitas minyak
yang ada di Trafo Sipil.
Untuk waktu proses pemurnian
kita menggunakan metode sirkulasi. Dari
standard PLN(Manual Book Product
Trafo) dikatakan bahwa waktu pemurnian
untuk minyak lama minimal 4 sampai 6
sirkulasi,sedangkan untuk minyak baru 2
sampai 3 sirkulasi. Dimana tiap satu
sirkulasi bisa untuk 1000liter minyak
dengan waktu ±60 menit.
Kap,mesin dan speed motor dari
alat purifikasi juga sangat berperan
terhadap lama tidaknya waktu purifikasi.
Bila volume minyak yang dapat dialirkan
ke alat purifikasi kecil maka mesin
pelan,jika volume oli banyak mesin akan
berjalan cepat.
Dari tes tegangan tembus minyak
juga bisa menandakan kurang lama atau
tidakkah waktu purifikasi.Apabila dari tes
tegangan tembus menghasilkan tegangan
yang kurang dari 60KV,itu berarti waktu
sirkulasi purifikasi kurang lama.Dari hasi
pengujian tegangan tembus minyak
transformator dari kedua tempat ini baik
sebelum dan sesudah dipurifikasi, terjadi
perbedaan hasil yang cukup
signifikcn.Memang hasil pengujian
sebelum dipurifikasi lebih buruk daripada
hasil pengujian setelah dipurifikasi.
V. KESIMPULAN
Dari Proses purifikasi yang sudah
dilakukan dapat diambil beberapa
kesimpulan antara lain :
1. Lama waktu purifikasi tergntung dari
kapasitas minyak trafo itu sendiri, 1
liter minyak trafo membutuhkan
waktu ± 17 menit untuk melakukan 1
sirkulasi. Pada trafo Fakultas Teknik
Sipil dengan kapasitas 400 KVA
membutuhkan 6 kali sirkulasi dengan
waktu 4,8 jam, sedang untuk trafo
Widya Puraya dengan kapasitas 400
KVA membutuhkan 4 kali sirkulasi
dengan waktu 2,5 jam.
2. Tegangan tembus minyak trafo pada
Fakultas Teknik Sipil sebelum
dipurifikasi sebesar 25 KV dan setelah
dipurifikasi sebesar 61 KV. Sedang
pada Widya Puraya sebelum
dipurifikasi tegangan tembus minyak
sebesar 29 KV, sedang setelah
dipurifikasi sebesar 60 KV.
DAFTAR PUSTAKA
Tobing, Bonggas L. 2003. Peralatan
Tegangan Tinggi, Jakarta :
Penerbit PT Gramedia Pustaka
Utama
Naidu, M.S. 1983. High Voltage
Engineering, Tata Mc Graw Hill
Publishing
Fizgerald, Kingsley Umans. 1997. Mesin -
Mesin Listrik, Jakarta: Erlangga
Sumanto, MA. 1993. Motor Listrik Arus
Bolak-Balik. Yogyakarta: Endi Offset
Syamsir, Abdul. 2003. Teori Kegagalan
Isolasi. Universitas Trisakti
Arismunandar, A. 1983. Teknik Tegangan
Tinggi Suplemen. Jakarta :
Ghalia Indonesia
Arismunandar, A. 2001. Teknik Tegangan
Tinggi. Jakarta : Pradnya
Paramita
Dedy, K S. 2004. Studi Pengaruh
Temperatur Terhadap
Karakteristik Dielektrik Minyak
Transformator Jenis Shell Diala
B. Bandung : ITB
Djulil, Amri Fali Okilas. 2003. Kekuatan
dan Rugi – Rugi Dielektrik
Minyak Transformator yang
Dipengaruhi Oleh Kontaminasi
Air dan Kenaikkan Temperatur.
Semnas Teknik Elektro
www.google.com