selesai lkpiik
DESCRIPTION
ni Laporan Kerja PraktekTRANSCRIPT
BAB IPENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Kerja Praktek
Pada umumnya bahan isolasi cair (liquid insulation material) telah
digunakan sebagai bahan pengisi pada peralatan-peralatan listrik seperti
transformator, kapasitor, dan pemutus beban (circuit breaker). Fungsi bahan ini
selain sebagai islolasi juga berfungsi sebagai pendingin bagi peralatan. Oleh
karena itu bahan-bahan isolasi cair yang akan digunakan harus mempunyai
tegangan tembus dan daya hantar panas yang tinggi serta sifat listrik dan sifat
kimia yang dapat menunjang ketahanan isolasi tersebut.
Ketahanan isolasi minyak dapat dipengaruhi oleh kondisi iklim, yaitu
berupa suhu dan kelembaban udara disekitarnya.
Bila dalam minyak terdapat kelembaban, maka akan terbentuk jalur-jalur
yang membuka jalan terhadap terjadinya hubung singkat. Kelembaban tidak
hanya menurunkan ketahanan isolasi minyak, tetapi kelembaban juga diserap oleh
bahan isolasi lain seperti isolasi belitan, sehingga dapat merusak gulungan kawat
tembaga transformator.
Pemeliharaan minyak transformator secara berkala sangat penting untuk
mencegah terjadinya kerusakan isolasi dengan konsekuensi pemadaman. Sebuah
transformator yang bekerja dengan baik selama sekian tahun, dapat mengalami
kerusakan seketika disebabkan oleh kegagalan isolasi. Pemeliharaan yang
dilakukan secara teratur pada minyak transformator adalah merupakan cara yang
paling baik untuk mempertahankan kondisi operasional sebuah transformator
sehingga masa pemanfaatan menjadi relatif panjang.
1.2 Tujuan Kerja Praktek
Penulisan Laporan Kerja Praktek ini bertujuan untuk menjelaskan mengenai
Pengujian Tegangan Tembus Media Isolasi Minyak Trafo dengan menggunakan
Liquid Dielectic Test Set di PLTD Pulo Pisang, Sigli.
1
1.3 Ruang Lingkup Kerja Praktek
Tempat Kerja Praktek(KP) yang di pilih yaitu Pembangkit Listrik Tenaga
Diesel(PLTD) Pulo Pisang yang terletak di desa Pulo Pisang, Sigli. Ruang lingkup
kerja praktek yang dipelajari adalah Pengujian Tegangan Tembus Media Isolasi
Minyak Trafo dengan menggunakan Liquid Dielectic Test Set di PLTD Pulo
Pisang, Sigli.
1.4 Metodologi Pengumpulan Data
Dalam pelaksanaan Kerja Praktek ini khususnya dalam menyelesaikan
Laporan Kerja Praktek (LKP), digunakan beberapa metode yang sudah sangat
lazim dilakukan oleh para pratikan, yakni :
a) Metode Simulasi
Merupakan melihat langsung ke peralatan kerja. Di sini diperlihatkan
bagaimana cara mengoperasikan peralatan tersebut.
b) Metode Observasi
Merupakan kegiatan yang dilakukan di lapangan, yaitu dengan cara
praktek langsung ke lapangan dan wawancara dengan pembimbing
perusahaan/industri, yaitu dengan mengikuti langkah–langkah sebagai berikut :
Praktek kerja lapangan, dilakukan dengan cara praktek
langsung ke lapangan.
Pengumpulan data, yaitu dilakukan dengan cara melakukan survey
dan wawancara langsung dengan pembimbing perusahaan/industri.
Mengklasifikasi data yang di dapat, yaitu memisahkan data yang
diperoleh sehingga dapat diketahui data utama dan data penunjang.
c) Metode Diskusi dan Praktek Langsung
Metode ini dijalankan dengan diskusi, baik dengan mentor, operator
lapangan, juga dengan abang-abang On Job Training(OJT). Yang kemudian
dilanjutkan dengan pengoperasian peralatan.
d) Metode Studi Literatur
Yaitu dengan membaca dan mengambil teori dari buku – buku manual dan
referensi lainnya yang berhubungan dengan praktek yang sedang dilakukan.
2
1.5 Sistematika Penulisan
Laporan kerja praktek ini dibagi atas beberapa bab yang masing-masingnya
terdir dari beberapa sub-bab.
BAB I : PENDAHULUAN
Pada bab ini dibahas tentang latar belakang, permasalahan dan
batasannya tujuan penulisan laporan, metode pegumpulan data
dan sistematika penulisan.
BAB II : DISKRIPSI PLTD PULO PISANG, SIGLI
Menampilkan profil PLTD Pulo Pisang, Sigli, Program Kegiatan
Rutin dan Struktur Pelaksana.
BAB III : DASAR TEORI
Berisikan penjelasan tentang teori pendukung pengujian tegangan
tembus pada minyak trafo.
BAB IV : PENGUJIAN TEGANGAN TEMBUS MINYAK TRAFO
DENGAN MENGGUNAKAN LIQUID DIELECTRIC TEST SET
Berisikan pembahasan pengujian tegangan tembus minyak trafo.
BAB V : PENUTUP
Berisikan kesimpulan dan saran-saran penulis berdasarkan
tulisan laporan kerja praktek yang penulis lakukan di tempat
Kerja Praktek.
3
BAB IIDESKRIPSI PLTD PULO PISANG
2.1 Umum
PT. PLN (Persero) Wilayah NAD Cabang Sigli PLTD Pulo Pisang yang
bergerak dalam pembangkitan energi listrik di Wilayah Provinsi Nangroe Aceh
Darussalam. Dalam melaksanakan pekerjaannya, PT. PLN (Persero) Wilayah
NAD Cabang Sigli PLTD Pulo Pisang sangat menyadari pentingnya mutu
(quality) produk terhadap pelanggan dan pihak-pihak yang terkait serta
pengelolaan lingkungan tempat dimana perusahaan beroperasi .
Dengan semakin berkembangnya permintaan pelanggan dan tuntutan
untuk memenuhi persyaratan standarisasi mutu dan lingkungan dalam memenuhi
komitmen kewajiban pelayanan terhadap pelanggan, maka PT. PLN (Persero)
Wilayah NAD Cabang Sigli PLTD Pulo Pisang mempunyai komitmen, dalam
melakukan proses operasional sesuai dengan permintaan dan persyaratan
pelanggan (Customer Requirement) serta ketentuan yang berlaku sehingga dapat
memuaskan pelanggan (Customer Satisfaction). Kami mewujudkan komitmen
tersebut dengan menerapkan Sistem Manajemen Mutu (SMM) dan Sistem
Manajemen Lingkungan (SML) yang mengacu pada persyaratan ISO 9001:2000
dan ISO 14001:2004, suatu Sistem Manajemen yang diakui secara internasional.
Dengan penerapan Sistem Manajemen Mutu dan Sistem Manajemen
Lingkungan tersebut, PT. PLN (Persero) Wilayah NAD Cabang Sigli PLTD Pulo
Pisang secara konsisten melakukan perbaikan yang berkelanjutan (Continual
Improvement) dalam melaksakan pekerjaan yang sesuai dengan persyaratan
pelannggan dan ketentuan yang berlaku.
2.2 Profil
Sistem tenaga listrik untuk kota Sigli dan sekitarnya disuplai dari satu
pusat pembangkit listrik yang pengoperasiannya secara Interkoneksi dengan Pusat
pembangkit sistem Sumatera Utara sejak tahun 2004.
4
Pusat Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD) Pulo Pisang berlokasi
di salah satu desa dalam wilayah kecamatan Pidie yaitu desa Pulo Pisang.
Kompek PLTD Pulo Pisang terletak pada areal ± 4 Ha. Yang berjarak kira-kira 1
Km dari Kota sigli ke arah utara, PLTD Pulo Pisang menjadi satu unit tersendiri
dibawah PT. PLN (Persero) Wilayah NAD Cabang Sigli sejak tahun 2005 dimana
sebelumnya merupakan PLTD dibawah naungan PLN Cabang Banda Aceh. Tugas
Pokok PLTD adalah mengoperasikan dan memelihara mesin-mesin serta seluruh
aset yang ada dalam lingkungan kerja PLTD dengan unit-unit pembangkitnya.
PLTD Pulo Pisang pada tahun 2006, telah menerapkan Sistem
Manajemen Mutu (QMS) ISO 9001:2000 dan Sistem Manajemen Lingkungan
(QMS) ISO 14001:2004 dan telah mendapatkan dua Setifikat tersebut.
Adapun Spesifikasi Peralatan Teknik sebagai berikut:
Tabel 2.1Spesifikasi Peralatan Teknik dan Generator
SPESIFIKASI PERALATAN TEKNIK
Mesin Deutz Nigata SWD 6 TM SWD 6 TM
Type BV8M628U 8L40CX 410 R 410 RR
Jumlah unit 3 (tiga) 1 (satu) 1 (satu) 1 (satu)
Daya 3x1224 KW 3000 KW 3630 KW 3280 KW
Bahan Bakar Solar Solar Solar Solar
Pelumas Meditran
S 40
Meditran
S 40
Meditran
S 40
Meditran
S 40
GENERATOR
Pabrik Pindad Maidensa Pindad Norway
Kapasitas 3x1200 KW 3000 KW 3400 KW 3280 KW
Daya 0,8 0,8 0,8 0,8
Tegangan 6,3 KV 6,3 KV 6,3 KV 6,3 KV
Frekwensi 50 HZ 50 HZ 50 HZ 50 HZ
5
2.3 Identifikasi Perusahaan
Nama Perusahaan : PT. PLN (PERSERO) Wilayah NAD, Cabang
Sigli, PLTD Pulo Pisang
Pemarkarsa : PT. PLN (PERSERO) Wilayah NAD
Jenis Badan Hukum : PT(Perseroan Terbatas)
Alamat Perusahaan : Jalan Garot Aree, Desa Pulo Pisang, Kecamatan
Pidie,Sigli. Telp.(0653)21088 Fax.(0653)21088
Status Permodalan : BUMN
Bid. Usaha/Kegiatan : PLTD(Pembangkit Listrik Tenaga Diesel)
Penanggung Jawab : Zumara
Jabatan : Manager PLTD Pulo Pisang, Sigli
Unit Pembangkit PLTD Pulo Pisang bergerak dalam bidang pembangkit
tenaga listrik dengan jenis pembangkit tenaga diesel. Dalam usaha memenuhi
kebutuhan listrik di kota Sigli dan sekitarnya, PT. PLN (PERSERO) wilayah
NAD mengoperasikan Pembangkit Listrik Tenaga Diesel(PLTD) Pulo Pisang
yang dalam operasionalnya menjadi tanggung jawab Manager PLTD Pulo Pisang.
Pengoperasiannya dimulai tahun 1987 dan saat ini PLTD Pulo Pisang
mengoperasikan sebanyak 6(enam) unit pembangkit jenis diesel dengan kapasitas
terpasang 13,324 MWdan kapasitas mampu sebesar 7,4 MW. Dari 6(enam) unit
mesin tersebut, 2(dua) unit mesin merupakan mesin baru dan 2(dua) unit mesin
lainnya adalah mesin lama yang masih beroperasi dengan baik, sedangkan 2(dua)
unit mesin lama terjadi gangguan. PLTD Pulo Pisang saat ini beroperasi dari jam
17.00 hingga 23.00 malam, hal hal ini hanya untuk memenuhi beban puncak yang
berkurang dari suplai PLTU Belawan, Sumatra Utara.
Selain dampak positif berupa ketersedianya suplai listrik yang mencukupi
bagi masyarakat dan kegiatan perekonomian, beberapa bentuk hasil pengoperasian
PLTD Pulo Pisang berpotensi memberikan dampak negative terhadap
lingkungannya. Emisi gas buang dari hasil pembakaran di mesin dialirkan di
udara bebas melalui cerobong. Gas emisi ini dapat mengandung bahan-bahan
berbahaya seperti partikel debu, CO, SOX dan NOX. keberadaan mesin-mesin
PLTD Pulo Pisang juga berakibat pada munculnya kebisingan dan kemungkinan
6
getaran pada saat terjadi penggunaan energi listrik melebihi kapasitas tepasang,
yang kesemuanya dapat mengganggu kenyamanan lingkungan sekitar.
Kemungkinan adanya ceceran minyak juga dapat terjadi dikarenakan adanya
usaha pemeliharaan mesin dan adanya kebocoran-kebocoran sat transfer bahan
bakar atau pada mesin-mesin itu sendiri, namun pihak PLTD Pulo Pisang telah
mengawalnya melalui penampungan oli bekas sehingga sedikit sekali yang akan
lolos ke system drainase. Melalui pengolahan lingkungan yang terancana dengan
baik, termasuk ketersediaan Oil Trap yang merupakan suatu instlasi pengolahan
air limbah, diharapkan dapat meminimalkan pengaruh dampak negative dari
kegiatan pengoperasian PLTD Pulo Pisang.
2.4 Sarana Penunjang
Dalam pegoperasiannya, PLTD Pulo Pisang membutuhkan air yang
diperoleh dari sungai, dan dialirkan melalui pipa besi. Untuk kebutuhan
pendinginan mesin, air dari bak penampung di pompa ke dalam tangki harian dan
dialirkan ke unit mesin secara sirkulasi dengan bantuan pompa. Berikut rincian
kebutuhan air dalam pengoperasian PLTD Pulo Pisang:
Kebutuhan air baku : 100 liter/jam
Kebutuhan air penunjang : 200 liter/jam
Kebutuhan air pendingin : 50 liter/jam
PLTD Pulo Pisang dilengkapi dengan Instalasi Pengolahan Air
Limbah(IPAL) yang terletak di Area Komplek Limbah Cair yang dikelola dengan
cara dekantasi berujung pada bak pemisah minyak dari air (Oil Trap). Minyak
yang terpisahkan sselanjutnya di ambil dan dimasukkan ke dalam tangki
penimbunan minyak sementara dan air yang sudah jernih selanjutnya dialirkan ke
parit pembungan akhir dan drainase umum yang terletak di bagian timur PLTD
Pulo Pisang. Limbah minyak dalam tangki penimbun pada waktu tertentu
diangkut dengan mobil tangki oleh pihak ketiga yang telah memiliki izin
pengolaan limbah B3(Bahan Berbahaya dan Beracun) dari Menteri Lingkungan
Hidup.
7
Gambaran system pengelolaan limbah yang ada di lingkungan PLTD Pulo
Pisang adalah seperti berikut:
System Pengelolaan limbah padat : dipisahkan diangkut ke TPA dan
dan limbah B3 digudangkan.
System Pengelolaan limbah cair : perangkap minyak (Oil Trap).
System Pengelolaan limbah gas : cerobong gas buang
setinggi ±10m.
System Pengelolaan limbah minyak : ditampung di tangki/drum.
8
BAB IIIDASAR TEORI
3.1 Transformator
Transformator adalah suatu alat listrik yang dapat memindahkan
dan mengubah energi listrik dari satu atau lebih rangkaian listrik ke rangkaian
listrik yang lain, melalui suatu gandengan magnet dan berdasarkan prinsip induksi
– elektromagnet. Transformator digunakan secara luas, baik dalam bidang tenaga
listrik maupun elektronika. Penggunaan transformator dalam sistem tenaga
memungkinkan terpilihnya tegangan yang sesuai, dan ekonomis untuk tiap – tiap
keperluan, misalnya kebutuhan akan tegangan tinggi dalam pengiriman daya
listrik jarak jauh. Dalam bidang tenaga listrik pemakaian transformator
dikelompokkan menjadi :
a) Transformator daya;
b) Transformator distribusi;
c) Transformator pengukuran :
Berdasarkan cara melilitkan kumparan pada inti, dikenal dua
macam transformator, yaitu tipe inti dan tipe cangkang.
Gambar 3.1 Transformator tipe cangkang dan transformator tipe inti
3.2 Minyak Transformator
Minyak transformator adalah minyak mineral yang diperoleh
dengan pemurnian minyak mentah. Dalam pemakaiannya, minyak ini karena
pengaruh panas dari rugi–rugi di dalam transformator akan timbul
hidrokarbon. Selain berasal dari minyak mineral, minyak transformator ada pula
9
yang dibuat dari bahan organik, misalnya : minyak transformator Piranol, silikon.
Sebagai bahan isolasi, minyak transformator harus mempunyai tegangan
tembus yang tinggi. Minyak transformator mempunyai sifat sebagai media
pemindah panas (disirkulasi) dan bersifat pula sebagai isolasi (daya tegangan
tembus tinggi) sehingga berfungsi sebagai media pendingin dan isolasi. Untuk itu
minyak transformator harus memenuhi persyaratan sebagai berikut: kekuatan
isolasi tinggi penyalur panas yang baik dengan berat jenis yang kecil, sehingga
partikel-partikel dalam minyak dapat mengendap dengan cepat viskositas yang
rendah agar lebih mudah bersirkulasi dan kemampuan pendinginan menjadi
lebih baik titik nyala yang tinggi, tidak mudah menguap yang dapat
membahayakan tidak merusak bahan isolasi padat sifat kimia yang stabil.
Isolasi, seperti minyak transformator, berfungsi untuk memisahkan bagian–bagian
yang mempunyai beda tegangan sehingga diantara bagian–bagian tersebut tidak
terjadi lompatan listrik (flash-over) atau percikan (spark-over). Kegagalan isolasi
pada peralatan tegangan tinggi yang terjadi pada saat peralatan sedang beroperasi
bisa menyebabkan kerusakan alat sehingga kontinuitas sistem menjadi terganggu.
[1,2]
3.3 MekanismeKegagalan Isolasi Cair (Minyak)
Ada beberapa alasan mengapa isolasi cair digunakan, antara lain :
1. Isolasi cair memiliki kerapatan 1000 kali atau lebih dibandingkan
dengan isolasi gas, sehingga memiliki kekuatan dielektrik yang lebih
tinggi menurut hukum Paschen.
2. Isolasi cair akan mengisi celah atau ruang yang akan diisolasi dan
secara serentak melalui proses konversi menghilangkan panas yang
timbul akibat rugi energi.
3. Isolasi cair cenderung dapat memperbaiki diri sendiri (self healing)
jika terjadi pelepasan muatan (discharge).
10
Namun kekurangan utama isolasi cair adalah mudah terkontaminasi.
Beberapa macam faktor yang diperkirakan mempengaruhi kegagalan minyak
transformator seperti:
luas daerah elektroda,
jarak celah (gap spacing),
pendinginan,
perawatan sebelum pemakaian (elektroda dan minyak),
pengaruh kekuatan dielektrik dari minyak transformator yang diukur serta
kondisi pengujian atau minyak transformator itu sendiri juga
mempengaruhi kekuatan dielektrik minyak transformator.
Berikut ini beberapa faktor yang mempengaruhi mekanisme kegagalan
yaitu :
Partikel
Ketidak – murnian memegang peranan penting dalam kegagalan
isolasi. Partikel debu atau serat selulosa dari sekeliling dielektrik padat
selalu tertinggal dalam cairan. Apabila diberikan suatu medan listrik maka
partikal ini akan terpolarisasi. Jika partikel ini memiliki permitivitas e2
yang lebih besar dari permitivitas carian e1, suatu gaya akan terjadi pada
partikel yang mengarahkannya ke daerah yang memiliki tekanan elektris
maksimum diantara elektroda-elektroda.
Air
Air yang dimaksud adalah berbeda dengan partikel yang lembab.
Air sendiri akan ada dalam minyak yang sedang beroperasi/dipakai.
Namun demikian pada kondisi operasi normal, peralatan cenderung untuk
membatasi kelembaban hingga nilainya kurang dari 10 %. Medan listrik
akan menyebabkan tetesan air yang tertahan didalam minyak yang
memanjang searah medan dan pada medan yang kritis, tetesan itu menjadi
tidak stabil. Kanal kegagalan akan menjalar dari ujung tetesan yang
memanjang sehingga menghasilkan kegagalan total.
Gelembung
11
Pada gelembung dapat terbentuk kantung kantung gas yang
terdapat dalam lubang atau retakan permukaan elektroda, yang dengan
penguraian molekul molekul cairan menghasilkan gas atau dengan
penguatan cairan lokal melalui emisi elektron dari ujung tajam katoda.
Gaya elektrostatis sepanjang gelembung segera terbentuk dan ketika
kekuatan kegagalan gas lebih rendah dari cairan, medan yang ada dalam
gelembung melebihi kekuatan uap yang menghasilkan lebih banyak uap
dan gelembung sehingga membentuk jembatan pada seluruh celah yang
menyebabkan terjadinya pelepasan secara sempurna.[4]
3.4 Kegagalan Pada Isolasi Cair (Minyak)
Karakteristik pada isolasi minyak trafo akan berubah jika terjadi
ketidakmurnian di dalamnya. Hal ini akan mempercepat terjadinya proses
kegagalan. Faktor-faktor yang mempengaruhi kegagalan isolasi antara lain adanya
partikel padat, uap air dan gelembung gas.
Mekanisme Kegagalan Isolasi Cair Teori mengenai kegagalan dalam zat
cair kurang banyak diketahui dibandingkan dengan teori kegagalan gas atau zat
padat. Hal tersebut disebabkan karena sampai saat ini belum didapatkan teori yang
dapat menjelaskan proses kegagalan dalam zat cair yang benar-benar sesuai
antara keadaan secara teoritis dengan keadaan sebenarnya. Teori kegagalan zat
isolasi cair dapat dibagi menjadi empat jenis sebagai berikut:
a. Teori Kegagalan Elektronik
Teori ini merupakan perluasan teori kegagalan dalam gas,
artinya proses kegagalan yang terjadi dalam zat cair dianggap serupa
dengan yang terjadi dalam gas. Oleh karena itu supaya terjadi
kegagalan diperlukan elektron awal yang dimasukkan kedalam zat
cair. Elektron awal inilah yang akan memulai proses kegagalan.
b. Teori Kegagalan Gelembung
Kegagalan gelembung atau kavitasi merupakan bentuk
kegagalan zat cair yang disebabkan oleh adanya gelembung-
gelembung gas di dalamnya.
c. Teori Kegagalan Bola Cair
12
Jika suatu zat isolasi mengandung sebuah bola cair dari jenis
cairan lain, maka dapat terjadi kegagalan akibat ketakstabilan bola
cair tersebut dalam medan listrik. Medan listrik akan menyebabkan
tetesan bola cair yang tertahan didalam minyak yang memanjang
searah medan dan pada medan yang kritis tetesan ini menjadi tidak
stabil. Kanal kegagalan akan menjalar dari ujung tetesan yang
memanjang sehingga menghasilkan kegagalan total.
d. Teori Kegagalan Tak Murnian Padat
Kegagalan tak murnian padat adalah jenis kegagalan yang
disebabkan oleh adanya butiran zat padat (partikel) didalam isolasi
cair yang akan memulai terjadi kegagalan.
3.5 Pemurnian (Flushing) Minyak Tranformator
Beberapa metode pemurnian minyak transformator dijelaskan dalam
bagian berikut ini:
a. Mendidihkan (boiling)
Minyak dipanaskan hingga titik didih air dalam alat yang disebut
Boiler. Air yang ada dalam minyak akan menguap karena titik didih
minyak lebih tinggi dari pada titik didih air. Metode ini merupakan
metode yang paling sederhana namun memiliki kekurangan. Pertama
hanya air yang dipindahkan dari minyak, sedangkan serat, arang dan
pengotor lainnya tetap tinggal. Kedua minyak dapat menua dengan
cepat karena suhu tinggi dan adanya udara. Kekurangan yang kedua
dapat diatasi dengan sebuah boiler minyak hampa udara (vacuum
oilboiler).
Alat ini dipakai dengan minyak yang dipanaskan dalam bejana
udara sempit (air tight vessel) dimana udara dipindahkan bersama
dengan air yang menguap dari minyak. Air mendidih pada suhu rendah
dalam ruang hampa oleh sebab itu menguap lebih cepat ketika minyak
dididihkan dalam alat ini pada suhu yang relatif rendah. Alat ini tidak
menghilangkan kotoran pada kendala pertama, sehingga pengotor tetap
tinggal.[4]
13
b. Alat Sentrifugal (Centrifuge reclaiming)
Pencemaran minyak transformator, misalnya: fiber, karbon
maupun lumpur adalah lebih berat daripada minyak transformator
sehingga kotoran-kotoran tersebut suatu saat mengendap dan mudah
dipisahkan secara kasar. Untuk mempercepat proses pemisahan, maka
minyak dipanaskan 450 C hingga 550 C di dalam suatu tabung dan
kemudian diputar atau dipusing dengan cepat. Karena gaya sentrifugal,
maka substansi yang lebih berat akan berada di bagian pinggir bejana
dan minyaknya sendiri yang relatif lebih ringan ana berada di tengah
bejana.
Bagian utama dari pemutar (sentrifugal) adalah sebuah silinder
yang memiliki lempengan-lempengan (hingga 50 buah jumlahnya),
lempengan-lempengan tersebut dipasang pada poros tegak dan
pemutar tersebut berputar bersama-sama dengan poros.
Jarak antara lempengan-lempengan kira-kira 0,3 mm.
Lempengan-lempengan ini menyebabkan minyak dapat terbawa ke
atas. Sedangkan bagian-bagian yang beratakan terlemparke arah
pinggir.[4]
c. Penyaringan (Filtering)
Dengan metode ini minyak disaring melalui kertas penyaring
khusus sehingga pengotor tidak dapat melalui pori-pori penyaring yang
kecil, sementara embun atau uap telah diserap oleh kertas yang
mempunyai hygroscopicity yang tinggi. Jadi filter press ini sangat
efesien memindahkan pengotor padat dan uap dari minyak yang
merupakan kelebihan dari pada alat sentrifugal. Walaupun cara ini
sederhana dan lebih mudah untuk dilakukan, keluaran yang dihasilkan
lebihsedikit jika dibandingkan dengan alat sentrifugal yang
menggunakan kapasitas motor penggerak yang sama.
Filter press ini cocok digunakan untuk memisahkan minyak
dalam circuit breaker (CB), yang biasanya tercemari oleh partikel
14
jelaga (arang) yang kecil dan sulit dipisahkan dengan menggunakan
alat sentrifugal. Untuk menambah output mesin penyaring, minyak
dipanasi 400 hingga 450sehingga viskositas minyak menurun da dengan
demikian makin memudahkan penyaringan.[4]
d. Regenerasi (Regeneration)
Dengan menggunakan absorben, cara ini banyak digunakan pada
pembangkit dan gardu induk.. Absorben adalah substansi yang siap
menyerap produk yang diakibatkan oleh pemakaian dan kelembaban
pada minyak transformator. Regenerasi dengan absorben dapat lebih
baik hasilnya jika dilakukan dengan setelah minyak ditambah H2SO4 .
Selanjutnya jika terjadi kelebihan asam dapat dinetralisir dengan
kalium hidroksida (KOH) dan kemudian minyaknya dicuci dengan air
yang dialirkan, ditambah dengan absorben dan kemudian disaring.
Terdapat 2 cara untuk menambahkan absorben ke dalam minyak
transformator, yaitu :
Minyak dipanaskan dan dicampur dengan absorben yang dipadatkan
dan kemudian disaring (metode sentuhan)
Minyak yang telah dipanasi dialirkan melalui lapisan tipis dari
absorben yang disebut metode filtrasi.
15
BAB IVPENGUJIAN TEGANGAN TEMBUS MINYAK TRAFO
DENGAN MENGGUNAKAN LIQUID DIELECTRIC TEST SET MODEL LD 60
4.1 Pendahuluan
Liquid Dielectric Test Sets Phenix technologies didesain untuk
mengukur tegangan tembus dari isolasi cair yang digunakan dalam transfomator,
kapasitor, bushing dan berhubungan dengan peralatan tegangan tinggi. Liquid
Dielectric Test Sets ini mudah untuk di bawa dan mungkin digunakan untuk salah
satu tempat atau laboratorium pengujian. Tiga model standard dengan ukuran 60,
75, dan 100 kV yang tersedia.
Liquid Dielectric Test Sets Phenix technologies juga tersedia dengan
testing cells yang berbeda-beda yang mana digunakan untuk menahan cairan
selama testing berlangsung. Liquid Dielectric Test Sets Phenix technologies
dengan test cell yang cocok bisa melakukan tes untuk menyesuaikan pada
standard berikut: ASTM D1816, dan D877, EIC 156, BS148, VDE 0370 dan
standard- standard lain yang dapat di pakai.[3]
Table 4.1 Spesifikasi dari Liquid Dielectric Test Sets Phenix technologies
Model No.
Input* Output Rates of Rise
Metering Size in.(mm) Weight lb.(kg)Range Type Accuracy
LD60
120
VAC, 60
Hz or 220
VAC, 50
Hz
*Must be
specified
0-60 kV, RMS
0.5, 2, 3 kV/s
0-60 kV
Digital+/- 1%FS
21 Wx16 D x13
H
(540) x (426) x (350)
50 (23)
LD750-75 kV,
RMS2 kV/s Variabl
e
0-75 kV 30 W x 18 D x 13 H(762) x (457) x
(330)
120 (54)
LD1000-100 kV,
RMS
2 kV/s Variabl
e
0-100 kV
36 W x 20 D x16 H(914) x (508) x
(406)
135 (61)
16
(a) (b)
Gambar 4.1 (a) Liquid Dielectric Test Sets Phenix technologies Model LD60
(b) Test Cell Model LD60
Table 4.2 Test Elektroda dari Liquid Dielectric Test Sets Phenix technologies
Test Standard
Test Electrodes Gap
Rate of
Rise kV/s
ASTM D877 (USA)
Polished brass disc 1.0 in. (25mm) dia.
0,1” +/- 0,0005” 3
ASTM D1816 (USA)
Spherical dome 1.4 in. (36mm) dia.
0,040” or 0,080” +/- 0,0001”
0,5
VDE (Germany)
Spherical dome 36 mm (1.4 in.) dia.
2.5 mm +/- 0,005” 2
IEC (Europe)
Spherical dome 36 mm (1.4 in.) dia.
2.5 mm +/- 0,1 2
BSI (UK)Spherical cap 12.5 mm (10.5 in.) dia.
2.5 mm +/- 0,1 2
17
Fitur-fitur standard
Keamanan operasi meliputi sebuah tempat tes yang covernya transparan,
cover switch yang aman dan zero-start interlock pada output tegangan
tinggi.
Tegangan output dinaikkan dengan terus-menerus dari 0 sampai tegangan
tembus. Angka dari kenaikkan pasti di pilih pada 500, 2000, atau 3000
volt per detik (LD60) dan 2000 volt per detik atau seterusnya (LD75 dan
LD100).
Opersi yang sederhana dapat dicapai dengan menggunakan ayunan kontak
untuk test cell. Cairan di tes dituangkan ke dalam test cell. Kemudian Test
cell di letakkan di dalam media tes pada ayunan kontak.
Single range digital meter digunakan untuk mencatat tegangan tembus.
Single range digital meter ini dapat direset dengan switch.
Control operasi yang cocok dikelompokkan pada panel depan. Ini
termasuk besar, mudah untuk membaca meter; on/off switch dengan
lampu pilot, angka dari kenaikkan switch pemilih, ditambah lagi dengan
start/reset switch. Ketika tegangan tembus terjadi, maka lampu failure
akan menyala dan meter akan mengunci angka pada tegangan tembus.
4.2 Pengujian Kualitas Minyak Transformator
Kekuatan dielektrik merupakan karakteristik penting dalam material
isolasi. Jika kekuatan listrik rendah minyak transformator dikatakan memiliki
mutu yang jelek. Hal ini sering terjadi jika air dan pengotor ada dalam minyak
transformator. Pengujian perlu dilakukan untuk mengetahui kegagalan minyak
transformator.
Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam melakukan uji kegagalan ini
antara lain:
1. Jarak elektroda 2.5 mm
2. Bejana dan elektroda harus benar-benar kering dan bersih setiap sebelum
pengujian, elektroda harus dicuci dengan minyak transformator yang akan
diuji.
18
3. Minyak yang akan diuji harus diambil dengan alat yang benar-benar
bersih, minyak pertama yang keluar dibuang supaya kran-kran menjadi
bersih. Minyak lama pada waktu pertama alirannya dibuang.
4. Botol tempat minyak transformator ditutup dengan lilin supaya kotoran
dan uap air tidak masuk.
Pengujian tegangan tembus minyak transformator dapat dilakukan
dengan menggunakan peralatan seperti ditunjukkan pada gambar 4.2 berikut:
Gambar 4.2 Test Cell Tegangan Tembus Minyak Transformator
Jarak elektroda diatur sedemikian (2,5 mm), sedangkan tegangannya
diatur dengan menggunakan auto – transformator sehingga dapat diketahui
tegangan akhir sebelum saat terjadinya kegagalan isolasi, yaitu terjadinya loncatan
bunga api. Loncatan bunga api dapat dilihat lewat observatori window (lubang
pengamatan berbahan kaca). Selain itu dapat dilihat pada Voltmeter tegangan
tertinggi sebelum terjadinya kegagalan isolasi.
Tegangan tembus nominal minyak transformator untuk tegangan kerja
tertentu dapat dilihat pada tabel 4.3.
Tabel 4.3 Tabel Tegangan Tembus Standar Minyak Transformator
Tegangan Kerja
Peralatan
Tegangan tembus untuk jarak 2,5 mm
Minyak baru Minyak lama
Di atas 35 kV
6 s/d 35 kV
Di bawah 6 kV
40
30
30
35
25
20
19
Dengan demikian dapat diketahui apakah minyak transformator
ketahanan listriknya memenuhi persyaratan yang berlaku. Ketahanan listrik
minyak transformator dapat menurun karena pengaruh asam dan dapat pula
karena kandungan air.[4]
4.3 Teknik Pengambilan Data
4.3.1 Elektroda
Elektrode yang digunakan dalam pengujian ini adalah elektrode
bidang (plat). Elektrode bidang ini digunakan pada pengujian isolasi udara
maupun minyak trafo. Elektrode bidang ini terbuat dari stainlees steel.
Elektrode bidang dapat dilihat pada gambar 4.3 berikut ini :
Gambar 4.3 Elektrode Bidang
4.3.2 Rangkaian Pengujian
Rangkaian pembangkitan tegangan AC pada gambar 4.4 adalah
rangkaian yang digunakan untuk mengetahui tegangan tembus pada
pengujian. Rangkaian tersebut digunakan pada media isolasi udara
maupun media isolasi minyak trafo.
Gambar 4.4 Skema Pengujian Tegangan Tembus dan Rangkaian pengujian tegangan tembus
20
4.4 Hasil Pengujian dan Analisa
Pengujian tegangan tembus pada isolasi minyak trafo dilakukan pada
kondisi temperatur 30o C atau 33o C. Dengan menggunakan 2 jenis minyak trafo
yaitu minyak trafo sebelum flushing dan minyak trafo seteleh flushing (lihat L-2,
L3 dan L-4).
Table 4.4 Pengujian Tegangan Tembus Isolasi Minyak Trafo pada Mesin
Nigata (D2)
NoLama
Pengujian (Interval)
Temperature Electrode
Gap
Tegangan Tembus (kV/cm)
Sebelum Sesudah
1.
5 Menit 30oC 2,5 mm
25,9 56,0
2. 43,9 45,5
3. 52,3 62,4
4. 47,3 42,5
5. 59,6 53,3
6. 53,8 40,7
Jumlah 282,8 300,4
Rata-rata 47,1 50,1
Table 4.5 Pengujian Tegangan Tembus Isolasi Minyak Trafo pada Mesin Deutz
BV8M (D3)
NoLama
Pengujian (Interval)
Temperature Electrode
Gap
Tegangan Tembus (kV/cm)
Sebelum Sesudah
1.
5 Menit 33oC 2,5 mm
38,4 36,5
2. 35,4 40,6
3. 37,0 43,2
4. 30,8 37,0
5. 30,7 33,3
6. 31,8 30,1
Jumlah 165,7 184,2
Rata-rata 34,0 36,8
21
Table 4.6 Pengujian Tegangan Tembus Isolasi Minyak Trafo pada Mesin SWD
(D6)
NoLama
Pengujian (Interval)
Temperature Electrode
Gap
Tegangan Tembus (kV/cm)
Sebelum Sesudah
1.
5 Menit 33oC 2,5 mm
35,0 46,6
2. 42,2 64,9
3. 37,3 64,2
4. 27,1 56,1
5. 56,3 62,8
6. 28,4 55,3
Jumlah 226,3 349,9
Rata-rata 37,7 58,3
Gambar 4.5 Grafik Pengujian Tegangan Tembus Minyak Trafo Sebelum dan Sesudah Flushing pada Mesin Nigata (D2)
22
Gambar 4.6 Grafik Pengujian Tegangan Tembus Minyak Trafo Sebelum dan Sesudah Flushing pada Mesin Deutz BV8M (D3)
Gambar 4.7 Grafik Pengujian Tegangan Tembus Minyak Trafo Sebelum dan Sesudah Flushing pada Mesin SWD (D6)
23
Berdasarkan gambar diatas dapat diketahui bahwa tegangan tembus pada
isolasi minyak sesudah flushing lebih besar dibandingkan dengan isolasi minyak
sebelum flushing. Hal ini disebabkan karena pada minyak sebelum flushing
terdapat kandungan partikel-partikel dan uap air yang menyebabkan
ketidakmurnian pada minyak.
Apabila jumlah partikel yang melayang pada minyak sangat banyak,
partikel-partikel tersebut akan membentuk semacam jembatan yang
menghubungkan kedua elektroda sehingga mengakibatkan terjadinya peristiwa
kegagalan. Namun bila hanya terdapat sebuah partikel, partikel tersebut akan
membuat perluasan area medan (local field enhancement) yang luasnya ditentukan
oleh bentuk partikel itu sendiri. Jika perluasan area medan ini melebihi ketahanan
benda cair, maka terjadilah peristiwa kegagalan setempat (local breakdown) yaitu
terjadi di dekat partikel-partikel asing tersebut. Hal ini akan membuat
terbentuknya gelembung-gelembung gas yang pada akhirnya juga menyebabkan
peristiwa kegagalan pada minyak tersebut.
Pada minyak sebelum flushing cenderung memiliki kadar uap air yang
lebih besar daripada minyak sesudah flushing. Seperti telah dijelaskan sebelumnya
bahwa pada saat medan listrik yang tinggi, molekul uap air yang terlarut memisah
dari minyak dan terpolarisasi membentuk suatu dipol. Jika jumlah molekul-
molekul uap air benyak, maka akan terbentuk kanal peluahan. Kanal ini akan
merambat dan memanjang sampai menghasilkan tembus listrik.
Ketidakmurnian ini sangat berpengaruh dalam kegagalan isolasi
sehingga pada minyak sebelum flushing akan lebih mudah terjadi discharge
dibandingkan dengan minyak sesudah flushing karena kekuatan isolasi minyak
sebelum flushing sudah tidak sebagus minyak sesudah flushing.[5]
24
BAB VPENUTUP
5.1 Kesimpulan:
Setelah mempelajari dan membahas tentang pengujian tegangan tembus
minyak trafo pada PLTD Pulo Pisang, maka penulis dapat mengambil beberapa
kesimpulan sebagai berikut:
1. Tegangan tembus pada isolasi minyak sesudah flushing pada jarak yang
sama lebih besar dibandingkan tegangan tembus pada isolasi minyak
sebelum flushing.
2. Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam melakukan uji kegagalan ini
antara lain:
Jarak elektroda 2.5 mm
Bejana dan elektroda harus benar-benar kering dan bersih setiap
sebelum pengujian, elektroda harus dicuci dengan minyak
transformator yang akan diuji.
Minyak yang akan diuji harus diambil dengan alat yang benar-
benar bersih, minyak pertama yang keluar dibuang supaya kran-
kran menjadi bersih. Minyak lama pada waktu pertama alirannya
dibuang.
Botol tempat minyak transformator ditutup dengan lilin supaya
kotoran dan uap air tidak masuk.
3. Beberapa faktor yang mempengaruhi mekanisme kegagalan yaitu :
Partikel , air dan gelembung.
5.2 Saran:
Dari hasil Kerja Praktek dan Laporan, penulis dapat memberikan saran
yang mungkin dapat bermanfaat yaitu jika melakukan pengujian tegangan tembus
pada media isolasi minyak trafo sebaiknya mengikuti prosedur yang ada atau
harus sesuai dengan standard yang telah ditetapkan.
25
REFERENCE
1. Tobing, B. L 2003, Peralatan Tegangan Tinggi, Gramedia Pustaka Utama,
Medan
2. Tobing, B. L 2003, Dasar Teknik Pengujian Tegangan Tinggi, Gramedia
Pustaka Utama, Jakarta
3. PHENIX Technologies, Liquid Dielectric Test Sets.
http://www.phenixtech.com
4. Elektro Indonesia, Analisis Kegagalan Minyak Transformator, Edisi ke 12,
Maret 1998. http:// www.elektroindonesia.com
5. Abdul Syakur, Mochammad Facta, Perbandingan Tegangan Tembus
Media Isolasi Minyak Trafo Menggunakan Elektroda Bidang.
http://www.elektro.undip.ac.idtransmisides05asyakurdes05.pdf
26