FINAL PROJECT – TE141599

POWER TRANSFORMER OIL AGING

PREDICTION BASED ON CURRENT SPECTRUM

AND TEMPERATURE USING HAAR WAVELET

METHOD

Resita Novia Putri NRP 2211 100 115 Lecturer Prof. Dr. Ir. Mauridhi Hery Purnomo, M.Eng Dr. Eng. Ardyono Priyadi, ST., M.Eng. ELECTRICAL ENGINEERING DEPARTMENT Faculty of Industrial Technology Sepuluh Nopember Institute of Technology Surabaya 2015

i

PREDIKSI UMUR MINYAK TRANSFORMATOR

BERBASIS SPEKTRUM ARUS DAN SUHU DENGAN

MENGGUNAKAN METODE HAAR WAVELET

Nama : Resita Novia Putri

Pembimbing I : Prof. Dr. Ir. Mauridhi Hery Purnomo,M.Eng.

Pembimbing II : Dr. Eng. Ardyono Priyadi, ST.,M.Eng.

ABSTRAK

Jaringan distribusi merupakan jaringan yang banyak digunakan

pelanggan perusahaan listrik. Jaringan ini memanfaatkan transformator

penurun tegangan 20kv/380v untuk memenuhi kebutuhan konsumen

yang didominasi oleh beban rumah tangga, bisnis hingga indutri kecil.

Namun kondisi isolasi transformator yang buruk menyebabkan

transformator distribusi sering mengalami gangguan hingga

transformator tidak dapat beroperasi. Gangguan pada isolasi

transformator khususnya minyak transformator dapat menyebabkan

susut umur pada transformator. Oleh karena itu dibutuhkan sebuah

sistem prediksi umur minyak transformator dengan mempertimbangkan

faktor arus sekunder transformator dan temperatur transformator dengan

tujuan untuk memudahkan PT.PLN dalam melakukan monitoring dan

preventive maintenance pada transformator distribusi. Transformasi

haar wavelet digunakan untuk mendapatkan nilai kerapatan energi dan

power spectral density (PSD) dari arus sekunder transformator sebagai

database sistem prediksi minyak transformator. Program logika fuzzy

digunakan untuk memperoleh prediksi umur minyak transformator

kemudian dicocokkan dengan kondisi di lapangan. Hasil prediksi yang

memberikan hasil paling akurat adalah hasil prediksi menggunakan

model 3. Minyak transformator yang lebih tua daripada umur operasi

transformator menandakan adanya penuaan pada minyak sehingga

dengan kondisi tersebut dapat dijadikan referensi dalam pemeliharaan

minyak transformator.

Kata Kunci : Transformator distribusi, haar wavelet,

kerapatan energi, power spectral density (PSD), logika fuzzy.

ii

Halaman ini sengaja dikosongkan

iii

POWER TRANSFORMER OIL AGING PREDICTION

BASED ON CURRENT SPECTRUM AND

TEMPERATURE USING HAAR WAVELET METHOD

Name : Resita Novia Putri

Advisor I : Prof. Dr. Ir. Mauridhi Hery Purnomo,M.Eng.

Advisor II : Dr. Eng. Ardyono Priyadi, ST.,M.Eng.

ABSTRACT

The distribution network is a network that is widely used electrical

company customers. This network utilizes a step-down transformer

20kV/380V to meet the needs of consumers who are dominated by the

households, businesses to small industries load. But the bad condition of

the isolation transformer causing frequent disturbance of distribution

transformer untill transformer can not operate. Disturbances insulation

transformer oil can cause decrease of the lifetime of the transformer.

Therefore, it needs a transformer oil life prediction system consider the

secondary current transformer and the transformer temperature with the

aim to facilitate PT.PLN in monitoring and preventive maintenance on

distribution transformers. Haar wavelet transformation is used to obtain

the value of the energy and power spectral density (PSD) of the current

transformer secondary as transformer oil prediction system database.

While the results of the temperature of the transformer has not had a

relationship with transformer oil life and therefore has not become the

main parameters in the prediction of transformer oil age. Fuzzy logic

program is used to obtain life prediction using a data transformer oil

testing and matched to the real conditions in the field. Prediction results

provide the most accurate results is the result of using a prediction

model 3. Oil transformers older than age transformer operation indicate that the aging of the oil with the condition can be referenced in the

maintenance of transformer oil.

Keywords: distribution transformers, haar wavelet, energy density,

power spectral density (PSD), fuzzy logic.

iv

Halaman ini sengaja dikosongkan

v

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang selalu

memberikan rahmat dan hidayah-Nya sehingga Tugas Akhir ini dapat

terselesaikan dengan baik.

Tugas Akhir yang berjudul “Prediksi Umur Minyak

Transformator Daya Berbasis Spektrum Arus dan Suhu dengan

Menggunakan Metode Haar Wavelet” ini disusun untuk memenuhi

sebagian persyaratan guna menyelesaikan pendidikan sarjana pada

Bidang Studi Teknik Sistem Tenaga, Jurusan Teknik Elektro, Fakultas

Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya.

Dalam Tugas Akhir ini dirancang sebuah sistem prediksi umur

minyak transformator distribusi dengan menggunakan transformasi haar

wavelet untuk mendapatkan kerapatan energi dan power spectral density

(PSD) dengan menggunakan pemodelan yang ditentukan guna

mempermudah perusahaan listrik dalam melakukan preventive

maintenance sebelum terjadi gangguan.

Pelaksanaan dan penyelesaian Tugas Akhir ini tidak lepas dari

bantuan berbagai pihak. Untuk itu penulis mengucapkan terima kasih

sebesar-besarnya kepada :

1. Allah SWT yang telah mengabulkan doa penulis agar diterima dan lulus dari jurusan Teknik Elektro ITS, serta Nabi Muhammad

SAW yang telah membimbing seluruh umat manusia di muka bumi

ini.

2. Orang tua penulis, Bapak Didik Wijanarka dan Ibu Nurharyanti yang telah memberikan dukungan spiritual, moril dan materi.

3. Prof.Dr.Ir. Mauridhi Hery Purnomo, M.Eng., Dr. Eng. Ardyono Priyadi, ST.,M.Eng., Dr. Ir. Margo Pujiantara, MT. atas segala

ilmu dan kesabaran dalam membimbing penulis hingga

terselaikannya Tugas Akhir ini.

4. Para dosen Teknik Sistem Tenaga yang telah membimbing penulis selama masa perkuliahan dan segala ilmu yang telah diberikan.

5. Bapak-bapak di PT. PLN APJ Mojokerto, PT. PLN UPJ. Nganjuk dan PT. PLN APJ Surbaya Utara Rayon Ploso atas segala

kemudahan dan bantuan dalam pengambilan data di lapangan.

6. Bapak Lie, Bapak Anang, Ibu Rosma, Ibu Rosi, Ibu Ratna, Bapak Andi , Bapak Wahyu, Bapak Hardi, mas Wahyu, mas Dimas Okky,

mas Hilman Fatoni, mas Feri atas segala saran serta bantuannya

dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

vi

7. Defin Permadi, yang tidak pernah lelah mendukung, membimbing dan memberikan saran serta semangat dari jauh dalam

menyelesaikan Tugas Akhir ini.

8. Kakak penulis, Windha Ayu Kusumaningrum, keponakan penulis, Athaya Satria Danurwendha yang selalu menyemangati dan

menghibur dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

9. Evandro, Ruli, Mpok, Gatel, Tepe, Telo, Pecak, Nurul, Maya, Surip, Bhs, Yudis, Iqbal, Viko, raki dan seluruh asisten

laboratorium Laboratorium Instrumentasi Pengukuran dan

Identifikasi Sistem Tenaga (LIPIST B204) atas segala bantuan,

semangat, saran dan setia menemani di kala suka dan duka dalam

menyelesaikan Tugas Akhir ini.

10. Jamilla Mahadika Praconda, Mirmatania Kristina dan Novita Nata Wardanie, sahabat dan teman seperjuangan mulai SMA penulis

yang selalu menemani penulis dalam suka dan duka

11. Teman-teman BEM FTI, HIMATEKTRO ITS, dan angkatan e-51 yang telah memberikan dukungan moril kepada penulis.

12. Serta semua pihak yang turut membantu penulis dalam Tugas Akhir ini yang tidak dapat disebutkan satu per satu.

Akhir kata, semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat untuk masyarakat

dan pengembangan keilmuan selanjutnya.

Surabaya, Juni 2015

Penulis

vii

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL

PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR

LEMBAR PENGESAHAN

LEMBAR PERSEMBAHAN

ABSTRAK ............................................................................................... i

ABSTRACT ............................................................................................. iii

KATA PENGANTAR ............................................................................ v

DAFTAR ISI ......................................................................................... vii

DAFTAR GAMBAR ............................................................................. xi

DAFTAR TABEL ................................................................................. xv

BAB I PENDAHULUAN ...................................................................... 1

1.1 Latar Belakang .......................................................................... 1

1.2 Perumusan Masalah .................................................................. 3

1.3 Tujuan .................................................................