UJI TEGANGAN TEMBUS MINYAK TRANSFORMATOR … · pendingin peralatan tegangan tinggi. Isolasi cair...

Jurusan Teknik Elektro-ITS

UJI TEGANGAN TEMBUS MINYAK TRANSFORMATOR TERDESTILASI PADA TRANSFORMATOR DAYA

MENGGUNAKAN TEGANGAN IMPULS DI PT. BAMBANG DJAJA

Seminar dan Sidang Tugas AkhirTeknik Sistem Tenaga Jurusan Teknik Elektro ITS

Nama : Fakhrudin AzharNRP : 2209 100 043

Pembimbing :1. Dr. Eng. I Made Yulistya Negara,

ST.,MSc.2. Dr. Dimas Anton Asfani., S.T., M.T.


PENDAHULUAN

TEORI PENUNJANG

LANGKAH – LANGKAH PENGUJIAN

ANALISIS

KESIMPULAN

DAFTAR ISI


Isolasi cair merupakan bagian penting dalam peralatan sistem tenagaterutama pada transformator. Peralatan tegangan tinggi biasanyamenggunakan bahan isolasi cair sebagai media isolasi maupun sebagaipendingin peralatan tegangan tinggi. Isolasi cair yang banyak digunakan yaituminyak transformator.

Sifat alami yang tidak dapat dihindari saat pengoperasian peralatan listriktegangan tinggi adalah bahwa peralatan-peralatan tersebut sering terkenategangan impuls, baik impuls petir maupun impuls kontak atau switching.

LATAR BELAKANG


Pengaruh kekotoran dan kemurnian minyak dalam pengujian tegangan tembus menggunakan tegangan impuls.

Perbedaan nilai tegangan tembus pada pengujian menggunakan tegangan impuls dan tegangan AC.

PERMASALAHAN


Membandingkan kualitas isolasi 3 sampel minyaktransformator yang digunakan di PT.BambangDjaja.

Membandingkan perbedaan pada pengujiantegangan tembus menggunakan tegangan impulsdan tegangan AC.

TUJUAN


PENDAHULUAN

TEORI PENUNJANG

LANGKAH - LANGKAH PENGUJIAN

ANALISIS

KESIMPULAN

DAFTAR ISI


TEORI PENUNJANG

Teori Kegagalan Isolasi Cair• Kegagalan Elektronik

Proses kegagalan yang terjadi dalam zat cair dianggapserupa dengan yang terjadi dalam gas. Oleh karena itusupaya terjadi kegagalan diperlukan elektron awal yangdimasukkan kedalam zat cair. Elektron awal inilah yangakan memulai proses kegagalan.

• Teori Kegagalan GelembungKegagalan gelembung atau kavitasi merupakan bentukkegagalan zat cair yang disebabkan oleh adanyagelembung-gelembung gas.


TEORI PENUNJANG

Teori Kegagalan Isolasi Cair• Teori Kegagalan Bola Cair

Jika suatu zat isolasi mengandung sebuah bola cair darijenis cairan lain, maka dapat terjadi kegagalan akibatketakstabilan bola cair tersebut dalam medan listrik.

• Teori Kegagalan Tak Murnian PadatKegagalan tak murnian padat adalah jenis kegagalanyang disebabkan oleh adanya butiran zat padat (partikel)didalam isolasi cair yang akan memulai terjadikegagalan .


TEORI PENUNJANG

Kegagalan pada Isolasi Cair• Bahan isolasi berfungsi untuk memisahkan bagian

bagian yang mempunyai beda tegangan agar diantarabagian bagian tersebut tidak terjadi lompatan listrik(flash-over) atau percikan (spark-over).

• Setiap bahan isolasi mempunyai batas kemampuan.Kegagalan dapat terjadi ketika isolasi bekerja di atasbatas kemampuan.


TEORI PENUNJANG

Bahan isolasi cair

• Merupakan bahan isolasi yang baik, membutuhkanwadah kedap air dan harga lebih mahal.

• Memiliki kekuatan dielektrik yang lebih tinggi• Bahan isolasi cair mempunyai kekurangan yaitu mudah

terkontaminasi.• Kekuatan dielektrik berkurang akibat penuaan dan

kontaminasi


TEORI PENUNJANG

Page 12

Isolasi Minyak TransformatorKualitas sebuah isolasi minyak dapat dilihat denganbeberapa pengujian, diantaranya:1. Pengujian tegangan tembus2. Pengujian tangen delta3. Pengujian kadar air4. Pengujian Partial discharge

IEC 60814

IEC 60156

IEC 60270

IEC 60247


PENDAHULUAN

TEORI PENUNJANG


ANALISIS

KESIMPULAN

DAFTAR ISI

Page 13



Page 14

Peralatan yang digunakan dalam pengujian impuls:• Regulator Tegangan• Transformator Tegangan Tinggi• Resistor Tegangan Tinggi• Kapasitor Tegangan Tinggi• Elektroda Tegangan Tinggi (Spark Gap)



Page 15

Peralatan yang digunakan dalam pengujian impuls:• Digital Measuring Instrument (DMI)• Operating Terminal (OT)• Peralatan Grounding• Dioda Tegangan Tinggi• Resistor Pengaman



Page 16

Peralatan yang digunakan dalam pengujian impuls:• Cawan Uji dan Elektroda• Sampel Minyak Transformator


tidak


Page 18

Mulai

Menyiapkan alat uji

Memasukkan minyak trafo ke cawan uji dan tunggu 5 menit

Menaikkan tegangan pada control panel dan men-trigger sebanyak 3x trigger

Tembus

Menurunkan tegangan pada control panel dan men-trigger sebanyak 3x trigger

Tembus

Mencatat hasil yang didapat

Selesai

tidak

ya


PENDAHULUAN

TEORI PENUNJANG


ANALISIS

KESIMPULAN

DAFTAR ISI

Page 19


HASIL PENGUJIAN DAN ANALISIS

Page 20

Tabel 1. Hasil pengujian tegangan tembus menggunakantegangan impuls dengan sampel minyak transformator repair

• Dari 14 kali percobaan tegangantembus dengan nilai rata-rata 46,09 kV mendapatkan 6 kali percobaandengan tegangan tembus rata-rata 45,05 kV

Uji ke Um (kV) Ud (kV) Status

1 35.78 35.27Tembus

2 34.76 Tidak Tembus


4 40.21 40.025Tembus



7 47.13 45.67Tembus

8 47.1 Tidak Tembus

9 49.71 48.35Tembus


11 50.6 48.3Tembus



14 54.28 52.68TembusKeterangan :Um: Nilai puncak tegangan impuls 1,2/50 µsUd: Tegangan potong impuls



Page 21

Grafik tegangan impuls

Grafik tegangan impuls terpotong



Page 22

Tabel 2. Hasil pengujian tegangan tembus menggunakantegangan impuls dengan sampel minyak transformator mentah

• Dari 11 kali percobaan tegangantembus dengan nilai rata-rata 88,57kV mendapatkan 7 kali percobaandengan tegangan tembus rata-rata87,08 kV


1 85.67 85.12Tembus

2 85.5 Tidak Tembus

3 86.33 84.62Tembus


5 88.95 88.06Tembus


7 89.16 87.48Tembus

8 89.1 87.89Tembus


10 90.34 88.17 Tembus

11 90.3 88.23Tembus

Keterangan :Um: Nilai puncak tegangan impuls 1,2/50 µsUd: Tegangan potong impuls



Page 23





Page 24

Tabel 3. Hasil pengujian tegangan tembus menggunakantegangan impuls dengan sampel minyak transformatorterdestilasi

• Dari 13 kali percobaan tegangantembus dengan nilai rata-rata 89,62kV mendapatkan 5 kali percobaandengan tegangan tembus rata-rata87,91 kV

Keterangan :Um: Nilai puncak tegangan impuls 1,2/50 µsUd: Tegangan potong impuls


1 81.19 78.43Tembus

2 81 Tidak Tembus




6 89.11 88.53Tembus

7 89 Tidak Tembus

8 89.9 Tidak Tembus


10 92.42 90.67Tembus

11 92.2 91.04Tembus


13 92.96 90.89Tembus



Page 25





Page 26

Tabel 4. Hasil pengujian tegangan tembus menggunakantegangan AC dengan sampel minyak transformator terdestilasi

Pengujian Tegangan (kV)

1 65.22

2 40.1

3 47

4 44.9

5 53.8

6 48.7

• Dari 6 kali percobaan tegangan tembusdengan nilai rata-rata 49.95 kV



Page 27

Tabel 5. Hasil pengujian tegangan tembus menggunakantegangan AC dengan sampel minyak transformator mentah


1 17.3

2 21.8

3 25

4 25.2

5 19.8

6 22.7




Page 28

Tabel 6. Hasil pengujian tegangan tembus menggunakantegangan AC dengan sampel minyak transformator repair


1 15.6

2 13.8

3 13

4 16.7

5 18.7

6 20.5




Page 29

Tabel 7. Perbedaan rata-rata tegangan tembus pada pengujiantegangan impuls dan tegangan AC

No. Jenis Sampel MinyakRata-rata

Tegangan Impuls(kV)

Tegangan AC (kV)

1Minyak Repair 45.05 16.38

2Minyak Mentah 87.08 21.97

3Minyak Terdestilasi 87.91 49.95

• Pada pengujian tegangan impuls, rata-rata tegangan tembus padaminyak mentah dan terdestilasi menunjukkan kesamaan yaitu 87 kV. Inimenunjukkan bahwa kedua sampel tersebut layak digunakan sebagaimedia isolasi cair pada transformator.

• Sedangkan perbedaan rata-rata tegangan tembus pada minyak kotorsangat rendah dibandingkan dengan minyak mentah dan minyakterdestilasi.



Page 30

Tabel 8. Hasil Tes Sedimen Content untuk minyak repair

• Hal ini disebabkan karena teori kegagalan elektronik dan teorikegagalan tak murnian padat yang menjelaskan bahwa kegagalanterjadi karena elektron dan partikel zat yang terkandung dalam minyaktransformator.

• Hal ini dibuktikan pula dengan pengujian sediment content pada tabel 8, dimana terdapat kandungan endapan partikel sebesar 68,55 mg/L padaminyak transformator repair dari PT.Bambang Djaja.

No. Parameter Hasil Unit Metode Pengujian

1Sediment Content 68.555mg/L ASTM 473 - 02



Page 31

Tabel 7. Perbedaan rata-rata tegangan tembus pada pengujiantegangan impuls dan tegangan AC

No. Jenis Sampel MinyakRata-rata

Tegangan Impuls(kV)

Tegangan AC (kV)

1Minyak Repair 45.05 16.38

2Minyak Mentah 87.08 21.97

3Minyak Terdestilasi 87.91 49.95

• Pada pengujian tegangan AC, terlihat jelas perbedaan rata-rata tegangan yang disebabkan karena pengujian tegangan AC sangattergantung pada kemurnian minyak dan zat yang terkandung dalamminyak transformator sehingga minyak terdestilasi lebih tinggi rata-rata tegangan tembus yang dihasilkan.


PENDAHULUAN

TEORI PENUNJANG


ANALISIS

KESIMPULAN

DAFTAR ISI

Page 32


KESIMPULAN

Page 33

• Nilai rata-rata tegangan tembus menggunakan pengujian tegangan impulspada minyak terdestilasi dan minyak mentah mendekati sama. Pengujianimpuls sendiri selain digunakan untuk mengetahui besarnya tegangan lebihyang terjadi di isolasi cair pada peralatan, juga pengujian impuls tidaktergantung pada elektron yang ada di media isolasi.

• Perbedaan rata-rata tegangan tembus menggunakan tegangan impuls yang terjadi pada minyak repair terjadi akibat besarnya endapan partikel yang terkandung dalam minyak tersebut sehingga menyebabkan kegagalan isolasi.

• Pada pengujian tegangan tembus menggunakan tegangan AC, nilai rata-rata dari minyak terdestilasi lebih besar daripada minyak mentah dan repair. Hal ini disebabkan karena pengujian tegangan AC tergantung dari kemurnianminyak serta elektron yang dapat menyebabkan kegagalan pada isolasi cair.


SEKIAN dan

TERIMA KASIH

Page 34

UJI TEGANGAN TEMBUS MINYAK TRANSFORMATOR … · pendingin peralatan tegangan tinggi. Isolasi cair...

Documents

Transcript of UJI TEGANGAN TEMBUS MINYAK TRANSFORMATOR … · pendingin peralatan tegangan tinggi. Isolasi cair...