Selesai Lkpiik

BAB I PENDAHULUAN

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 II DESKRIPSI 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

3 (tiga)

1 (satu)

1 (satu)

1 (satu)

3x1224 KW

3000 KW

3630 KW

3280 KW

Solar

Solar

Solar

Solar

Meditran

Meditran

Meditran

Meditran

S 40

S 40

S 40

S 40

Maidensa 3000 KW 0,8 6,3 KV 50 HZ

Pindad 3400 KW 0,8 6,3 KV 50 HZ

Jumlah unit Daya Bahan Bakar Pelumas

GENERATOR Pabrik Kapasitas Daya Tegangan Frekwensi

Pindad 3x1200 KW 0,8 6,3 KV 50 HZ

2.3 Identifikasi Perusahaan

5

Norway 3280 KW 0,8 6,3 KV 50 HZ

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 getaran pada saat terjadi penggunaan energi listrik melebihi

6

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. Gambaran system pengelolaan limbah yang ada di lingkungan PLTD Pulo Pisang adalah seperti berikut:

7

•

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 III DASAR 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 gelembunggelembung 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 IV PENGUJIAN 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. LD60

Input*

Output

120 VAC,

0-60 kV, RMS

60 Hz or LD75

220 VAC, 50 Hz

LD100

*Must be specified

0-75 kV, RMS 0-100 kV, RMS

Rates of Rise 0.5, 2, 3 kV/s 2 kV/s Variabl e 2 kV/s Variabl e

Range 0-60 kV

Metering Type Accuracy

Digital

16

Weight lb.(kg)

21 1 4 Wx16 3 4 D

0-75 kV 0-100 kV

Size in.(mm)

+/- 1%FS

x13 3 4 H (540) x (426) x (350) 30 W x 18 D x 13 H (762) x (457) x (330) 36 W x 20 D x16 H (914) x (508) x (406)

50 (23) 120 (54) 135 (61)

(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 ASTM D877 (USA) ASTM D1816 (USA) VDE (Germany) IEC (Europe) BSI (UK)

Gap

Rate of Rise kV/s

Polished brass disc 1.0 in. (25mm) dia.

0,1” +/0,0005”

3

Spherical dome 1.4 in. (36mm) dia.

0,040” or 0,080” +/0,0001” 2.5 mm +/0,005” 2.5 mm +/0,1 2.5 mm +/0,1

Test Electrodes

Spherical dome 36 mm (1.4 in.) dia. Spherical dome 36 mm (1.4 in.) dia. Spherical cap 12.5 mm (10.5 in.) dia.

17

0,5 2 2 2

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

2,5mm

82mm

r=2,5mm

46mm

Min 15mm

dengan menggunakan peralatan seperti ditunjukkan pada gambar 4.2 berikut:

90mm

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 Di atas 35 kV

Tegangan tembus untuk jarak 2,5 mm Minyak baru Minyak lama 40

35

6 s/d 35 kV

30

25

Di bawah 6 kV

30

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) No

Lama Pengujian (Interval)

Temperature

Electrode Gap

Tegangan Tembus (kV/cm) Sebelum

Sesudah

1.

25,9

56,0

2.

43,9

45,5

52,3

62,4

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

3.

5 Menit

4.

o

30 C

2,5 mm

Table 4.5 Pengujian Tegangan Tembus Isolasi Minyak Trafo pada Mesin Deutz BV8M (D3) No

Lama Pengujian (Interval)

Temperature

Electrode Gap

Tegangan Tembus (kV/cm) Sebelum

Sesudah

1.

38,4

36,5

2.

35,4

40,6

37,0

43,2

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

3. 4.

5 Menit

33oC

2,5 mm

21

Table 4.6 Pengujian Tegangan Tembus Isolasi Minyak Trafo pada Mesin SWD (D6) Lama Pengujian (Interval)

No

Temperature

Tegangan Tembus (kV/cm)

Electrode Gap

Sebelum

Sesudah

1.

35,0

46,6

2.

42,2

64,9

37,3

64,2

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

3.

o

5 Menit

4.

33 C

70

2,5 mm

Tegangan Tembus Minyak pada Temperatur30o C

60

Rata-rata SesudahFlushing (lihat L -2)

Tegangan Tembus (kV/cm)

50

Rata-rata Sebelum Flushing (lihat L-2) 40

30 Sesudah Flushing 20

Sebelum Flushing

1

2

3

4

5

6 Pengujian

Gambar 4.5 Grafik Pengujian Tegangan Tembus Minyak Trafo Sebelum dan Sesudah Flushing pada Mesin Nigata (D2)

22

Tegangan Tembus (kV/cm)

Tegangan Tembus Minyak pada Temperatur33o C 40 Rata-rata SesudahFlushing (lihat L -3) Rata-rata Sebelum Flushing (lihat L-3) 30 Sesudah Flushing 20

Sebelum Flushing

1

2

3

4

5

6 Pengujian

Gambar 4.6 Grafik Pengujian Tegangan Tembus Minyak Trafo Sebelum dan Sesudah Flushing pada Mesin Deutz BV8M (D3)

70

Tegangan Tembus Minyak pada Temperatur33o C

Tegangan Tembus (kV/ cm)

60

Rata-rata SesudahFlushing (lihat L -4)

50

40 Rata-rata Sebelum Flushing (lihat L-4) 30 Sesudah Flushing 20

Sebelum Flushing

1

2

3

4

5

6 Pengujian

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 molekulmolekul 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 V PENUTUP

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 benarbenar bersih, minyak pertama yang keluar dibuang supaya krankran 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, Media

Isolasi

Mochammad Facta, Perbandingan Tegangan Tembus Minyak

Trafo

Menggunakan

Elektroda

http://www.elektro.undip.ac.idtransmisides05asyakurdes05.pdf

26

Bidang.