1. PEMELIHARAAN PERALATAN LISTRIK TEGANGAN TINGGI

PT PLN (Persero) P3B PANDUAN PEMELIHARAAN TRAFO TENAGA

1.

No. Dokumen Berlaku Efektif

: :

P3B/O&M Trafo/001.01 13 Juni 2003

PEMELIHARAAN PERALATAN LISTRIK TEGANGAN TINGGI

1.1. Pengertian Dan Tujuan Pemeliharaan. Pemeliharaan peralatan listrik tegangan tinggi adalah serangkaian tindakan atau proses kegiatan untuk mempertahankan kondisi dan meyakinkan bahwa peralatan dapat berfungsi sebagaimana mestinya sehingga dapat dicegah terjadinya gangguan yang menyebabkan kerusakan. Tujuan pemeliharaan peralatan listrik tegangan tinggi adalah untuk menjamin kontinyunitas penyaluran tenaga listrik dan menjamin keandalan, antara lain : a.

Untuk meningkatkan reliability, availability dan effiency.

b.

Untuk memperpanjang umur peralatan.

c.

Mengurangi resiko terjadinya kegagalan atau kerusakan peralatan.

d.

Meningkatkan Safety peralatan.

e.

Mengurangi lama waktu padam akibat sering gangguan.

Faktor yang paling dominan dalam pemeliharaan peralatan listrik tegangan tinggi adalah pada sistem isolasi. Isolasi disini meliputi isolasi keras (padat) dan isolasi minyak (cair). Suatu peralatan akan sangat mahal bila isolasinya sangat bagus, dari demikian isolasi merupakan bagian yang terpenting dan sangat menentukan umur dari peralatan. Untuk itu kita harus memperhatikan / memelihara sistem isolasi sebaik mungkin, baik terhadap isolasinya maupun penyebab kerusakan isolasi. Dalam pemeliharaan peralatan listrik tegangan tinggi kita membedakan antara pemeriksaan / monitoring (melihat, mencatat, meraba serta mendengar) dalam keadaan operasi dan memelihara (kalibrasi / pengujian, koreksi / resetting serta memperbaiki / membersihkan ) dalam keadaan padam. Pemeriksaan atau monitoring dapat dilaksanakan oleh operator atau petugas patroli setiap hari dengan sistem check list atau catatan saja. Sedangkan pemeliharaan harus dilaksanakan oleh regu pemeliharaan.

Edisi : 01

Revisi : 00

Halaman 1



: :

P3B/O&M Trafo/001.01 13 Juni 2003

1.2. Jenis-jenis Pemeliharaan. Jenis–jenis pemeliharaan peralatan adalah sebagai berikut : Predictive Maintenance (Conditional Maintenance) adalah pemeliharaan yang dilakukan dengan cara memprediksi kondisi suatu peralatan listrik, apakah dan kapan kemungkinannya peralatan listrik tersebut menuju kegagalan. Dengan memprediksi kondisi tersebut dapat diketahui gejala kerusakan secara dini. Cara yang biasa dipakai adalah memonitor kondisi secara online baik pada saat peralatan beroperasi atau tidak beroperasi. Untuk ini diperlukan peralatan dan personil khusus untuk analisa. Pemeliharaan ini disebut juga pemeliharaan berdasarkan kondisi (Condition Base Maintenance ). Preventive Maintenance (Time Base Maintenance) adalah kegiatan pemeliharaan yang dilaksanakan untuk mencegah terjadinya kerusakan peralatan secara tibatiba dan untuk mempertahankan unjuk kerja peralatan yang optimum sesuai umur teknisnya. Kegiatan ini dilaksanakan secara berkala dengan berpedoman kepada : Instruction Manual dari pabrik, standar-standar yang ada ( IEC, CIGRE, dll ) dan pengalaman operasi di lapangan. Pemeliharaan ini disebut juga dengan pemeliharaan berdasarkan waktu ( Time Base Maintenance ). Corrective Maintenance adalah pemeliharaan yang dilakukan dengan berencana pada waktu-waktu tertentu ketika peralatan listrik mengalami kelainan atau unjuk kerja rendah pada saat menjalankan fungsinya dengan tujuan untuk mengembalikan pada kondisi semula disertai perbaikan dan penyempurnaan instalasi. Pemeliharaan ini disebut juga Curative Maintenance, yang bisa berupa Trouble Shooting atau penggantian part/bagian yang rusak atau kurang berfungsi yang dilaksanakan dengan terencana. Breakdown Maintenance adalah pemeliharaan yang dilakukan setelah terjadi kerusakan mendadak yang waktunya tidak tertentu dan sifatnya darurat. Pelaksanaan pemeliharaan peralatan dapat dibagi 2 macam : 1. Pemeliharaan yang berupa monitoring dan dilakukan oleh petugas operator atau petugas patroli bagi Gardu Induk yang tidak dijaga (GITO – Gardu Induk Tanpa Operator). 2. Pemeliharaan yang berupa pembersihan dan pengukuran yang dilakukan oleh petugas pemeliharaan. Edisi : 01

Revisi : 00

Halaman 2



: :

P3B/O&M Trafo/001.01 13 Juni 2003

1.3. Pemeliharaan Trafo Tenaga. 1. Pemeliharaan transformator yang berupa monitoring dan dilakukan oleh petugas operator setiap hari untuk Gardu Induk yang dijaga atau petugas patroli pada Gardu Induk yang tidak dijaga dan dilaksanakan setiap minggu (Jadwal Mingguan) dalam keadaan operasi. Peralatan/Komponen Yang Diperiksa

No

Trafo Besar

Trafo Sedang

Trafo Kecil

Cara Pelaksanaan

1.

Tangki, radiator, pompa-pompa minyak, pipa-pipa, katup-katup, sumbat-sumbat.

Tangki, radiator, pompa-pompa minyak, pipa-pipa, katup-katup, sumbat-sumbat.

Tangki, radiator, pompa-pompa minyak, pipapipa, katup-katup, sumbat-sumbat.

Periksa apakah ada kebocoran minyak

2.

Kipas-kipas pendingin

Kipas-kipas pendingin

Kipas-kipas pendingin,

Periksa kipas kipas apakah ada karat pada sirip dan berputar dengan baik serta stabil,

3.

Terminal utama, rel, terminasi kabel, jumper-wire, lemari kontrol

Terminal utama, rel, terminasi kabel, jumper-wire, lemari kontrol

Terminal utama, rel, terminasi kabel, jumperwire, lemari kontrol

Periksa dari kotoran / bangkai binatang atau binatang serta benda asing lainnya.

4.

Indikator tinggi minyak



Periksa tinggi permukaan minyak pada indikator tangki, konservator.

5.

Bushing

Bushing

Bushing

Periksa apakah ada yang retak, kotor, pecah dan kebocoran minyak

6.

Indikator Pompa sikulasi



Periksa indikator pompa sirkulasi apakah masih menunjukkan aliran minyak dengan sempurna

Edisi : 01

Revisi : 00

Halaman 3



: :

P3B/O&M Trafo/001.01 13 Juni 2003

7.

Sumber arus searah (DC)



8.

Pemadam kebakaran

Pemadam kebakaran

Pemadam kebakaran

Periksa tekanan air dalam tangki pemadam,botol botol CO2 , BCF dan sistim alarmnya.

9.

Suhu/ temperatur minyak dan kumparan transformator



Periksa temperatur minyak dan kumparan transformator.

10.

Beban transformator

Beban transformator

Beban transformator

Periksa beban transformator

11.

Lemari kontrol dan Proteksi



Periksa pintu apakah sudah menutup dengan sempurna , bila perlu tutup kembali dan bersihkan bila kotor.

12.

Tekanan gas Nitrogen (untuk transformator tanpa konservator)



Periksa tekanan gas Nitrogen,

Edisi : 01

Revisi : 00

Periksa sumber arus AC/DC apakah sakelar dalam keadaan tertutup dan MCB nya keadaan ON dengan sempurna.

Halaman 4

PT PLN (Persero) P3B No. Dokumen Berlaku Efektif

PANDUAN PEMELIHARAAN TRAFO TENAGA

: :

P3B/O&M Trafo/001.01 13 Juni 2003

2. Pemeliharaan transformator yang berupa monitoring dan dilakukan oleh petugas Pemeliharaan setiap bulan untuk Gardu Induk yang dijaga maupun Gardu Induk yang tidak dijaga. Peralatan /Komponen Yang Diperiksa

No.

Cara Pelaksanaan

Trafo Besar

Trafo Sedang

Trafo Kecil

1.

Lemari kontrol/ Proteksi dan box kontrol serta Marshaling kios.



Periksa Lemari kotrol/ Proteksi dan box kontrol serta Marshaling kios dari kotoran / bangkai binatang atau binatang serta benda asing lainnya.

2

Selicagel dan sistem pernapasan.



Periksa warna selicagel pada sistem pernapasan transformator apakah masih biru dan apakah mulut pernapasannya masih kerendam minyak.

3.

Kerja OLTC

Kerja OLTC

Kerja OLTC

Periksa jumlah kerja OLTC apakah sudah melampaui jumlah kerja untuk penggantian minyaknya atau minyaknya sudah kotor.

3. Pemeliharaan transformator yang berupa pemeriksaan, pengukuran dan pengujian dan dilakukan oleh petugas Pemeliharaan setiap tahun untuk Gardu Induk yang dijaga maupun Gardu Induk yang tidak dijaga. Peralatan /Komponen Yang Diperiksa

No.

Trafo Besar 1.

Diafragma

Edisi : 01

Trafo Sedang

Cara Pelaksanaan

Trafo Kecil

Diafragma

-

Revisi : 00

Periksa diapragma apakah masih menutup sempurna /rapat , Pada diaphragma tipe tidak hancur (non shaterring type diaphragm) , periksa tertutup oleh karat atau cat.

Halaman 5


2.


: :

P3B/O&M Trafo/001.01 13 Juni 2003

Tahanan isolasi pentanahan dan tahanan tanah


3.

Ratio

Ratio

Ratio

Ukur ratio transformator apakah terjadi perubahan.

4.

Dielektrik minyak

Dielektrik minyak

Dielektrik minyak

Uji dielectrik minyak, apakah masih sesuai standar yang dipergunakan

5.

Kadar asam minyak

Kadar asam minyak

Kadar asam minyak

Uji dielectrik minyak, apakah masih sesuai standar yang dipergunakan

6.

Kadar air dalam minyak



Uji kadar air dalam minyak, apakah masih sesuai standar yang dipergunakan

7.

Kadar viscositas minyak



Uji viscositas minyak, apakah masih sesuai standar yang dipergunakan.

8.

Warna minyak

Warna minyak

Warna minyak

Uji warna minyak, apakah masih sesuai standar yang dipergunakan.

9.

Kandungan gas dalam minyak



Uji kandungan gas dalam minyak menggunakan DGA, apakah masih sesuai standar yang dipergunakan.

Edisi : 01


Periksa tahanan isolasi dengan megger antara belitan dan belitan ketanah serta tahanan tanahnya. Apabila ada yang kendor kencangkan dan nilai tahanan tanah pentanahan berubah, kembalikan ke nilainyanya.

Revisi : 00

Halaman 6


10.

Peralatan pengaman transformator (Bucholz, Sudden Pressure, rele temperatur.)




: :

P3B/O&M Trafo/001.01 13 Juni 2003

Bersihkan terminal dari debu. Periksa seal pada tempat masuk kabel tripping dan alaram bila rusak ganti. Bersihkan rongga tempat sambungan kabel dari socket Sudden Pressure dari bangkai binatang kecil dan periksa seal pada tempat masuk kabel tripping dan alarm bila rusak ganti. Uji seluruh alarm dan trippingnya. Bersihkan dari debu dan kotoran lalu beri vet.

11.

Bushing transformator



Bersihkan porselin dengan air atau sakapen Periksa dan keraskan bila terdapat mur baut yang kendor Periksa perapat/paking,dan bila bocor diganti yang baru

12

Roda gigi OLTC

Roda gigi OLTC

Roda gigi OLTC

Periksa dan kencangkan serta bersihkan roda gigi dan beri pelumas.

13.

Baut terminal, baut bushing, baut body dan baut pentanahan.



Periksa dan kencangkan bila terdapat baut-baut sambungan yang kendor

14.

Spark gap bushing primer maupun sekunder.



Periksa Spark gap bushing apakah masih memenuhi syarat ( lihat lampiran IV .4 buku O&M SE 032) standard VDE 0111/12.

15.

Baut terminal pada panel kontrol dan proteksi.



Periksa dan kencangkan dan bila terdapat baut-baut yang kendor pada panel kontrol dan proteksi.

Edisi : 01

Revisi : 00

Keraskan semua baut penghubung.

Halaman 7



: :

P3B/O&M Trafo/001.01 13 Juni 2003

16.

Kontrol mekanik, limit switch, indikator dari OLTC.



Uji kontrol, limit switch apakah bekerja sesuai fungsinya dan periksa indikator OLTC apakah sesuai dengan posisinya.

17.

Tegangan tembus minyak



Uji tegangan tembus minyak apakah masih sesuai standar yang berlaku.

18.

Pondasi

Pondasi

Pondasi

Periksa pondasi apakah ada keretakkan-keretakkan dan perubahan kedudukan. Periksa penahan roda apakah masih tetap kokoh pada tempatnya. Periksa apakah isolasi antara tangki terhadap tanah masih baik ( untuk trafo yang memakai pengaman tangki ).

19

Motor Pompa sirkulasi dan Motor Kipas



Periksa arus beban motor dan bandingkan dengan arus nominal motor tersebut. Periksa bantalan motor dan pelumasnya bila perlu

Edisi : 01

Revisi : 00

Halaman 8



: :

P3B/O&M Trafo/001.01 13 Juni 2003

1.4. Uraian Kegiatan Pemeliharaan Trafo Tenaga (Sesuai Suplemen SE.032). Uraian

kegiatan

pemeliharaan

sesuai

Suplemen

SE032,

khusus

untuk

transformator adalah seperti tabel berikut ini :

O / X = Jenis dan siklus waktu pemeliharaan

Kondisi Peralatan RP : Regu Patroli atau PP : Petugas Pemel

Bila diperlukan

10 tahunan

5 tahunan

Tahunan

Semester

Triwulan

Bulanan

Mingguan

Peralatan Kerja

Dilaksana kan

Periode pemeliharaan

Harian

Detective

Kegiatan

Corrective

No.

Preventive

Jenis pemeliharaan

1

Pemeriksaan kebocoran minyak (khusus STET kondisi trafo di-off-kan).

O

O

ON / OFF

RP

Visual.

2

Pemeriksaan kelainan bunyi atau bau-bauan.

O

O

ON

RP

Visual.

3

Pemeriksaan dalam kondisi operasi pada terminal utama, rel, terminasi kabel, jumper-wire terhadap benda asing atau binatang.

O

O

ON

RP

Visual.

4

Pemeriksaan level minyak konsenvator (main & OLTC tank).

O

O

ON

RP

Visual, Meter Level.

5

Pemeriksaan pasokan tegangan AC / DC.

O

O

ON

PP

Multi Meter

6

Pemeriksaan sistim pemadam api a.l. : tekanan gas N2, CO2, BCF dan alarm kebakaran.

O

O

ON

PP

Mano meter, Visual

7

Pemeriksaan temperatur / suhu minyak.

O

O

ON

RP

Thermometer

8

Pemantauan beban.

O

O

ON

RP

9

Pemeriksaan terhadap gas Nitrogen (bagi trafo tanpa conservator).

O

O

ON

RP

O

ON

PP

Visual

O

ON

PP

Visual.

10

11

Pemeriksaan level / tekanan minyak silicon O pada sealing end ( trafo GIS ). Pemeriksaan boks kontrol / proteksi terhadap kotoran O atau binatang.

Edisi : 01

Revisi : 00

MW, MVAR Meter Visual, mano meter tekanan

Halaman 9



: :

P3B/O&M Trafo/001.01 13 Juni 2003

12

Pemeriksaan debu pada isolator / bushing.

O

O

ON

PP

Visual.

13

Pemeriksaan silical-gel (pernapasan ).

O

O

ON

RP

Visual.

14

Pemantauan kerja OLTC.

O

O

ON

RP

Counter

15

Pembersihan sirip pendingin sistim OFAF.

O

ON

PP

Majun & steam cleaner.

16

Pemeriksaan diafragma.

O

O

Off

PP

Visual.

17

Pengukuran tahanan sistim O pentanahan.

O

Off

PP

Megger Pentana h an.

18

Pemeriksaan pengaman Bucholtz, Sudden Pressure, pengujian dan kalibrasi rele dan meter temperatur.

O

O

Off

PP

Thermo meter Standard

19

Pembersihan body, bushing

O

O

Off

PP

Majun, VET.

20

Pengerasan baut terminal, bushing, bodi dan pentanahan

O

O

Off

PP

Kunci Kunci

21

Pemeriksaan Spark Gap bushing primer / skunder

O

O

Off

PP

Visual, Megger & Meter

22

Pemeriksaan kondisi bushing (mungkin retak / bocor).

O

X

O

X

ON PP

Visual, teropong

23

Pemeriksaan sistem pendingin ( motor pompa dan kipas ).

O

X

O

X

ON PP

Multi Meter, Visual.

24

Pemeriksaan pompa minyak Hot Line Oil Purifier.

O

X

X

ON PP

Avo meter, Visual.

25

Pengukuran Partial Discharge.

O

26

Pemeriksaan noktah panas ( hot spot thermovision ).

O

27

Pengencangan baut wiring pada boks kontrol dan proteksi.

Edisi : 01

O

O

O

X

X

X

O

X

ON

PP

Alat Uji Partial Discharg e

O

X

ON

PP

Infra Red Thermov ision.

PP

KunciKunci Pas atau Ring.

O

Revisi : 00

X

Off

Halaman 10



: :

P3B/O&M Trafo/001.01 13 Juni 2003

28

Pengukuran tahanan isolasi (megger test).

O

X

O

X

Off

PP

Megger.

29

Pemeriksaan kontrol mekanik motor, limit switch, O pemberian oil vet pada gigi dan indikator OLTC

X

O

X

Off

PP

VET, Avo meter

30

Pengukuran tegangan ( ratio test ).

O

X

O

X

Off

PP

Multimeter

31

Pengujian kontinuitas posisi OLTC secara remote / lokal.

O

X

O

X

Off

PP

Multimeter

32

33

Pemeriksaan minyak (dielektrik, kadar asam, O kadar air, viscositas, warna dll). Pengukuran kandungan gas minyak trafo dan OLTC O dengan DGA.

X

X

O

X

ON

PP

Laborato - rium minyak.

X

X

O

X

ON

PP

Gas Chroma tography

X

ON

PP

Alat Uji Teg Tembus Oil.

X

Off

PP

Crane, Minyak

X

X

Off

PP

Filter minyak

X

X

ON

PP

Visual, Water Pass,

PP

Lap majun, steam cleaner.

Off

PP

Jemba tan Wheat stone

X

Off

PP

Tangen Delta Test.

X

Off

PP

AC ~ HV Test

Off

PP

KunciKunci dan Packing

ON

PP

Mesin Filter minyak.

34

Pengukuran tegangan tembus minyak.

O

X

35

Pemeriksaan kontak Diverter Switch OLTC.

O

X

36

Penggantian minyak Diverter Switch OLTC.

37

Pemeriksaan keretakan dan penurunan pondasi.

38

Pembersihan debu pada isolator / bushing.

39

Pengukuran tahanan belitan (R dc).

X

X

X

40

Pengukuran dengan methoda tangen delta.

X

X

41

High Voltage - AC Withstand Test.

X

X

42

Penanggulangan kebocoran minyak.

X

X

X

43

Penyaringan dan penambahan minyak.

X

X

X

Edisi : 01

X

O

O

X

X

Revisi : 00

Off

Halaman 11


44

Pengukuran vektor grup belitan


: :

P3B/O&M Trafo/001.01 13 Juni 2003

X

X

Off

PP

Multi meter

1.5. Prosedur Pelaksanaan Pemeliharaan. Prosedur untuk melaksanakan pemeliharaan harus selalu mengacu kepada bukubuku prosedur yang telah tersedia di setiap gardu induk, yaitu : 1. Buku Merah

:

Pedoman Operasi Gardu Induk

2. Buku Kuning

:

Petunjuk Pengoperasian Gardu Induk

3. Buku Biru

:

Prosedur Pelaksanaan Pekerjaan pada instalasi Tegangan tinggi / Ekstra Tinggi terdiri dari Dokumen K3 dan Formulir DP3.

Edisi : 01

Revisi : 00

Halaman 12


2.


: :

P3B/O&M Trafo/001.01 13 Juni 2003

TEKNIK TENAGA LISTRIK

2.1. Transformator Daya. 2.1.1. Prinsip Induksi. Hukum utama dalam transformator adalah hukum induksi faraday. Menurut hukum ini suatu gaya listrik melalui garis lengkung yang tertutup, adalah berbanding lurus dengan perubahan persatuan waktu dari pada arus induksi atau flux yang dilingkari oleh garis lengkung itu (Lihat gambar 2.1. dan 2.2).

Gambar 2.1. Arus magnitisasi secara grafis tanpa memperhitungkan rugi-rugi besi.

Gambar 2.2. Arus magnitisasi secara grafis dengan memperhitungkan rugirugi besi.

Selain hukum Faraday, transformator menggunakan hukum Lorenz seperti terlihat pada gambar 2.3. berikut ini :

Gambar 2.3. Hukum Lorenz

Edisi : 01

Revisi : 00

Halaman 13



: :

P3B/O&M Trafo/001.01 13 Juni 2003

Dasar dari teori transformator adalah sebagai berikut : Arus listrik bolak-balik yang mengalir mengelilingi suatu inti besi maka inti besi itu akan berubah menjadi magnit (seperti gambar 2.4.) dan apabila magnit tersebut dikelilingi oleh suatu belitan maka pada kedua ujung belitan tersebut akan terjadi beda tegangan.

Gambar 2.4. Suatu arus listrik mengelilingi inti besi maka besi itu menjadi magnit.

Gambar 2.5. Suatu lilitan mengelilingi magnit maka akan timbul gaya gerak listrik (GGL)

Dari prinsip tersebut di atas dibuat suatu transformator seperti gambar 2.6. di bawah ini.

Gambar 2.6. Prinsip Dasar dari Transformator.

Rumus tegangan adalah: E = 4,44 φ N f x 10 - 8 Maka untuk transformator rumus tersebut sebagai berikut: E1 : E2 = 4,44 φ N1 f 1x 10 – 8 : 4,44 φ N2 f2 x 10 - 8

Edisi : 01

Revisi : 00

Halaman 14



: :

P3B/O&M Trafo/001.01 13 Juni 2003

karena f 1 = f2 maka E1 : E2 = 4,44 φ N1 f 1 x 10 – 8 : 4,44 φ N2 f2 x 10 – 8 E1 : E2 = N1: N2 E1 N2 = E2 N1 E2 = (N2 / N1) x E1 Dimana ; E1 = tegangan primer E2 = tegangan sekunder N1 = belitan primer N2 = belitan sekunder VA primer I1 x E1 E1/ E2 I1

= VA sekunder = I2 x E2 = I2 / I1 = I2 ( E2/ E1)

Dimana ; I1 I2 E1 E2

= = = =

Arus primer Arus sekunder tegangan primer tegangan sekunder

Rumus umum menjadi : E1

N1 =

E2

Edisi : 01

I2 =

N2

I1

Revisi : 00

Halaman 15



: :

P3B/O&M Trafo/001.01 13 Juni 2003

2.1.2. Pengertian Transformator Transformator tenaga adalah suatu peralatan tenaga listrik yang berfungsi untuk menyalurkan tenaga/daya listrik dari tegangan tinggi ke tegangan rendah atau sebaliknya. Dalam operasi penyaluran tenaga listrik transformator dapat dikatakan sebagai jantung dari transmisi dan distribusi. Dalam kondisi ini suatu transformator diharapkan dapat beroperasi secara maksimal (kalau bisa terus menerus tanpa berhenti). Mengingat kerja keras dari suatu transformator seperti itu maka cara pemeliharaan juga dituntut sebaik mungkin. Oleh karena itu transformator harus dipelihara dengan menggunakan sistem dan peralatan yang benar, baik dan tepat. Untuk itu regu pemeliharaan harus mengetahui bagian-bagian transformator dan bagian-bagian mana yang perlu diawasi melebihi bagian yang lainnya. Berdasarkan tegangan operasinya dapat dibedakan menjadi transformator 500/150 kV dan 150/70 kV biasa disebut Interbus Transformator (IBT). Transformator 150/20 kV dan 70/20 kV disebut juga trafo distribusi. Titik netral transformator ditanahkan sesuai dengan kebutuhan untuk sistem pengamanan / proteksi, sebagai contoh transformator 150/70 kV ditanahkan secara langsung di sisi netral 150 kV dan transformator 70/20 kV ditanahkan dengan tahanan rendah atau tahanan tinggi atau langsung di sisi netral 20 kV nya. Transformator dapat dibagi menurut fungsi / pemakaian seperti: - Transformator Mesin (Pembangkit ) - Transformator Gardu Induk - Transformator Distribusi Transformator dapat juga dibagi menurut Kapasitas dan Tegangan seperti: - Transformator besar - Transformator sedang - Transformator kecil

Edisi : 01

Revisi : 00

Halaman 16



: :

P3B/O&M Trafo/001.01 13 Juni 2003

2.1.3. Konstruksi Bagian-bagian Transformator Transformator terdiri dari : a. Bagian Utama. 1. Inti besi 2. Kumparan Transformator 3. Minyak Transformator 4. Bushing 5. Tangki Konservator b. Peralatan Bantu. 1. Pendingin 2. Tap Changer 3. Alat pernapasan (Dehydrating Breather) 4. Indikator-indikator : Thermometer, permukaan minyak c. Peralatan Proteksi. 1. Rele Bucholz 2. Pengaman tekanan lebih (Explosive Membrane) / Bursting Plate 3. Rele tekanan lebih (Sudden Pressure Relay) 4. Rele pengaman tangki d. Peralatan Tambahan untuk Pengaman Transformator. 1. Pemadam kebakaran (transformator - transformator besar ) 2. Rele Differensial (Differential Relay) 3. Rele arus lebih (Over current Relay) 4. Rele hubung tanah (Ground Fault Relay) 5. Rele thermis (Thermal Relay) 6. Arrester

Edisi : 01

Revisi : 00

Halaman 17



: :

P3B/O&M Trafo/001.01 13 Juni 2003

2.1.4. Bagian Utama 2.1.4.1. Inti Besi Berfungsi untuk mempermudah jalan fluksi, yang ditimbulkan oleh arus listrik yang melalui kumparan. Dibuat dari lempengan-lempengan besi tipis yang berisolasi, untuk mengurangi panas (sebagai rugi-rugi besi) yang ditimbulkan oleh Eddy Current (gambar 2.7).

Gambar 2.7. Inti Besi dan Laminasi yang diikat Fiber Glass

Edisi : 01

Revisi : 00

Halaman 18



: :

P3B/O&M Trafo/001.01 13 Juni 2003

2.1.4.2. Kumparan Transformator Adalah beberapa lilitan kawat berisolasi yang membentuk suatu kumparan. Kumparan tersebut terdiri dari kumparan primer dan kumparan sekunder yang diisolasi baik terhadap inti besi maupun terhadap antar kumparan dengan isolasi padat seperti karton, pertinak dan lain-lain. Kumparan tersebut sebagai alat transformasi tegangan dan arus.

R

S

T

Gambar 2.8. Kumparan Phasa RST 2.1.4.3. Minyak Transformator Sebagian besar kumparan-kumparan dan inti trafo tenaga direndam dalam minyak trafo, terutama trafo-trafo tenaga yang berkapasitas besar, karena minyak trafo mempunyai sifat sebagai isolasi dan media pemindah, sehingga minyak trafo tersebut berfungsi sebagai media pendingin dan isolasi.

2.1.4.4. Bushing Hubungan antara kumparan trafo ke jaringan luar melalui sebuah bushing yaitu sebuah konduktor yang diselubungi oleh isolator, yang sekaligus berfungsi sebagai penyekat antara konduktor tersebut dengan tangki trafo.

Edisi : 01

Revisi : 00

Halaman 19



: :

P3B/O&M Trafo/001.01 13 Juni 2003

Merk Haefly Type COT 650 Merk Haefly Type COT 1050 Merk Haefly Type COT 125 Gambar 2.9. Contoh Bushing Transformator

Edisi : 01

Revisi : 00

Halaman 20



: :

P3B/O&M Trafo/001.01 13 Juni 2003

Baut terminal saluran terminal Sumbat lubang pengisi minyak Baut terminal sebelah dalam untuk konduktor fleksibel. Ruang pemuaian

Minyak Isolator keramik

Tap test Flens tetap Isolator keramik Badan kondensor Mantel berisolasi

Gambar 2.10. Konstruksi Bushing Transformator

Edisi : 01

Revisi : 00

Halaman 21

PT PLN (Persero) P3B No. Dokumen Berlaku Efektif

PANDUAN PEMELIHARAAN TRAFO TENAGA

: :

P3B/O&M Trafo/001.01 13 Juni 2003

Tabel berikut adalah contoh beberapa merk tentang kelengkapan fasilitas tap test dan venting. Tabel Macam dan Jenis Bushing Fasilitas Venting Bushing Bagian Bawah Spesifikasi Teknik

Merk : Haefely

Trench

Oil Main tank

Oil Bushing

Bagian Atas Oil Main tank

Pengisian Oil Bushing

Fasilitas Tap Test Pada Bagian Bawah

ADA

ADA

ADA

ADA

ADA

ADA

TIDAK ADA

ADA

ADA

ADA

TIDA K ADA

TIDAK ADA

ADA

ADA

ADA

Type : COT 650 – 800 Un

: 170 kV

In

: 800 A, 600 – 275 kV

Merk : Haefely St.Louis France Type : 18 6326 Un

: 150/275 kV

In

: 800 A

Merk : ASEA SWEDEN Type : GOB – 650 Un

: 145 kV

In

: 1250 A

Catatan : Pada saat pemeliharaan untuk merk/type lain agar diperhatikan kelengkapan fasilitas di atas (lihat manual book).

Edisi : 01

Revisi : 00

Halaman 22



: :

P3B/O&M Trafo/001.01 13 Juni 2003

2.1.4.5. Tangki – Konservator Pada umumnya bagian-bagian dari trafo yang terendam minyak trafo berada (ditempatkan) dalam tangki. Untuk menampung pemuaian minyak trafo, tangki dilengkapi dengan konservator. (lihat gambar 2.11.)

Konservator

Gambar 2.11. Konservator Trafo

Edisi : 01

Revisi : 00

Halaman 23



: :

P3B/O&M Trafo/001.01 13 Juni 2003

2.1.5. Peralatan Bantu : 2.1.5.1. Pendingin Pada inti besi dan kumparan-kumparan akan timbul panas akibat rugi-rugi besi dan rugi-rugi tembaga. Bila panas tersebut mengakibatkan kenaikan suhu yang berlebihan, akan merusak isolasi (di dalam transformator). Maka untuk mengurangi kenaikan suhu transformator yang berlebihan maka perlu dilengkapi dengan alat/ sistem pendingin untuk menyalurkan panas keluar transformator (gambar 2.12.). Media yang dipakai pada sistem pendingin dapat berupa: 1. Udara/gas 2. Minyak. 3. Air. 4. Dan lain sebagainya. Sedangkan pengalirannya (sirkulasi) dapat dengan cara: 1. Alamiah (natural) 2. Tekanan/paksaan. Pada cara alamiah (natural), pengaliran media sebagai akibat adanya perbedaan suhu media dan untuk mempercepat perpindahan panas dari media tersebut ke udara luar diperlukan bidang perpindahan panas yang lebih luas antara media (minyak-udara/gas), dengan cara melengkapi transformator dengan sirip-sirip (Radiator). Bila diinginkan penyaluran panas yang lebih cepat lagi, cara natural/alamiah tersebut dapat dilengkapi dengan peralatan untuk mempercepat sirkulasi media pendingin dengan pompa-pompa sirkulasi minyak, udara dan air. Cara ini disebut pendingin paksa (Forced). Macam-macam sistem pendingin transformator berdasarkan media dan cara pengalirannya dapat diklasifikasikan sebagai berikut :

Edisi : 01

Revisi : 00

Halaman 24



: :

P3B/O&M Trafo/001.01 13 Juni 2003

Tabel Macam-macam Sistem Pendingin Media No.

Macam Sistem Pendingin *)

Dalam Transformator Sirkulasi alamiah

Diluar Transformator

Sirkulasi Paksa

Sirkulasi Alamiah

Sirkulasi Paksa

1.

AN

-

-

Udara

-

2.

AF

-

-

-

Udara

3.

ONAN

Minyak

-

Udara

-

4.

ONAF

Minyak

-

-

Udara

5.

OFAN

-

Minyak

Udara

-

6.

OFAF

-

Minyak

-

Udara

7.

OFWF

-

Minyak

-

Air

8.

ONAN/ONAF

Kombinasi 3 dan 4

9.

ONAN/OFAN

Kombinasi 3 dan 5

10.

ONAN/OFAF

Kombinasi 3 dan 6

11.

ONAN/OFWF

Kombinasi 3 dan 7

*) Menurut IEC tahun 1976

Edisi : 01

Revisi : 00

Halaman 25



: :

P3B/O&M Trafo/001.01 13 Juni 2003

Gambar 2.12. Susunan Motor Blower untuk Alat Pendingin Minyak Transformator secara udara dipaksakan

2.1.5.2. Tap Changer (Perubah Tap) Tap changer adalah alat perubah perbandingan transformasi untuk mendapatkan tegangan operasi sekunder yang lebih baik (diinginkan) dari tegangan jaringan / primer yang berubah-ubah. Tap changer yang hanya bisa beroperasi untuk memindahkan tap transformator dalam keadaan transformator tidak berbeban disebut “Off Load Tap Changer” dan hanya dapat dioperasikan manual. (Gambar. 2.13.). Tap changer yang dapat beroperasi untuk memindahkan tap transformator, dalam keadaan transformator berbeban disebut “On Load Tap Changer” dan dapat dioperasikan secara manual atau otomatis (Gambar 2.14.). Untuk memenuhi kualitas tegangan pelayanan sesuai kebutuhan konsumen (PLN Distribusi), tegangan keluaran (sekunder) transformator harus dapat dirubah sesuai keinginan. Untuk memenuhi hal tersebut, maka pada salah satu atau pada kedua sisi belitan transformator dibuat tap (penyadap) untuk merubah perbandingan transformasi (rasio) trafo.

Edisi : 01

Revisi : 00

Halaman 26



: :

P3B/O&M Trafo/001.01 13 Juni 2003

Ada dua cara kerja tap changer: 1. Mengubah tap dalam keadaan trafo tanpa beban. 2. Mengubah tap dalam keadaan trafo berbeban (On Load Tap Changer / OLTC) Transformator yang terpasang di gardu induk pada umumnya menggunakan tap changer yang dapat dioperasikan dalam keadaan trafo berbeban dan dipasang di sisi primer. Sedangkan transformator penaik tegangan di pembangkit atau pada trafo kapasitas kecil, umumnya menggunakan tap changer yang dioperasikan hanya pada saat trafo tenaga tanpa beban.. OLTC terdiri dari : 1. Selector Switch, 2. diverter switch, dan 3. transisi resistor. Untuk mengisolasi dari bodi trafo (tanah) dan meredam panas pada saat proses perpindahan tap, maka OLTC direndam di dalam minyak isolasi yang biasanya terpisah

dengan

minyak

isolasi

utama

trafo

(ada

beberapa

trafo

yang

compartemennya menjadi satu dengan main tank). Karena pada proses perpindahan hubungan tap di dalam minyak terjadi fenomena elektris, mekanis, kimia dan panas, maka minyak isolasi OLTC kualitasnya akan cepat menurun. tergantung dari jumlah kerjanya dan adanya kelainan di dalam OLTC.

Edisi : 01

Revisi : 00

Halaman 27



: :

P3B/O&M Trafo/001.01 13 Juni 2003

ON Load Tap Changer

Gambar 2.13. Perubah Tap Tegangan Tinggi (ON Load) pada Transformator Tenaga 3 phasa 50 Hz

Edisi : 01

Revisi : 00

Halaman 28



: :

P3B/O&M Trafo/001.01 13 Juni 2003

Gambar 2.14. Perubah Tap Tegangan Tinggi (ON Load) pada Transformator tenaga 3 phasa 50 Hz

Gambar 2.14a. Skema Rangkaian Pengubah Tap Untuk Pengaturan Tegangan

Edisi : 01

Revisi : 00

Halaman 29



: :

P3B/O&M Trafo/001.01 13 Juni 2003

2.1.5.3. Alat Pernapasan (Silicagel). Karena pengaruh naik turunnya beban transformator maupun suhu udara luar, maka suhu minyak pun akan berubah-ubah mengikuti keadaan tersebut. Bila suhu minyak tinggi, minyak akan memuai dan mendesak udara di atas permukaan minyak keluar dari tangki, sebaliknya apabila suhu minyak turun, minyak menyusut maka udara luar akan masuk ke dalam tangki. Kedua proses di atas disebut pernapasan transformator. Akibat pernapasan transformator tersebut maka permukaan minyak akan selalu bersinggungan dengan udara luar. Udara luar yang lembab akan menurunkan nilai tegangan tembus minyak transformator, maka untuk mencegah hal tersebut, pada ujung pipa penghubung udara luar dilengkapi dengan alat pernapasan, berupa tabung berisi kristal zat hygroskopis (gambar 2.15).

Gambar 2.15. Alat Pernapasan, Berupa Tabung Berisi Kristal Zat Hygroskopis

Edisi : 01

Revisi : 00

Halaman 30



: :

P3B/O&M Trafo/001.01 13 Juni 2003

2.1.5.4. Indikator. Untuk mengawasi selama transformator beroperasi, maka perlu adanya indikator pada transformator sebagai berikut: - Indikator suhu minyak (Gambar 2.16.). - Indikator permukaan minyak. (Gambar 2.16.) - Indikator sistem pendingin. - Indikator kedudukan tap. - Dan sebagainya

Gambar 2.16. Alat Pengukur Suhu dan Indikator Permukaan Minyak

Edisi : 01

Revisi : 00

Halaman 31



: :

P3B/O&M Trafo/001.01 13 Juni 2003

2.2. Minyak Trafo (Transformator Oil). Fungsi dari minyak Trafo adalah: Insulator yaitu menginsolasi kumparan di dalam trafo supaya tidak terjadi loncatan bunga api listrik (hubungan pendek) akibat tegangan tinggi. Pendingin yaitu mengambil panas yang ditimbulkan sewaktu trafo berbeban lalu melepaskannya. Melindungi komponen-komponen di dalam trafo terhadap korosi dan oksidasi. Untuk itu minyak trafo harus memenuhi persyaratan sebagai berikut : - Kekuatan isolasi harus tinggi, sesuai IEC 296 minyak trafo harus Class 1 & 2 yaitu untuk minyak baru dan belum di Filter > 30 kV/2,5 mm dan setelah difilter yaitu > 50 kV/2,5 mm. - Penyalur panas yang baik, berat jenis kecil, sehingga partikel-partikel dalam minyak dapat mengendap dengan cepat. - Viskositas yang rendah agar lebih mudah bersirkulasi dan kemampuan pendingan menjadi lebih baik. Pada IEC 296 Viskositas minyak class 1 saat suhu 40o C adalah < 16,5 cSt. - Titik nyala yang tinggi, tidak mudah menguap yang dapat membahayakan. Sesuai IEC 296 Flash point minyak trafo di atas 163oC dan Pour point adalah di bawah – 30 o C. - Tidak merusak bahan isolasi padat. - Sifat kimia Y Spesifikasi dan metode pengetesan minyak yang digunakan untuk minyak isolasi transformer adalah menggunakan standar IEC Publ 296 “Specification for unused mineral insulating oil for transformer and switchgear”. Jika minyak isolasi transformer didatangkan dengan tangki tersendiri, besar moisture yang terdapat dalam minyak tidak boleh lebih besar dari 10 ppm dan dalam masa pengangkutan minyak tidak boleh terkontaminasi oleh udara. Maka sebelum minyak dipompakan ke dalam tangki transformer perlu dilakukan penyaringan dan pemurnian (Treatment). Edisi : 01

Revisi : 00

Halaman 32



: :

P3B/O&M Trafo/001.01 13 Juni 2003

Tabel Dielectric Strength dari Minyak untuk Tegangan Operasi. Tegangan tembus minyak transformer Tegangan operasi

Untuk minyak baru

Untuk minyak sudah dipakai

(kV)

IEC 156

IEC 156

KV/2,5 mm

KV/2,5 mm

> 170

> 50

> 50

70 - 170

> 50

> 40

< 70

> 50

> 30

Batasan Pengusahaan Minyak Transformator Sesuai Metoda ASTM Jenis test

Batasan Tegangan

ASTM no:

≤ 69 kV

≥ 345 kV

> 69 < 288 kV

Dielectric Str

D 877

26

26

26

Asam (mg. KOH/g)

D 974

0,05 – 0,2

0,05 – 0,2

0,05 – 0,2

IFT (dynes/cm)

D 971

30

30

35

Kandungan air (ppm)

D 1533

35

20

15

Kandungan gas (%)

D 2945

2

2

2

Warna

D 1500

1,5

1,5

1,5

Kejernihan

D 1524

Jernih

Jernih

Jernih

Flash point 0C

D 92

140

140

140

Pour point

D 97

- 40

- 40

- 40

Power factor

D 1533

< 30

30 – 34,9

≥ 35

Berat jenis

D 1298

0,91

0,91

0,91

Viscositas

D 445

12

12

12

Bilamana batasan tersebut dilampaui agar difilter ulang, bilamana Breakdown Voltage sudah tidak bisa dinaikkan lagi (endapan < dari 0,5 ppm, moisture < 120 ppm, dielectric strength < 30 kV) sebaiknya minyak dibuang.

Edisi : 01

Revisi : 00

Halaman 33



: :

P3B/O&M Trafo/001.01 13 Juni 2003

Tabel Beberapa Petunjuk untuk Melihat Minyak Trafo Kekuatan kertas (IFT) dynes/cm

Akibat pada transformator

Warna dan kelompok

Angka Asam

Bagus

0,03

45

Menggambarkan bahwa:

Kuning pucat

0,10

30

Pendinginan bagus

# 0,5

Isolasi bagus

Contoh A

0,05

27

Kuning muda

0,10

29

Umum

0,11

24

Kuning terang

0,15

27

Jelek

0,16

18

Kuning sawo

0,40

24

Amat jelek

0,41

14

Kuning sawo

0,65

18

Sangat jelek

0,66

9

Coklat kehitaman

1,50

14

Minyak kelas 7

1,5

6

(crude oil) hitam

dan lebih

9

# 10

# 1,5 – 2,0

# 2,5

# 3,0 – 5,0

# 5,0 – 7,0

# 7,0 – 8,0

Edisi : 01

Revisi : 00

Terjadi endapan (sludge) yang membaur di minyak yang akan menyebabkan IFT menurun. Terjadi endapan asam tipis pada lilitan, sludge. Hal ini akan menjadi penyebab gangguan. Agar dihindari kandungan sludge yang menebal. Hampir semua trafo pada keadaan ini terdapat endapan sludge pada lilitan dan inti. Endapan sludge akan beroksidasi kemudian mengeras dan terjadi juga di isolasi (kerts) Mudah terjadi kerusakan. Sludge menyumbat siripsirip pendingin yang menyebabkan kenaikan temperatur sampai 20 0C. Diperlukan suatu cara untuk menghilangkan sludge (yang lebih bagus dari (“Sludge Purge”). Pada kondisi ini transformator harus dioverhaul (tidak ada gunanya hanya dengan mengganti minyak trafo)

Halaman 34



: :

P3B/O&M Trafo/001.01 13 Juni 2003

Macam Test Minyak : Physical : 1. Aniline, Flash & Fire point, Pour point, Viscosity, Color, Interfacial tension, Specific Gravity, Visual. 2. Coefficient of Thermal Axpansion 3. Refractive Index Electric Test : 1. Resistivity 2. Power Faktor 3. Dielectric breakdown voltage Chemical : 1. Gas in oil (Atomic absorption) 2. Oxidation inhibitor content, copper content. 3. Corrosive sulfur or Silver 4. Water, Neutralization number, Total Acid number, Peroxide number, sludge lifre. 5. Inorganic Chloride Sulfate

Edisi : 01

Revisi : 00

Halaman 35



: :

P3B/O&M Trafo/001.01 13 Juni 2003

Tabel Beberapa Macam Test Lapangan yang harus dilakukan pada Minyak Trafo sebelum operasi Jenis test & metoda

Hasil test untuk dapat dipakai

Keterangan

≥ 30 kV

Minyak mengandung kotoran logam

Angka Asam (D 974)

Dibutuhkan 1 mg potassium hydroxide untuk menetralisasi 1 g minyak ( 0,03 % untuk minyak baru)

Menggambarkan jumlah asam yang terkandung.

IFT ( D971 )

≥ 40 dynes/cm (atau lebih untuk minyak baru)

Menggambarkan jumlah sludge yang menempel pada isolasi kertas

Arna (D 1524)

0,5 (minyak baru); 8 (bila terpaksa)

Untuk menandai pada pemeriksaan kemudian.

Kandungan moisture (D 1533)

< 25

Menggambarkan jumlah kandungan air.

Visual (D 1524)

Bagus, jernih dan tidak keruh

Menggambarkan banyaknya kandungan air atau kotoran lainnya.

Sediment (D 1698)

Terang/biasa/berat

Menggambarkan banyaknya kandungan lain, bahwa minyak tidak baik.

Power factor (D 924)

≤ 0,05 %

Menggambarkan minyak mengandung cairan asing (bahan bakar/minyak pelumas) resin, oksidasi,air.

Analisa di labor (D 3612)

(lihat tabel minyak trafo di atas)

Hasil labor akan menggambarkan kondisi minyak.

Dielectric Strength (D 877 & D 1816)

Edisi : 01

Revisi : 00

Halaman 36



: :

P3B/O&M Trafo/001.01 13 Juni 2003

Istilah-istilah pemeliharaan yang disarankan : HOCS (hot oil cleaning enam kali)

:

Minyak dialirkan melalui penyaring minyak sebanyak 6 (enam) kali, (satu kali lewat berarti sebanyak volume minyak trafo melewati penyaring) dengan temperature 160 0F (± 70 0C).

HOCT (hot oil cleaning sepuluh kali)

:

Minyak dialirkan melalui penyaring minyak sebanyak 6 (enam) kali, (satu kali lewat berarti sebanyak volume minyak trafo melewati penyaring) dengan temperature 150 0F (± 65 0C).

POSLP (Power-Off Sludge Purge)

:

Minyak di drain, flush atau ganti minyak baru dan dialirkan melalui penyaring minyak sebanyak 20 (dua puluh) kali, (satu kali lewat berarti sebanyak volume minyak trafo melewati penyaring) dengan temperature 180 – 200 0F (± 82,5 – 93,0 0C).

SLP (Sludge Purge)

:

Minyak dialirkan melalui penyaring minyak sebanyak 20 (dua puluh) kali, (satu kali lewat berarti sebanyak volume minyak trafo melewati penyaring) dengan temperature 180 – 200 0F (± 82,5 – 93,0 0C).

Edisi : 01

Revisi : 00

Halaman 37



: :

P3B/O&M Trafo/001.01 13 Juni 2003

Tabel Beberapa Klasifikasi Hasil Test Minyak Trafo Jenis Test

Standar ASTM no:

Dapat dipakai

Diragukan

Tidak boleh dipakai

Asam

D 974

≤ 0,5

0.60 – 0,10

> 0,10

IFT

D 971

≥ 32,0

28,0 – 31,9

< 27,90

Dielectrik Str.

D 877

≥ 30,0

25 – 29

< 25

Warna

D 1524

≤ 3,50

< 0,84

> 3,50

Berat Jenis

D 1298

0,84 – 0,91

Visual

D 1524

Terang

0,19 – 0,11

DBPC

D 2668

≥ 20,0

0,1 – 0,3

≤ 0,10

25 C < 0,1

3,0 – 3,99

> 0,30

100 0C < 299

30 – 34,9

> 4,00

< 30

Tergantung pada data

≥ 35


101 - 249


Power Factor

Karl Fisher

D 924

D 1533

Kand. Gas

0

> 0,91

ICP Kand. Logam

< 100

Angka Furam

D 5837

Optimal

PCB

D 4059

≥ 140 0C

Flash Point

D 72

≤ -40 0C

Pour Point

D 97

12,00

Viscosity, Cst

D 88

0,30

Inhibitor (%)

D 2668

35

Air (ppm)

D 1533

Edisi : 01

Revisi : 00

101 - 249

Halaman 38



: :

P3B/O&M Trafo/001.01 13 Juni 2003

Tabel Perbandingan Menurut Rogers CH4 H2

C2H6 CH4

C2H4 C2H6

C2H2 C2H4

Saran untuk pemeriksaan

< 1.0

< 1.0

< 0.5

Normal

≤ 0.1

< 1.0

< 1.0

< 0.5

Partial discharge corona

≤ 0.1

< 1.0

1.0

≥ 0.5 atau

Partial discharge corona

≥ 3.0 < 3.0

dengan bekas-bekas

> 0.1 < 1.0

> 0.1

< 1.0

≥ 3.0

≥ 3.0

Discharge terus-menerus

< 1.0

≥ 1.0 atau

≥ 0.5 atau

Loncatan bunga api dgn daya

≥ 3.0 < 3.0

≥ 3.0 < 3.0

< 1.0

≥ 0.5

Loncatan bungan api tanpa daya

< 3.0

Terjadi sedikit pemanasan lebih sampai sekitar 150 0C

< 1.0 > 0.1 < 1.0 > 0.1

< 1.0

< 1.0 ≥ 1.0 atau

< 1.0

< 1.0

< 0.5

≥ 1.0

< 1.0

< 0.5

Terjadi pemanasan lebih sampai sekitar 200 – 300 0C

≥ 1.0

< 1.0

< 0.5

Terjadi pemanasan lebih pada lilitan secara menyeluruh

≥ 3.0 < 3.0 ≥ 1.0 atau ≥ 3.0 < 3.0 > 0.1 < 1.0 > 0.1

Terjadi arus sirkulasi pada lilitan

> 1.0

< 1.0 ≥ 1.0

< 1.0

≥ 1.0

< 0.5

Terjadi arus sirkulasi pada inti & tangki; terjadi pembebanan lebih pada sambungan

< 3.0

< 3.0 ≥ 1.0

Terjadi pemanasan lebih sampai sekitar 150 – 200 0C

< 1.0

≥ 3.0

< 0.5

< 3.0

Edisi : 01

Revisi : 00

Halaman 39



: :

P3B/O&M Trafo/001.01 13 Juni 2003

Tabel Jumlah Kandungan Gas dan Macam Gangguan yang Ditimbulkan Macam gas

Perbandingan gas dgn. Gas yang mudah terbakar ( %)

H2 (hydrogen)

60,0

C2H2 (Acetylene)

30,0

CH4 (Methane)

5,0

C2H4 (Ethylene)

3,3

C2H6 (Ethane)

1,6

H2 (hydrogen)

86,0

CH4 (Methane)

13,0

C2H6 (Ethane)

0,5

CO (Carbon monoxide)

0,2

C2H4 (Ethylene)

0,2

C2H6 (Ethane)

0,1

C2H4 (Ethylene)

63,0

C2H6 (Ethane)

17,0

CH4 (Methane)

16,0


trace

H2 (hydrogen)

trace


92,0

H2 (hydrogen)

6,7

CH4 (Methane)

1,2

C2H6 (Ethane)

0,01

C2H4 (Ethylene)

0,01

C2H2 (Acetylene)

0,01

Edisi : 01

Revisi : 00

Akibat yang ditimbulkan

Lompatan bungan api diminyak (dan terjadi loncatan dalam kertas bila ada kandungan CO & CO2)

Corona dalam minyak (dan terjadi corona dalam kertas bila ada kandungan CO & CO2)

Terjadi panas berlebihan (bila ada kandungan C2H2 kemungkinan ada gangguan atau hub. singkat) Terjadi panas berlebihan pada kertas isolasi

Halaman 40



: :

P3B/O&M Trafo/001.01 13 Juni 2003

Tabel Kemungkinan Gangguan akibat adanya Kandungan Gas Macam gas yang terdapat

Kemungkinan-kemungkinan

Nitrogen lebih banyak atau lebih sedikit 5 % dari oxygen.

Transformator beroperasi normal

Nitrogen lebih banyak 5 % dari oxygen.

Periksa seal-2 transformator dan kencangkangkan.

Nitrogen, carbon dioxide atau carbon monoxide atau semua

Transformator beroperasi melebihi kapasitas atau beroperasi dengan panas tinggi, karena beberapa cellulose mengalami kerusakan. Terjadi corona di dalam cellulose atau periksa kondisi operasi.

Nitrogen dan hydrogen

Terjadi corona, electrolisa air atau terdapat karat.

Nitrogen, hydrogen. Methane dan sedikit ethane dan ethylene.

Terjadi loncatan api atau kerusakan kecil karena minyak sudah menurun kwalitasnya.

Nitrogen, hydrogen, methane dgn carbon dioxide, carbon monoxide dan sejumlah kecil hydro carbon; acetylene biasanya tidak ada.

Terjadi loncatan api atau kerusakan kecil pada cellulose.

Nitrogen dgn hydrogen yg banyak dan hydrocarbons yg mengandung acetylene.

Ada busur api yg kuat dan merusak minyak.

Nitrogen dgn hydrogen yg banyak methane, ethylene dan beberapa acetylene.

Loncatan bunga api dgn temperatur tinggi dalam minyak, tetapi pada daerah terbatas, sambungan yg jelek (loss contact) atau hubung singkat antar lilitan.

Nitrogen dgn hydrogen yg banyak, methane, ethylene, dan beberapa acetylene, dan terdapat carbon dioxide serta carbon monoxide.

Sama seperti di atas dan adanya loncatan api di dalam cellulose.

Edisi : 01

Revisi : 00

Halaman 41



: :

P3B/O&M Trafo/001.01 13 Juni 2003

Tabel Beberapa Saran Untuk Pemurnian Minyak Trafo Kandungan asam KOH/Gram

Kekuatan tarikan dynes/cm

Kandungan sludge (myers index number)(kotor bila 45 s/d 159)

Jumlah lewatan minyak saat pembersihan

0,19

24,00

127

6 kali

0,20 – 0,29

18,00

62 – 90

10 kali

0,30 dan lebih

17,90

Dibawah 60

20 kali

Peralatan penyaring minyak yang disarankan harus mempunyai : FE (Fuller’s Earth)

:

Dua tangki FE atau lebih yang dapat dioperasikan secara satu tangki atau bersamaan dan waktu pergantian dari satu tangki ke tangki yang lain tidak menggangu operasi. Mempunyai kapasitas minimal 759 Lbs (± 345 kg) kering atau lebih. Tangki FE harus mempunyai tinggi 12 kali (± 365 cm) atau lebih.

Transformer Oil Heater

:

Heater minyak dibakar atau listrik (minimum 120 kW), dengan menghasilkan panas yang cukup untuk memanasi minyak sampai sekitar 200 – 225 0F (± 93,3 – 107,2 0C).

Vacuum system

:

Pompa dan tangki vacum yang mampu untuk menurunkan kandungan udara dan kelembaban yang terkandung di dalam minyak sampai sekitar 1% udara per volume dan air yang terkandung sekitar 30 ppm. Kapasitas minimum pompa vacuum 80 CFM (± 2,27 m3).

Mechanical Filtration

:

Filter mekanik yang halus (≤ 0,5 mikron) untuk menjaga agar minyak yang masuk ke trafo benarbenar bersih. FE harus mempunyai penyaring ganda dengan kehalusan sekitar 0,5 mikron, untuk menghindari agar partikel FE tidak ikut ke dalam (minyak) trafo.

Oxidation Inhibitor

:

Tangki pencampur DBPC (Ditertiary Butil Para Cresole) yang mempunyai kapasitas 110 gallon (± 416,5 ltr), untuk mencampur DBPC pada temperatur 180 – 200 0F (± 82,5 – 93,0 0C), agar pencampuran lebih rata . DBPC dicampur dengan perbandingan 0,3 % berat minyak.

Water Separator

:

Pertama untuk menghilangkan partikel yang masuk penyaring minyak dan yang kedua untuk menghilangkan partikel yang masuk ke dalam trafo.

Edisi : 01

Revisi : 00

Halaman 42



: :

P3B/O&M Trafo/001.01 13 Juni 2003

Tabel Korelasi antara Jumlah Asam dan Sludge yang terbentuk Jumlah kandungan asam mg KOH/gram minyak

Persentage dari unit yang mengandung sludge

0,0 s/d 0,10 0,11 s/d 0,20 0,21 s/d 0,60 di atas 0,60

0 38 72 100

Tabel Korelasi Antara Kekuatan Tarik Kertas & Sludge Yang Terbentuk Persentage dari unit yang mengandung sludge 100 85 69 35 33 30 0

Kekuatan tarik kertas dynes/cm Dibawah 14 14 s/d 16 16 s/d 18 18 s/d 20 20 s/d 22 22 s/d 24 di atas 24

Untuk pencucian/pemurnian kembali minyak ada beberapa cara yang umum dipergunakan, antara lain : 2.2.1. Recondition (Memperbaharui Minyak) : Suatu cara atau proses untuk menghilangkan kelembaban (kandungan air) dan material yang keras (Solid) dengan cara mekanis, misalnya dengan : 1. Dengan menyaring memakai saringan kertas atau saringan logam dan dipanasi serta divacum, sehingga benda padat dan airnya dapat dibuang /dihilangkan. 2. Dengan

menyaring

memakai

sistem

sentrifugal

sehingga

benda-benda

padat/berat dapat diambil kemudian dipanasi serta divacum, dan airnya dapat dihilangkan.

Edisi : 01

Revisi : 00

Halaman 43



: :

P3B/O&M Trafo/001.01 13 Juni 2003

2.2.2. Reklamasi (Mengembalikan Kemurnian Minyak): Suatu cara atau proses yang menghasilkan kandungan kimia di dalam minyak berubah. Cara ini dengan menambah bahan-bahan kimia (asam, basa atau lainnya). Misalnya dengan: 1. Contact process 200 mesh (77 mesh/cm). Minyak dimasukkan ke dalam bejana panas dan dicampur dengan lumpur (Fuller Earth), kemudian minyak dialirkan (dipompa) melalui filter mesh 200, bahan sisa akan ditekan keluar filter. 2. Activated Carbon-Sodium Silicate/Fuller’s Earth (proses lanjut). Minyak dipanasi hingga 85 0C diaduk dan ditambah karbon aktive, dialirkan melalui filter ke dalam tangki Sodium Silicate kedua dan diaduk lagi karena gaya sentrifugal campuran silicate akan terbuang. Pada tangki reaksi ditambahkan lumpur (Fuller’s Earth) kemudian diaduk dan dibiarkan agar larutan yang berat mengendap karena gaya sentrifugal, tangki selanjutnya akan menerima minyak dingin untuk disalurkan melalui filter ke tangki penyimpan. 3. Dengan Trisodium Phospate / Fuller’s Earth. Minyak dicampur dengan trisodium phospate dan dipanaskan pada panas 80 0C, sekitar satu jam. Biarkan campuran ini memisah sendiri dan cuci dengan semprotan air kemudian alirkan melalui separator sentrifugal sambil dipanasi. Alirkan ke dalam filter mesh 200, campur dengan Fuller’s Earth dan aduk sekitar 15 menit, maka Fuller’s Earth akan mengendap karena berat setelah semalam. Kemudian cuci dengan air panas, alirkan melalui sentrifugal sambil dikeringkan, alirkan ke dalam vacum sambil keringkan kemudian keringkan lagi melalui filter. 4. Percolation (penyaringan) dengan gaya berat. Minyak kotor ditaruh di dalam tangki pertama dan dialirkan (karena gaya berat), ke dalam tangki kedua (berisi Fuller’s Earth) yang mempunyai ketinggian 6 feet (± 3 meter), pada bagian bawah tangki dipasang filter kain. Dan karena gaya berat minyak bersih akan mengalir lewat bawah tangki kedua masuk ke dalam tangki ketiga (minyak bersih). Agar menghasilkan minyak bersih kecepatan aliran tidak boleh melebihi 10 gallon (± 37,85 liter) perjam, lebih lambat lebih baik.

Edisi : 01

Revisi : 00

Halaman 44



: :

P3B/O&M Trafo/001.01 13 Juni 2003

5. Deep Bed Filtration. Minyak dipompa melalui pemanas (dapat memanaskan antara 140 0 sampai 160 0F) dan filter dimasukkan ke dalam tangki yang berisi Fuller’s Earth (satu sampai tiga tangki dalam seri) kemudian disaring dan ditambahkan inhibitor dan masuk dalam tangki minyak bersih. 6. Throwaway and Recyclable Cartridges. Prinsip kerja sama dengan point 4, tetapi dengan tekanan tertentu. Untuk Fuller’s Earth (berupa butiran-butiran) ditaruh di dalam catridge, minyak mengalir dari dalam keluar catridge. Catridge bisa sekali pakai (untuk ukuran 10 s/d 30 pounds) atau beberapa kali pakai (untuk ukuran 50 pounds atau lebih). 7. Percolation (penyaringan) dengan tekanan. Prinsip kerja sama dengan 4, tetapi dengan tekanan tertentu, volume yang besar dan waktu yang pendek. Sistem ini biasanya untuk yang portable. 8. Bulk Filters. Minyak ditempatkan dalam bejana yang besar dialirkan melalui filter yang sangan halus dan dipanasi dilewatkan ke dalam lapisan Fuller’s Earth dengan cara gravitasi atau tekanan.

Edisi : 01

Revisi : 00

Halaman 45



: :

P3B/O&M Trafo/001.01 13 Juni 2003

Tabel Hasil Test Minyak dalam Pemeliharaan Trafo Peralatan yang diperiksa

Hasil test labor/lapangan

Pelaksana

Minyak C2H2 (Acetylene) C2H4 (Ethylene) C2H6 (Ethane) CH4 (Methane) CO (Carbon Monoxide) CO2 (Carbon Dioxide) H2 (Hydrogen) Acidity Atomic absorber Color Copper content Corrosive silver Corrosive sulfur Density Dielectric strength FlashPoint Inorganic chlorides Inorganic sulfides Karl Fisher Moisture P.F. values oxidation Peroxides number Pourpoint Power factor Resistively Sediment Viscosity Visual

Edisi : 01

ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm Mg/KOH/g

ppm ppm ppm kg/ltr kv/cm 0C ppm ppm ppm

0C

micro Ohm micro Ohm micro Ohm Volt Volt Volt Volt Volt

Ohm/cm ppm cst

Revisi : 00

Halaman 46



: :

P3B/O&M Trafo/001.01 13 Juni 2003

2.3. Pentanahan Netral ( Neutral Grounding Resistor). Dengan semakin berkembang sistem tenaga listrik maka dewasa ini sistem tenaga listrik tidak lagi dibiarkan mengambang (sistem delta) melainkan titik netralnya ditanahkan melalui resitansi ataupun reaktansi. Selama kondisi normal metode pentanahan netral sistem tidak berpengaruh, akan tetapi jika terjadi gangguan khususnya I phasa ke tanah sistem pentanahan netral sistem menjadi penting dipertimbangkan. Adapun tujuan dari pentanahan netral sistem ini adalah : 1. Membatasi arus gangguan satu phasa-tanah 2. Membatasi tegangan pada phasa yang tidak terganggu (sehat) 3. Membantu pemadaman busur api. Metode Pentanahan Eksisting Untuk sistem PLN Jawa Bali digunakan metode pentanahan netral sistem sesuai tabel berikut: Tabel Metode Pentanahan Netral di PLN P3B No 1.

Tegangan Sistem 20 kV

2.

70 kV

Jenis Pentanahan

Lokasi

Solid

Jawa Tengah

Low resistance ( 12 – 40 Ohm)

Jawa Barat dan DKI

High resistance ( 500 Ohm )

Jawa Timur

Low resistance (40 - 60 Ohm)

Jawa Barat dan DKI

High resistance ( 200 Ohm)

Jawa Timur

3.

150 kV

Solid

Semua wilayah

4.

500 kV

Solid

Semua wilayah

Pola pengaman gangguan tanah disesuaikan dengan pola pentanahan netral sistem seperti yang ditunjukkan pada tabel di atas. Ada beberapa macam jenis pentanahan titik netral trafo : 1. Pentanahan tanpa impedansi ( Solid Grounding ) dan biasanya digunakan si sisi primer trafo ( 150 kV dan 500 kV )

Edisi : 01

Revisi : 00

Halaman 47



: :

P3B/O&M Trafo/001.01 13 Juni 2003

2. Pentanahan melalui tahanan ( Resistance Grounding ) biasanya digunakan di sisi sekunder ( 20 kV dan 70 kV ) 3. Macam jenis NGR terdiri dari : - Liquid - Elemen ( logam )

Edisi : 01

Revisi : 00

Halaman 48



: :

P3B/O&M Trafo/001.01 13 Juni 2003

2.4. Peralatan Proteksi. 2.4.1. Rele Bucholz. Rele bucholz adalah alat/rele untuk mendeteksi dan mengamankan terhadap gangguan di dalam transformator yang menimbulkan gas. Gas yang timbul diakibatkan oleh karena : 1. Hubung singkat antar lilitan /dalam phasa 2. Hubung singkat antar phasa 3. Hubung singkat antar phasa ke tanah 4. Busur api listrik antar laminasi 5. Busur api listrik karena kontak yang kurang baik

Gambar 2.17. Rele Bucholz

2.4.2. Pengaman Tekanan Lebih (Explosive Membrane/Pressure-Relief Vent) Alat ini berupa membrane yang dibuat dari kaca, plastik, tembaga atau katup berpegas, berfungsi sebagai pengaman tangki transformator terhadap kenaikan tekanan gas yang timbul di dalam tangki (yang akan pecah pada tekanan tertentu)

Edisi : 01

Revisi : 00

Halaman 49



: :

P3B/O&M Trafo/001.01 13 Juni 2003

dan kekuatannya lebih rendah dari kekuatan tangki transformator. (Gambar 2.18., 2.19. dan 2.20.).

Gambar 2.18.

Gambar 2.19.

Gambar 2.20

Rele bucholz saat bekerja akibat minyak kurang dalam transformer.

Rele bucholz saat bekerja akibat akumulasi gas yang timbul dalam transformer

Rele bucholz saat bekerja akibat terjadi flow minyak karena gangguan dalam transformer.

2.4.3. Rele Tekanan Lebih (Sudden Pressure Relay) Rele ini berfungsi hampir sama seperti rele Bucholz, yakni pengaman terhadap gangguan di dalam transformator. Bedanya rele ini hanya bekerja oleh kenaikan tekanan gas yang tiba-tiba dan langsung menjatuhkan PMT (Gambar 2.21.)

Gambar 2.21. Pengaman Tekanan Lebih

Edisi : 01

Revisi : 00

Halaman 50



: :

P3B/O&M Trafo/001.01 13 Juni 2003

2.4.4. Rele Differensial Berfungsi mengamankan transformator dari gangguan di dalam transformator antara lain, Flash Over antara kumparan dengan kumparan atau kumparan dengan tangki atau belitan dengan belitan di dalam kumparan ataupun beda kumparan. 2.4.5. Rele Arus Lebih Berfungsi mengamankan transformator dari arus yang melebihi dari arus yang telah diperkenankan lewat dari transformator tersebut dan arus lebih ini dapat terjadi oleh karena beban lebih atau gangguan hubung singkat. 2.4.6. Rele Tangki Tanah Berfungsi untuk mengamankan transformator bila ada hubung singkat antara bagian yang bertegangan dengan bagian yang tidak bertegangan pada transformator. 2.4.7. Rele Hubung Tanah Berfungsi untuk mengamankan transformator bila terjadi gangguan satu phasa ke tanah. 2.4.8. Rele Termis Berfungsi untuk mencegah/mengamankan transformator dari kerusakan isolasi kumparan, akibat adanya panas lebih yang ditimbulkan akibat arus lebih. Besarnya yang diukur di dalam rele ini adalah kenaikan temperatur.

Edisi : 01

Revisi : 00

Halaman 51



: :

P3B/O&M Trafo/001.01 13 Juni 2003

2.5. Fire Protection. Trafo Tenaga adalah salah satu peralatan yang cukup mahal yang terpasang di pusat pembangkit dan Gardu Induk. Setiap Trafo Tenaga terisi dengan material yang mudah terbakar dengan jumlah yang cukup besar yang mana bila tersulut dapat menjalarkan api ke instalasi yang berdekatan.

Oleh

karena

itu

sangat

perlu

dilengkapi

dengan

peralatan

pengamannya. Kegagalan-kegagalan Trafo Tenaga umumnya disebabkan oleh Break Down isolasi pada bagian internal Trafo. Adanya energi busur listrik akan diikuti kenaikan temperatur dan tekanan yang sangat cepat di dalam tangki Trafo. Terbakarnya minyak pada jumlah tertentu dapat mengakibatkan tekanan yang sangat tinggi kearah luar melalui kisaran bidang tertentu dan dapat langsung diikuti nyala api. Salah satu peralatan proteksi yang dapat mencegah api dan ledakan yang merusak Trafo adalah “SERGI” yang metode pengamanannya disebut sebagai pengaman Trafo dari ledakan dan kebakaran. Sistim Kerja Pengaman Ledakan dan Kebakaran Trafo Tenaga Berikut ini merupakan skema logic sistim kerja Sergi type 3000 :

Edisi : 01

Revisi : 00

Halaman 52



: :

P3B/O&M Trafo/001.01 13 Juni 2003

TRANSFORMER Internal Failur

External Fire

Transformer Trip

Bucholz Activation

AND

AND

High Pressure

High Temperature

OR TRANSFORMER BLAST PRESSURE RELIEF Quick drain valve opens ACTIVATION And drain the transformer

SERGI shutter closes Isolating oil make-up tank

TRANSFORMER FIRE 3 second later the pyrotechnic detonator activates and dry nitrogen is injected for approximately 45 minutes

STIRRING ACTIVATION

Burning oil is cooled below its flash point, thus preventing further combustion and fire hazard to internal and external equipment

Gambar 2.22. Skema Logic Sistim Kerja Sergi Type 3000 :

Agar sistim proteksi ini dapat aktif harus ada 2 sinyal yang muncul yaitu : 1. Sinyal PMT trip yang bersumber dari peralatan pengaman tekanan lebih dan 2. Sinyal temperatur tinggi dari temperatur detector dan beroperasinya relai Bucholz. Pada gambar 2.23. katup drain (a) pengaman ledakan akan cepat terbuka untuk membebaskan tekanan internal agar trafo tidak meledak.

Edisi : 01

Revisi : 00

Halaman 53



: :

P3B/O&M Trafo/001.01 13 Juni 2003

Tangki konservator akan terisolasi dengan bekerjanya Shutter (b) sehingga minyak yang dikeluarkan hanya + 20 cm di bawah tutup atas tangki utama trafo (gambar 2.23 dan 2.24) (b)

(a)

Gambar 2.23. Tangki konservator akan terisolasi dengan bekerjanya Shutter

Gambar 2.24. Minyak yang dikeluarkan hanya + 20 cm di bawah tutup atas tangki utama trafo

Pemadaman api : Selang waktu + 3 detik sejak minyak didrain, gas Nitrogen diinjeksikan ke dalam main tank trafo. Gas ini akan melingkupi bagian atas permukaan minyak trafo dan dengan cepat menurunkan temperatur minyak sampai mencapai di bawah temperatur titik nyalanya sehingga dengan sendirinya api akan padam. Nitrogen diinjeksikan terus menerus selama 45 menit sehingga trafo akan dingin dan tercegah dari kemungkinan menyalanya api kembali (gambar 2.25.).

Gambar 2.25. Nitrogen Diinjeksikan Terus Menerus Selama 45 Menit

Edisi : 01

Revisi : 00

Halaman 54

1. PEMELIHARAAN PERALATAN LISTRIK TEGANGAN TINGGI

Recommend Documents