Silahkan subscribe email Anda untuk mendapatkan informasi dari kami, artikel terbaru, dokumen PDF, Flipbook, e-Book dan informasi penting lainnya.

Email Anda akan kami jaga kerahasiaannya dan tidak akan kami gunakan untuk spamming

Transformator

Pengujian Transformator

Transformator / trafo termasuk salah satu komponen yang penting dalam sistem tenaga listrik, dan terdapat baik pada Sistem Pembangkitan (Pusat Listrik atau Power Plant), Sistem Transmisi (Penyaluran) maupun pada Sistem Distribusi. Transformator berfungsi untuk menaikkan atau menurunkan tegangan listrik. Di Pusat Listrik terdapat beberapa jenis transformator tenaga, dan dapat dibedakan berdasarkan fungsinya, antara lain :

1. Generator Transformer

Generator Transformer (GT)/Transformator Generator adalah transformator tenaga yang dihubungkan langsung dengan panel keluaran generator. GT adalah transformator step-up yang berfungsi untuk menaikkan tegangan keluaran dari generator menjadi tegangan yang lebih tinggi, bergantung dari sistem tegangan dari pusat listrik itu sendiri. Transformator step-up karena hal ini bertujuan untuk mengurangi jumlah rugi-rugi daya listrik (losses) pada jaringan transmisi. Sisi primer GT dihubungkan dengan panel keluaran generator, sedangkan sisi sekunder GT dihubungkan dengan jaringan interkoneksi/gardu induk. Pada Pusat Listrik berskala besar, umumnya GT dilengkapi dengan pendingin minyak dan kipas.

generator-transformator

2. Unit Service Transformer (UST)

Unit Service Transformer (UST) adalah transformator pemakaian sendiri yang juga biasa disebut transformator step down yang berfungsi untuk melayani beban-beban dari sistem kelistrikan pemakaian sendiri dalam satu kesatuan unit yang telah dikelompokan berdasarkan area kerjanya. Disebut dengan transformator step-down dikarenakan pada umumnya pusat listrik menggunakan peralatan-peralatan dengan tegangan yang lebih rendah untuk mengoperasikan peralatannya. Pada umumnya daya listrik dari Unit Service Transformer (UST) dapat diambil langsung dari keluaran generator dan diturunkan tegangannya agar dapat digunakan untuk melayani sistem kelistrikan pemakaian sendiri pada pusat listrik. Pada umumnya beban-beban yang dilayani dapat berupa motor-motor listrik, lampu penerangan, sistem kontrol, sistem proteksi, sistem instrumentasi dan peralatan lain yang membutuhkan tegangan yang lebih rendah dalam pengoperasiannya.

 

3. Station Service Transformer (SST)

Station Service Transformer (SST) adalah transformator step-down yang juga berfungsi untuk melayani beban-beban dari sistem kelistrikan pemakaian sendiri dalam satu kesatuan unit yang telah dikelompokkan berdasarkan area kerjanya. Pada dasarnya SST sama dengan UST, yang membedakan SST adalah transformator step-down yang suplai daya listriknya diambil dari jaringan interkoneksi, sedangkan UST suplai daya listriknya diambil langsung dari keluaran generator pada pusat listrik itu sendiri. Pada umumnya beban-beban yang dilayani SST merupakan peralatan untuk pemakaian sendiri pada pusat listrik sama seperti UST.

UST-station-service-transformator

 

4. Unit Auxilliary Transformer (UAT)

Unit Auxilliary Transformer (UAT) adalah transformator pemakaian sendiri yang merupakan transformator step-down yang digunakan untuk melayani beban-beban dari sistem kelistrikan pemakaian sendiri yang membutuhan suplai listrik tegangan rendah. Pada sistem kelistrikan pusat listrik skala kecil dan menengah, suplai daya UAT dapat diambil langsung dari keluaran generator. Sedangkan pada sistem kelistrikan pusat listrik skala besar, suplai listrik UAT diambil dari transformator SST ataupun UST.

unit-auxilliary-tranformer

 

Transformator generator merupakan peralatan utama dalam sistem penyaluran tenaga listrik. Transformator generator berfungsi menyalurkan tenaga dengan menaikkan tegangan dari pembangkit ke dalam saluran transmisi. Karena fungsinya yang sangat penting, maka diperlukan pemeliharaan dan perawatan transformator tenaga.

Gangguan yang umumnya terjadi pada transformator tenaga adalah kekuatan isolasi pada kumparan inti transformator yang menurun, kualitas dan kandungan gas yang terlarut dalam minyak transformator dan sistem resistansi pentanahan (grounding).

Untuk menjaga agar transformator beroperasi dengan baik dan effisien, sebaiknya dilakukan pemeriksaan sendiri secara rutin.

Pemeliharaan dilakukan untuk meningkatkan reliability, availability dan effiency, memperpanjang usia peralatan, mengurangi resiko terjadinya kegagalan atau kerusakan peralatan, memprediksi dan mengurangi lama waktu padam akibat sering gangguan.

 

Jenis pemeliharaan dibagi menjadi empat jenis, yaitu :

Predictive Maintenance

Predictive Maintenance merupakan pemeliharaan yang dilakukan dengan cara memprediksi kondisi suatu peralatan listrik, kemungkinan apa dan kapan peralatan listrik tersebut terjadi kerusakan/kegagalan, dengan memprediksi kondisi tersebut dapat diketahui gejala kerusakan secara dini.

Preventive Maintenance

Pemeliharaan yang dilaksanakan untuk mencegah terjadinya kerusakan peralatan secara tiba-tiba 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, dan lain-lain) dan pengalaman operasi di lapangan.

Corrective Maintenance

Pemeliharaan yang dilakukan dengan perencanaan pada waktu-waktu tertentu ketika peralatan listrik mengalami gangguan/kelainan atau unjuk kerja menurun/rendah pada saat menjalankan fungsinya, dengan tujuan untuk mengembalikan pada kondisi semula disertai perbaikan dan penyempurnaan instalasi.

Breakdown Maintenance

Pemeliharaan yang dilakukan setelah terjadi kerusakan mendadak pada waktu yang tidak dapat ditentukan dan sifatnya darurat.

 

Hal-hal khusus yang harus mendapat perhatian :

  1. Suhu. Pemeriksaan suhu minyak trafo sebaiknya dilakukan secara rutin, terutama bila trafo beroperasi pada beban penuh. Jika dilengkapi dengan termometer khusus dan/atau winding termometer, periksa indikator, apakah ada tanda-tanda terjadinya beban yang melebihi desainnya.
  1. Tinggi Permukaan Minyak. Pemeriksaan rutin pada tinggi permukaan minyak dan memastikan level minyak sesuai dengan standar yang diikuti.
  1. Kualitas Minyak. Minyak trafo harus diperiksa secara berkala, tergantung kepada kondisi operasi trafo. Terutama memeriksa tegangan tembus minyak dan apakah minyak tersebut sudah harus dilakukan filtrasi.
  1. Silika Gel. Jika trafo dilengkapi dengan conservator tank, pemeriksaan silika gel pada breather harus dilakukan secara rutin. Jika telah berubah warna, silika gel harus dilakukan penggantian. Frekuensi untuk pemeriksaan ini sebaiknya disesuaikan dengan pengalaman di lapangan, tergantung kepada beban dan kondisi-kondisi lainnya.

Prosedur dan ketentuan di bawah ini biasanya dilaksanakan untuk pemeliharaan semua transformator :

1. Pemeriksaan rutin secara visual pada transformator untuk memeriksa kerusakan seperti kondisi bushing, radiator, level minyak, tekanan nitrogen, kebocoran, dan kondisi abnormal lainnya.

2. Indoor transformer harus dipisahkan dari area sekitarnya.

  • Trafo dengan kapasitas minyak trafo kurang dari 100 gal (380 L) harus dipisahkan dengan penghalang api (fire barrier) dan konstruksi bangunan yang tahan api selama 1 (satu)
  • Trafo dengan kapasitas minyak lebih dari 100 gal (380 L) harus dipisahkan dengan penghalang api (fire barrier) dan konstruksi bangunan yang tahan terhadap api selama 3 (tiga)

3. Outdoor transformer dengan kapasitas minyak 500 gal (1890 L) atau lebih sebaiknya dipisahkan dengan konstruksi bangunan yang tahan terhadap api selama 2 (dua)

Berikut ini adalah ilustrasi separasi dari oil-insulated transformer.

Dengan ‘X’ adalah sebagai jarak minimal.

trafo-insulated-endurra-files

trafo-insulated1-endurra-files

Untuk trafo dengan volume minyak kurang dari 500 gal (1890 L) dan ketika firewall tidak tersedia, sekeliling transformator dibuatkan penahan tumpahan minyak (oil containment basin) dengan separasi minimal 5 ft (1,5 m) dari struktur bangunan terdekat yang dapat terpapar api secara langsung.

Firewall yang berada di antara dua trafo, harus lebih tinggi setidaknya 1 ft (0.31 m) di atas titik tertinggi dari transformer casing dan oil conservator tank (pada gambar section view dibawah), dan minimal 2 ft (0,61 m) dari transformator dan radiator pendingin (pada gambar plan view dibawah). Dengan ‘X’ adalah sebagai jarak minimal.

trafo-insulated2-endurra-files

 

4. Melakukan pengujian trafo secara on-line minimal setahun sekali atau lebih sering jika diperlukan berdasarkan riwayat operasi dan analisa kondisi trafo. Penilaian (interpretasi) yang paling baik dari hasil pengujian trafo adalah dengan membandingkan hasil pengujian dengan informasi yang ada di nameplate atau dengan trafo yang mirip/sama. Untuk meningkatkan hasil interpretasi juga dapat diperoleh dengan melihat hasil pengujian lain yang relevan, seperti; pengujian oil screen harus dilakukan jika pengukuran power factor pada trafo terlalu tinggi.

Pengujian-pengujian tambahan yang lain perlu dilakukan untuk memastikan dan mendukung diagnosa terhadap salah satu hasil pengujian. Sebagai contohnya : jika ada perubahan besar pada pengukuran kapasitansi trafo yang mengindikasikan winding movement, dapat menggunakan hasil analisa frequency response untuk memastikan hasil pengujian tersebut. Sebaiknya tidak mengandalkan salah satu pengujian untuk membuat suatu keputusan yang penting.

Pengujian trafo antara lain meliputi:

a. Thermography

Pengujian ini dilakukan dengan menggunakan kamera termal secara on-line dan berfungsi cukup efektif untuk mendeteksi permasalahan mengenai :

  • Ketinggian fluida (low level) di trafo atau bushing
  • Kondisi aliran minyak (blocked) di radiator
  • Radiator banks yang tidak bekerja
  • Pemanasan tangki karena efek Eddy current
  • Overheating dari kontak tap changer
  • Koneksi pada terminal bushing yang lepas atau kurang sempurna
  • Kondisi penangkal petir yang terkontaminasi uap air

tabel-pengujian-trafo-endurra-files

b. Fluid Screen Testing

Pengujian ini berguna untuk mengetahui kondisi fluida isolasi trafo masih layak atau tidak dalam melanjutkan fungsinya. Daftar pengujian pada table 11 dibawah mencakup mineral oil screen test dengan parameter dan batasan yang diijinkan. Batasan tersebut berdasarkan IEEE C57.106 dan tergantung pada umur dari insulating oil. Batasan lain dapat diterapkan pada minyak yang baru.

tabel-pengujian-trafo2-endurra-files

Tegangan antar muka (interfacial tension) dan neutralization number (kadar asam) biasanya digunakan sebagai kriteria untuk menentukan kapan minyak akan diproses atau diganti. Pada interfacial tension dan tingkat keasamaan tertentu, minyak mudah membentuk endapan (sludge) yang dapat menutupi lilitan (windings) dan menurunkan efisiensi pendinginan. Sebagai tambahan, kecenderungan dari meningkatnya oil-sludging, kandungan kimia berfungsi sebagai katalis pada pengendapan selulosa dan juga dapat mempercepat kerusakan dari kualitas kertas isolasi.

Pengujian berikut juga diterapkan pada minyak trafo untuk mengetahui kerusakan atau penurunan fungsi pada trafo.

Furan Analisis

Senyawa furan muncul ketika kertas isolasi dalam trafo mengalami penurunan kualitas. Senyawa tersebut terkandung pada kertas isolasi yang menyekat minyak trafo. Pengambilan contoh minyak dan pengujian kandungan furan merupakan cara yang tepat dan tidak mempunyai efek buruk yang berpengaruh terhadap kualitas kertas isolasi.

Ada beberapa faktor yang perlu dipertimbangkan dalam menganalisa furan, antara lain :

  1. Tipe kertas isolasi. Trafo yang menggunakan kertas jenis KTU (thermally up-rated) akan menghasilkan senyawa furan yang lebih sedikit. Trafo yang digunakan di Amerika Utara sebagian besar menggunakan kertas KTU, sedangkan di belahan dunia lain menggunakan jenis kertas NTU (non-thermally up-rated).
  2. Penyaringan dan penggantian fluida/minyak trafo. Penyaringan atau penggantian minyak trafo akan menghilangkan senyawa furan pada minyak trafo. Akan tetapi, senyawa furan akan terdistribusi kembali ke dalam minyak, yang bermula dari kertas isolasi dan akan mencapai titik keseimbangannya dalam waktu 6 bulan. Standar internasional dari FM Global merekomendasikan dilakukan pengujian furan pada minyak trafo sebelum melakukan penyaringan dan penggantian minyak, dan dilakukan pada 6 bulan berikutnya untuk memastikan tidak kehilangan informasi penting dari minyak tersebut.

Partikel dalam minyak

Pengetesan ini dilakukan untuk mengetahui adanya partikel logam maupun bukan logam pada minyak trafo yang dapat menimbulkan masalah seperti kerusakan wear-ring pompa minyak, kerusakan bearing pompa, timbulnya percikan listrik, dan adanya kotoran-kotoran yang lain yang mungkin muncul.

5. Analisa Gas Terlarut (Dissolved Gas Analysis/ DGA)

Analisa ini berguna untuk mengetahui adanya gejala awal kerusakan trafo pada lilitan, inti, dan tap changer. Kondisi aktual dari trafo dapat diketahui dari minyak atau minyak yang bersirkulasi di dalamnya. Warna, zat-zat terlarut, gas terlarut, keasaman, kandungan air adalah beberapa contoh dari informasi yang dapat dibawa oleh minyak trafo. Munculnya sebagian atau keseluruhan dari gas-gas antara lain H2, CH4, C2H2, C2H4, C2H6, CO, CO2, dan lain-lain dapat mengindikasikan suatu fault atau defect spesifik di dalam trafo. Dari pengujian gas-gas parameter DGA tersebut diperoleh Total Dissolved Combustible Gas (TDCG) yang merupakan salah satu tolok ukur kondisi trafo. Standar Pengujian Dissolved Gas Analysis ditentukan dalam IEEE Std C57.104-2008 dan ASTM D-3612.

Gas-gas tertentu yang terdapat pada laporan hasil pengujian DGA dan beberapa gas yang dapat menyebabkan kegagalan sebuah trafo ditampilkan pada Table 12 (untuk Tabel 13 menunjukkan nama-nama gas beserta formula kimianya).

tabel-pengujian-trafo3-endurra-files

tabel-pengujian-trafo4-endurra-files

6. Melakukan pengujian sulfur korosif transformator khususnya untuk trafo yang dibuat pada tahun 2000 atau setelahnya, yang memiliki minyak mereka setelah atau sebelum dilakukannya proses penggantian minyak untuk di uji kadar belerang yang sifatnya korosif.

7. Transformator yang lokasinya berdekatan harus dipisahkan oleh dinding api selama 2 jam, jika jarak antara trafo tersebut kurang dari 1.5m, dinding api harus diperpanjang 1 m (satu meter) di garis terluar peralatan trafo.

8. Silika gel yang telah jenuh dengan air harus segera

 

silica-gel-trafo
Silica Gel pada Trafo

9. Melakukan pengawasan terkait kebersihan di area transformator.

10. Untuk trafo basah (trafo minyak), harus menyediakan penahan/tanggul tumpahan minyak seperti berikut:

  • Tinggi penahan untuk tumpahan terbanyak (berdasarkan volume total minyak trafo) ditambah 2 inch (50 mm), tetapi tidak kurang dari 4 inch (100 mm) dari tinggi total.
  • Menyediakan penahan untuk masing-masing transformator untuk mencegah tumpahan mengalir ke trafo lain atau peralatan penting di sekitarnya.

Sistem proteksi kebakaran juga harus dipasang pada trafo dengan berbasis air yang dapat berupa Deluge Water System dengan Linear Heat Detector (LHD) sebagai pemicunya. Peralatan proteksi ini harus selalu dijaga kehandalannya dan harus dilakukan perawatan rutin, seperti indikator tekanan, katup, pipa, sensor LHD dan deluge noozle head.

|
|
|
| Endurra Indonesia


Artikel Lainnya

Standar Kompetensi Operator Pembangkit Tenaga Listrik PLTGU ... Level Kompetensi Operator Pembangkit Operator Pembangkit - Perlu diketahui di dalam mengoperasikan peralatan dalam industri pada dasarnya diperlukan pengetahuan yang memadai serta standar kompete...
Ruang Baterai Baterai merupakan suatu komponen yang digunakan untuk mengasilkan energi listrik  dengan proses reaksi kimia. Baterai dapat  berupa susunan beberapa sel atau satu sel saja. Tiap sel baterai terdiri da...
Turbin Gas (Gas Turbine) Turbin Gas - PLTG (Pembangkit Listrik Tenaga Gas) adalah pembangkit listrik yang menggunakan tenaga yang dihasilkan oleh hasil pembakaran bahan bakar dan udara bertekanan tinggi. Seperti pada umumnya...
Penyebab Terjadinya Vibrasi Vibrasi Penyebab Terjadinya Vibrasi - Vibrasi atau getaran didefinisikan oleh Kamus Webster’s New World sebagai “ayunan yang terjadi secara terus menerus; berosilasi”. Sedangkan bagi para enjiner yan...
, , , ,