R A N S F O R M A T O R A R U S D : P D M / P G I

Transkripsi

1

2

3 B u k u P e d o m a n P e m e l i h a r a a n T R A N S F O R M A T O R A R U S D o k u m e n n o m o r : P D M / P G I / 0 2 : P T P L N ( P E R S E R O ) J l T r u n o j o y o B l o k M I / J A K A R T A

4 DOKUMEN PT PLN (PERSERO) NOMOR : PDM/PGI/02:2014 Lampiran Surat Keputusan Direksi PT PLN (Persero) No K/DIR/2014 BUKU PEDOMAN PEMELIHARAAN TRAFO ARUS (CT) PT PLN (PERSERO) JALAN TRUNOJOYO BLOK M-I/135 KEBAYORAN BARU JAKARTA SELATAN 12160

5 Susunan Tim Review KEPDIR 113 & 114 Tahun 2010 Surat Keputusan Direksi PT PLN (Persero) No.0309.K/DIR/2013 Pengarah Ketua Sekretaris Anggota : 1. Kepala Divisi Transmisi Jawa Bali 2. Kepala Divisi Transmisi Sumatera 3. Kepala Divisi Transmisi Indonesia Timur 4. Yulian Tamsir : Tatang Rusdjaja : Christi Yani : Indra Tjahja Delyuzar Hesti Hartanti Sumaryadi James Munthe Jhon H Tonapa Kelompok Kerja Trafo Arus dan Trafo Tegangan (CT & CVT) 1. Abdul Salam (PLN P3BS) : Koordinator merangkap anggota 2. Inda Puspanugraha (PLN P3BS) : Anggota 3. Rikardo Siregar (PLN P3BJB) : Anggota 4. Musfar Ferdian (PLN P3BJB) : Anggota 5. Jamrotin Armansyah (PLN Sulselrabar) : Anggota Koordinator Verifikasi dan Finalisasi Review KEPDIR 113 & 114 Tahun 2010 (Nota Dinas KDIVTRS JBS Nomor 0018/432/KDIVTRS JBS/2014) Tanggal 27 Mei Jemjem Kurnaen 2. Sugiartho 3. Yulian Tamsir 4. Eko Yudo Pramono

6 DAFTAR ISI DAFTAR ISI... I DAFTAR GAMBAR...III DAFTAR TABEL... IV DAFTAR LAMPIRAN... V PRAKATA... VI TRANSFORMATOR ARUS PENDAHULUAN Pengertian Trafo Arus Fungsi Trafo Arus Jenis Trafo Arus Komponen Trafo Arus Pengenal (Rating) Trafo Arus Pengenal Beban (Rated Burden) Pengenal Arus Kontinyu (Continuous Rated Current) Pengenal Arus Sesaat (Instantaneous Rated Current) Pengenal Arus Dinamik (Dynamic Rated Current) Kesalahan Trafo Arus Kesalahan Perbandingan/Rasio Kesalahan Sudut Fasa Kesalahan Komposit (Composite Error) Ketelitian/Akurasi Trafo Arus Batas Ketelitian Arus Primer (Accuracy Limit Primary Current) Faktor Batas Ketelitian (Accuracy Limit Factor/ALF) Kelas Ketelitian Trafo Arus Metering Kelas Ketelitian Trafo Arus Proteksi Kelas P Kelas PX, PR,TPS,TPX, TPY dan TPZ Kelas PX Kelas PR Kelas TPS Kelas TPX (non gapped core) Kelas TPY (anti remanence gapped core) Kelas TPZ (linear core) Contoh Perhitungan Kejenuhan Inti Failure Mode and Effect Analysis (FMEA) PEDOMAN PEMELIHARAAN Konsep Asesmen In Service Inspection Dielectric Grounding (Pentanahan) Trafo Arus In Service Measurement Thermovision Shutdown Testing/Measurement Tahanan Isolasi Tan Delta Pengukuran Kualitas Isolasi SF Pengujian Kualitas Minyak isolasi...28 i

7 2.4.5 Tahanan Pentahanan Ratio Pengujian Eksitasi atau Vknee Shutdown Treatment EVALUASI HASIL PEMELIHARAAN DAN REKOMENDASI In Service Inspection In Service Measurement Thermovisi Klem dan Konduktor Thermovisi Isolator dan Housing CT Shutdown Testing/ Measurement Tahanan Isolasi Tan Delta Kualitas Minyak DGA Tahanan Pentanahan Kualitas Gas SF Shutdown Inspection TABEL URAIAN KEGIATAN PEMELIHARAAN DAFTAR ISTILAH DAFTAR PUSTAKA ii

8 DAFTAR GAMBAR Gambar 1-1 Rangkaian pada CT... 1 Gambar 1-2 Rangkaian Ekivalen... 2 Gambar 1-3 Diagram Fasor Arus dan Tegangan pada Trafo... 3 Gambar 1-4 Kurva Kejenuhan CT untuk Pengukuran dan Proteksi... 4 Gambar 1-5 Luas Penampang Inti Trafo Arus... 4 Gambar 1-6 Bar Primary... 5 Gambar 1-7 Wound Primary... 5 Gambar 1-8 Trafo Arus Pemasangan Luar Ruangan... 7 Gambar 1-9 rafo Arus Pemasangan Dalam Ruangan... 7 Gambar 1-10 Trafo Arus dengan 2 Inti... 8 Gambar 1-11 Trafo Arus dengan 4 Inti... 8 Gambar 1-12 Primer Seri CT rasio 800 / 1 A... 9 Gambar 1-13 Primer Paralel CT rasio 1600 / 1 A... 9 Gambar 1-14 CT Sekunder 2 Tap...10 Gambar 1-15 CT Sekunder 3 Tap...10 Gambar 1-16 CT Tipe Cincin...11 Gambar 1-17 Komponen CT Tipe Cincin...11 Gambar 1-18 Komponen CT Tipe Tangki...12 Gambar 1-19 Komponen CT Tipe Tangki...13 Gambar 1-20 Kesalahan Sudut Trafo Arus...15 Gambar 1-21 Kurva Faktor Batas Ketelitian...17 Gambar 1-22 Pengaruh Remanansi CT untuk Auto Reclose yang Tepat...19 Gambar 2-1 Diagram Konsep Detail Asesmen Kondisi Trafo Arus...21 Gambar 2-2 Alat ukur Mega Ohm meter...24 Gambar 2-3 Pengukuran Tahanan Isolasi CT...24 Gambar 2-4 Rangkaian Ekivalen Isolasi dan Diagram Phasor Pengujian Tangen Delta..25 Gambar 2-5 CT Tanpa Test Tap...25 Gambar 2-6 Pengujian Mode GST-G pada CT Tanpa Test Tap...26 Gambar 2-7 CT Dengan Test Tap...26 Gambar 2-8 Pengujian Mode GST-G pada CT dengan Test Tap...27 Gambar 2-9 Pengujian Mode UST pada CT dengan Test Tap...27 Gambar 2-10 Pengujian Mode GST-Guard pada CT dengan Test Tap...28 Gambar 2-11 Pengujian Ratio dengan Metode Tegangan...30 Gambar 2-12 Pengujian Ratio dengan Metode Arus...31 Gambar 2-13 Rangkaian Pengujian Eksitasi...31 Gambar 2-14 Karakteristik Eksitasi...32 iii

9 DAFTAR TABEL Tabel 1-1 Batas Kesalahan Trafo Arus Metering Tabel 1-2 Batas Kesalahan Trafo Arus Metering Tabel 1-3 Kesalahan Rasio dan Pergeseran Fasa Trafo Arus Proteksi Tabel 2-1 Shutdown Treatment pada CT Tabel 3-1 Evaluasi dan Rekomendasi In Service Inspection CT Tabel 3-2 Evaluasi dan Rekomendasi Thermovisi Klem Tabel 3-3 Evaluasi dan Rekomendasi Thermovisi Isolator dan Housing CT Tabel 3-4 Evaluasi dan Rekomendasi Pengujian Tahanan Isolasi Tabel 3-5 Evaluasi dan Rekomendasi Pengujian Tan Delta Tabel 3-6 Evaluasi dan Rekomendasi Pengujian Kualitas Minyak Tabel 3-7 Evaluasi dan Rekomendasi Pengujian DGA Tabel 3-8 Evaluasi dan Rekomendasi Pengujian Tahanan Pentanahan Tabel 3-9 Evaluasi dan Rekomendasi Pengujian Kualitas Gas SF Tabel 3-10 Evaluasi dan Rekomendasi Hasil Shutdown Inspection Tabel 4-1 Uraian Kegiatan Pemeliharaan In Service Inspection Transformator Arus Tabel 4-2 Uraian Kegiatan Pemeliharaan CT (Lanjutan) iv

10 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1TABEL PERIODE PEMELIHARAAN TRAFO ARUS. 50 Lampiran 2 FMEA TRAFO ARUS.. 54 Lampiran 3 Formulir Check List Inspeksi Level 1 CT Mingguan 55 Lampiran 4 Formulir Check List Inspeksi Level 1 CT Bulanan...56 Lampiran 5 Formulir Check List Inspeksi Level 1 CT Tahunan. 57 Lampiran 6 Formulir Thermovisi CT.. 58 Lampiran 7 Formulir Pengujian Tahanan Isolasi CT...59 Lampiran 8 Formulir Pengujian/Pengukuran Tahanan Pentanahan CT. 60 Lampiran 9 Formulir Pengujian/Pengukuran Ratio CT...61 Lampiran 10 Formulir Pengujian/Pengukuran Knee Point CT...62 Lampiran 11 Formulir Pengujian Kualitas Minyak Isolasi dan DGA CT...63 Lampiran 12 Formulir Pengukuran Tangen Delta CT. 64 Lampiran 13 Standar Alat Uji CT 65 v

11 PRAKATA PLN sebagai perusahaan yang asset sensitive, dimana pengelolaan aset memberi kontribusi yang besar dalam keberhasilan usahanya, perlu melaksanakan pengelolaan aset dengan baik dan sesuai dengan standar pengelolaan aset. Parameter Biaya, Unjuk kerja, dan Risiko harus dikelola dengan proporsional sehingga aset bisa memberikan manfaat yang maksimum selama masa manfaatnya. PLN melaksanakan pengelolaan aset secara menyeluruh, mencakup keseluruhan fase dalam daur hidup aset (asset life cycle) yang meliputi fase Perencanaan, Pembangunan, Pengoperasian, Pemeliharaan, dan Peremajaan atau penghapusan. Keseluruhan fase tersebut memerlukan pengelolaan yang baik karena semuanya berkontribusi pada keberhasilan dalam pencapaian tujuan perusahaan. Dalam pengelolaan aset diperlukan kebijakan, strategi, regulasi, pedoman, aturan, faktor pendukung serta pelaksana yang kompeten dan berintegritas. PLN telah menetapkan beberapa ketentuan terkait dengan pengelolaan aset yang salah satunya adalah buku Pedoman pemeliharaan peralatan penyaluran tenaga listrik. Pedoman pemeliharaan yang dimuat dalam buku ini merupakan bagian dari kumpulan Pedoman pemeliharaan peralatan penyaluran yang secara keseluruhan terdiri atas 25 buku. Pedoman ini merupakan penyempurnaan dari pedoman terdahulu yang telah ditetapkan dengan keputusan direksi nomor 113.K/DIR/2010 dan 114.K/DIR/2010. Perubahan atau penyempurnaan pedoman senantiasa diperlukan mengingat perubahan pengetahuan dan teknologi, perubahan lingkungan serta perubahan kebutuhan perusahaan maupun stakeholder. Di masa yang akan datang, pedoman ini juga harus disempurnakan kembali sesuai dengan tuntutan pada masanya. Penerapan pedoman pemeliharaan ini merupakan hal yang wajib bagi seluruh pihak yang terlibat dalam kegiatan pemeliharaan peralatan penyaluran di PLN, baik perencana, pelaksana maupun evaluator. Pedoman pemeliharaan ini juga wajib dipatuhi oleh para pihak diluar PLN yang bekerjasama dengan PLN untuk melaksanakan kegiatan pemeliharaan di PLN. Demikian, semoga kehadiran buku ini memberikan manfaat bagi perusahaan dan stakeholder serta masyarakat Indonesia. Jakarta, Oktober 2014 DIREKTUR UTAMA NUR PAMUDJI vi

12 TRANSFORMATOR ARUS 1 PENDAHULUAN 1.1 Pengertian Trafo Arus Trafo Arus (Current Transformator - CT) yaitu peralatan yang digunakan untuk melakukan pengukuran besaran arus pada intalasi tenaga listrik disisi primer (TET, TT dan TM) yang berskala besar dengan melakukan transformasi dari besaran arus yang besar menjadi besaran arus yang kecil secara akurat dan teliti untuk keperluan pengukuran dan proteksi. Prinsip kerja trafo arus adalah sebagai berikut: Gambar 1-1 Rangkaian pada CT Untuk trafo yang dihubung singkat : I1 N 1 I 2 N 2 Untuk trafo pada kondisi tidak berbeban: E1 E 2 N N 1 2 Dimana N N 1 a, 2 I1 I 2 sehingga 1 N 2 N, N1 jumlah lilitan primer, dan N 2 jumlah lilitan sekunder. 1

13 Rangkaian Ekivalen Tegangan induksi pada sisi sekunder adalah Gambar 1-2 Rangkaian Ekivalen E 2 4, 44 B A f N 2 Volt Tegangan jepit rangkaian sekunder adalah E2 I 2 Z 2 Z b Volt Z b Z kawat Z inst Volt Dalam aplikasinya harus dipenuhi U 1 U 2 Dimana: B kerapatan fluksi (tesla) A luas penampang (m²) f frekuensi (Hz) N 2 U 1 U Zb 2 jumlah lilitan sekunder tegangan sisi primer tegangan sisi sekunder impedansi/tahanan beban trafo arus Z kawat impedansi/tahanan kawat dari terminasi CT ke instrumen Zinst impedansi/tahanan internal instrumen, misalnya relai proteksi atau peralatan meter Diagram Fasor Arus dan Tegangan pada Trafo Arus (CT) 2

14 Gambar 1-3 Diagram Fasor Arus dan Tegangan pada Trafo 1.2 Fungsi Trafo Arus Fungsi dari trafo arus adalah: - Mengkonversi besaran arus pada sistem tenaga listrik dari besaran primer menjadi besaran sekunder untuk keperluan pengukuran sistem metering dan proteksi - Mengisolasi rangkaian sekunder terhadap rangkaian primer, sebagai pengamanan terhadap manusia atau operator yang melakukan pengukuran. - Standarisasi besaran sekunder, untuk arus nominal 1 Amp dan 5 Amp Secara fungsi trafo arus dibedakan menjadi dua yaitu: a). Trafo arus pengukuran o Trafo arus pengukuran untuk metering memiliki ketelitian tinggi pada daerah kerja (daerah pengenalnya) 5% - 120% arus nominalnya tergantung dari kelasnya dan tingkat kejenuhan yang relatif rendah dibandingkan trafo arus untuk proteksi. o Penggunaan trafo arus pengukuran untuk Amperemeter, Watt-meter, VARh-meter, dan cos meter. b). Trafo arus proteksi Trafo arus untuk proteksi, memiliki ketelitian tinggi pada saat terjadi gangguan dimana arus yang mengalir beberapa kali dari arus pengenalnya dan tingkat kejenuhan cukup tinggi. Penggunaan trafo arus proteksi untuk relai arus lebih (OCR dan GFR), relai beban lebih, relai diferensial, relai daya dan relai jarak. 3

15 Perbedaan mendasar trafo arus pengukuran dan proteksi adalah pada titik saturasinya seperti pada kurva saturasi dibawah (Gambar 1-4). Gambar 1-4 Kurva Kejenuhan CT untuk Pengukuran dan Proteksi Trafo arus untuk pengukuran dirancang supaya lebih cepat jenuh dibandingkan trafo arus proteksi sehingga konstruksinya mempunyai luas penampang inti yang lebih kecil (Gambar 1-5). Gambar 1-5 Luas Penampang Inti Trafo Arus 1.3 Jenis Trafo Arus Jenis trafo arus menurut tipe kontruksi dan pasangannya Tipe Konstruksi Tipe cincin (ring/window type) Tipe cor-coran cast resin (mounded cast resin type) Tipe tangki minyak (oil tank type) Tipe trafo arus bushing Tipe Pasangan. Pasangan dalam (indoor) 4

16 Pasangan luar (outdoor) Jenis trafo arus berdasarkan konstruksi belitan primer: o Sisi primer batang (bar primary) Gambar 1-6 Bar Primary o Sisi tipe lilitan (wound primary) Gambar 1-7 Wound Primary 5

17 Jenis trafo arus berdasarkan konstruksi jenis inti Trafo arus dengan inti besi Trafo arus dengan inti besi adalah trafo arus yang umum digunakan pada arus yang kecil (jauh dibawah nilai nominal) terdapat kecenderungan kesalahan dan pada arus yang besar (beberapa kali nilai nominal) trafo arus akan mengalami saturasi. Trafo arus tanpa inti besi Trafo arus tanpa inti besi tidak memiliki saturasi dan rugi histerisis, transformasi dari besaran primer ke besaran sekunder adalah linier di seluruh jangkauan pengukuran, contohnya adalah koil rogowski ( coil rogowski) Jenis trafo arus berdasarkan jenis isolasi Berdasarkan jenis isolasinya, trafo arus terdiri dari: o Trafo arus kering Trafo arus kering biasanya digunakan pada tegangan rendah, umumnya digunakan pada pasangan dalam ruangan (indoor). o Trafo arus cast resin Trafo arus ini biasanya digunakan pada tegangan menengah, umumnya digunakan pada pasangan dalam ruangan (indoor), misalnya trafo arus tipe cincin yang digunakan pada kubikel penyulang 20 kv. o Trafo arus isolasi minyak Trafo arus isolasi minyak banyak digunakan pada pengukuran arus tegangan tinggi, umumnya digunakan pada pasangan di luar ruangan (outdoor) misalkan trafo arus tipe bushing yang digunakan pada pengukuran arus penghantar tegangan 70 kv dan 150 kv. o Trafo arus isolasi SF6/compound Trafo arus ini banyak digunakan pada pengukuran arus tegangan tinggi, umumnya digunakan pada pasangan di luar ruangan ( outdoor) misalkan trafo arus tipe top-core. 6

18 Jenis trafo arus berdasarkan pemasangan Berdasarkan lokasi pemasangannya, trafo arus dibagi menjadi dua kelompok, yaitu: o Trafo arus pemasangan luar ruangan (outdoor) Trafo arus pemasangan luar ruangan memiliki konstruksi fisik yang kokoh, isolasi yang baik, biasanya menggunakan isolasi minyak untuk rangkaian elektrik internal dan bahan keramik/porcelain untuk isolator ekternal. Gambar 1-8 Trafo Arus Pemasangan Luar Ruangan o Trafo arus pemasangan dalam ruangan (indoor) Trafo arus pemasangan dalam ruangan biasanya memiliki ukuran yang lebih kecil dari pada trafo arus pemasangan luar ruangan, menggunakan isolator dari bahan resin. Gambar 1-9 rafo Arus Pemasangan Dalam Ruangan Jenis Trafo arus berdasarkan jumlah inti pada sekunder Trafo arus dengan inti tunggal Contoh: / 5 A, / 5 A, atau / 1 A. Trafo arus dengan inti banyak 7

19 Trafo arus dengan inti banyak dirancang untuk berbagai keperluan yang mempunyai sifat pengunaan yang berbeda dan untuk menghemat tempat. Contoh: Trafo arus 2 (dua) inti / 5 5 A (Gambar 1-10). Penandaan primer: P 1 -P 2 Penandaan sekunder inti ke-1: 1S 1-1S 2 (untuk pengukuran) Penandaan sekunder inti ke-2: 2S 1-2S 2 (untuk relai arus lebih) Gambar 1-10 Trafo Arus dengan 2 Inti Trafo arus 4 (empat) inti / A (Gambar 1-11). Penandaan primer: P 1 -P 2 Penandaan sekunder inti ke-1: 1S 1-1S 2 (untuk pengukuran) Penandaan sekunder inti ke-2: 2S 1-2S 2 (untuk relai arus lebih) Penandaan sekunder inti ke-3: 3S 1-3S 2 (untuk relai jarak) Penandaan sekunder inti ke-4: 4S 1-4S 2 (untuk proteksi rel) Trafo arus 4 (empat) inti / A Gambar 1-11 Trafo Arus dengan 4 Inti 8

20 Jenis trafo arus berdasarkan pengenal Trafo arus memiliki dua pengenal, yaitu pengenal primer dan sekunder. Pengenal primer yang biasanya dipakai adalah 150, 200, 300, 400, 600, 800, 900, 1000, 1200, 1600, 1800, 2000, 2500, 3000 dan Pengenal sekunder yang biasa dipakai adalah 1 dan 5 A. Berdasarkan pengenalnya, trafo arus dapat dibagi menjadi: Trafo arus dengan dua pengenal primer o Primer seri Contoh: CT / 1 A Untuk hubungan primer seri, maka didapat rasio CT 800 / 1 A, lihat Gambar 1-12 berikut: Gambar 1-12 Primer Seri CT rasio 800 / 1 A o Primer paralel Contoh: CT dengan rasio / 1 A Untuk hubungan primer paralel, maka didapat rasio CT 1600 A lihat Gambar 1-13 berikut: Gambar 1-13 Primer Paralel CT rasio 1600 / 1 A 9

21 Trafo arus multi rasio/sekunder tap Trafo arus multi rasio memiliki rasio tap yang merupakan kelipatan dari tap yang terkecil, umumnya trafo arus memiliki dua rasio tap, namun ada juga yang memiliki lebih dari dua tap (lihat Gambar 1-14 dan 1-15) Contoh: Trafo arus dengan dua tap: / 5 A Pada Gambar I-14., S 1 -S 2 = 300 / 5 A, S 1 -S 3 = 600 / 5 A. Trafo arus dengan tiga tap: / 5 A Pada Gambar I-15., S 1 -S 2 = 150 / 5 A, S 1 -S 3 = 300 / 5 A, S 1 -S 4 = 600 / 5 A. Gambar 1-14 CT Sekunder 2 Tap Gambar 1-15 CT Sekunder 3 Tap 1.4 Komponen Trafo Arus Tipe cincin (ring/window type) dan Tipe cor-coran cast resin (mounded cast resin type) 10

22 Gambar 1-16 CT Tipe Cincin Gambar 1-17 Komponen CT Tipe Cincin Keterangan Gambar: 1. Terminal utama (primary terminal) 2. Terminal sekunder (secondary terminal) 3. Kumparan sekunder (secondary winding) CT tipe cincin dan cor-coran cast resin biasanya digunakan pada kubikel penyulang (tegangan 20 kv dan pemasangan indoor). Jenis isolasi pada CT cincin adalah Cast Resin. 11

23 Tipe Tangki Komponen Trafo arus tipe tangki Gambar 1-18 Komponen CT Tipe Tangki 1. Bagian atas Trafo arus (transformator head) 2. Peredam perlawanan pemuaian minyak (oil resistant expansion bellows) 3. Terminal utama (primary terminal) 4. Penjepit (clamps) 5. Inti kumparan dengan belitan berisolasi utama ( core and coil assembly with primary winding and main insulation) 6. Inti dengan kumparan sekunder (core with secondary windings) 7. Tangki (tank) 8. Tempat terminal (terminal box) 9. Plat untuk pentanahan (earthing plate) Jenis isolasi pada trafo arus tipe tangki adalah minyak. Trafo arus isolasi minyak banyak digunakan pada pengukuran arus tegangan tinggi, umumnya digunakan pada pasangan di luar ruangan ( outdoor) misalkan trafo arus tipe bushing yang digunakan pada pengukuran arus penghantar tegangan 70 kv, 150 kv dan 500 kv. 1.5 Pengenal (Rating) Trafo Arus Umumnya sebagian data teknis trafo arus dituliskan pada nameplate, seperti data rated burden, rated current, instantaneous rated current dan yang lainnya seperti ditunjukan pada Gambar

24 Gambar 1-19 Komponen CT Tipe Tangki Keterangan Gambar: A = Pengenal Arus Kontinyu (Continuous Rated Current) B = Pengenal Beban (Rated Burden) C = Ketelitian/Akurasi Trafo Arus D = Pengenal Arus Sesaat (Instantaneous Rated Current) E = Pengenal Arus Dinamik (Dynamic Rated Current) Pengenal Beban (Rated Burden) Pengenal beban adalah pengenal dari beban trafo arus dimana akurasi trafo arus masih bisa dicapai dan dinyatakan dalam satuan VA. Umumnya bernilai 2.5, 5, 7.5, 10, 15, 20, 30 dan 40 VA Pengenal Arus Kontinyu (Continuous Rated Current) Pengenal arus kontinyu adalah arus primer maksimum yang diperbolehkan mengalir secara terus-menerus (arus nominal). Umumnya dinyatakan pada pengenal trafo arus, contoh: 300/5 A Pengenal Arus Sesaat (Instantaneous Rated Current) Pengenal arus sesaat atau sering disebut short time rated current adalah arus primer maksimum (dinyatakan dalam nilai rms) yang dip erbolehkan mengalir dalam waktu tertentu dengan sekunder trafo arus terhubung singkat sesuai dengan tanda pengenal trafo arus (nameplate), contoh: I th = 31.5 ka/1 s. 13

25 1.5.4 Pengenal Arus Dinamik (Dynamic Rated Current) I peak Pengenal arus dinamik adalah perbandingan, dimana I peak adalah arus puncak I rated primer maksimum trafo arus yang diijinkan tanpa menimbulkan kerusakan dan I rated adalah arus nominal primer trafo arus, contoh: I dyn = 40 ka. 1.6 Kesalahan Trafo Arus Pada trafo arus dikenal 2 jenis kesalahan, yaitu: Kesalahan Perbandingan/Rasio Kesalahan perbandingan/rasio trafo arus berdasarkan IEC Edisi 1.2 tahun 2003 adalah kesalahan besaran arus karena perbedaan rasio pengenal trafo arus dengan rasio sebenarnya dinyatakan dalam: K n I S I P 100%, I P dimana = kesalahan rasio trafo arus (%) K n I P = pengenal rasio trafo arus = arus primer aktual trafo arus (A) dan I S = arus sekunder aktual trafo arus (A) Kesalahan Sudut Fasa Kesalahan sudut fasa adalah kesalahan akibat pergeseran fasa antara arus sisi primer dengan arus sisi sekunder. Kesalahan sudut fasa akan memberikan pengaruh pada pengukuran berhubungan dengan besaran arus dan tegangan, misalnya pada pengukuran daya aktif maupun daya reaktif, pengukuran energi dan relai arah. Pemeriksaan ini umumnya dilakukan pada saat komisioning atau saat investigasi. Batasan maksimum nilai kesalahan sudat fasa berdasarkan persentase pembebanan dan kelas CT metering dapat dilihat pada Tabel 1 dan Tabel 2, sedangkan untuk kelas CT proteksi dapat dilihat pada Tabel 3. Kesalahan sudut fasa dibagi menjadi dua nilai, yaitu: Bernilai positif (+) jika sudut fasa I S mendahului I P Bernilai negatif ( ) jika sudut fasa I S tertinggal I P 14

26 Gambar 1-20 Kesalahan Sudut Trafo Arus 1.7 Kesalahan Komposit (Composite Error) Kesalahan komposit (%) berdasarkan IEC Edisi 1.2 tahun 2003 merupakan nilai rms dari kesalahan trafo arus yang ditunjukkan oleh persamaan berikut: E C 100 I P 1 T T 0 K T i S i P 2 dt dimana E C = kesalahan komposit (%) I P T K T = arus primer (A) = periode (detik) = pengenal rasio trafo arus i S = arus sesaat sekunder (A) dan i P = arus sesaat primer (A) 1.8 Ketelitian/Akurasi Trafo Arus Ketelitian trafo arus dinyatakan dalam tingkat kesalahannya. Semakin kecil kesalahan sebuah trafo arus, semakin tinggi tingkat ketelitian/akurasinya Batas Ketelitian Arus Primer (Accuracy Limit Primary Current) Batas ketelitian arus primer adalah batasan kesalahan arus primer minimum dimana kesalahan komposit dari trafo arus sama atau lebih kecil dari 5% atau 10% pada saat sekunder dibebani arus pengenalnya Faktor Batas Ketelitian (Accuracy Limit Factor/ALF) Faktor batas ketelitian disebut juga faktor kejenuhan inti adalah batasan perbandingan nilai arus primer minimum terhadap arus primer pengenal dimana kesalahan komposit 15

27 dari trafo arus sama atau lebih kecil dari 5% atau 10% pada sekunder yang dibebani arus I primer pengenalnya. ALF merupakan perbandingan dari I Contoh: CT 5P20 dengan rasio 300 / 1 A, artinya Accuracy Limit Factor (ALF) = 20, maka batas ketelitian trafo arus tersebut adalah rated 5% pada nilai 20 x Arus pengenal primer atau 5% * 300 A pada pengukuran arus primer 20 * 300 A, atau 15 A pada pengukuran arus primer 6000 A 1.9 Kelas Ketelitian Trafo Arus Metering Trafo arus metering memiliki ketelitian tinggi untuk daerah pengukuran sampai 1,2 kali nominalnya. Daerah kerja trafo arus metering antara: x I N trafo arus. Kelas ketelitian trafo arus metering dinyatakan dalam prosentase kesalahan rasio pengukuran baik untuk arus maupun pergeseran sudut fasa, seperti pada Tabel 1 dan 2 di bawah. Kelas Ketelitian Tabel 1-1 Batas Kesalahan Trafo Arus Metering +/- % Kesalahan Rasio Arus pada % dari Arus Pengenal ,1 0,4 0,2 0,1 0, ,2 0,75 0,35 0,2 0, ,5 1,5 0,75 0,5 0, ,0 3,0 1,5 1,0 1, Tabel 1-2 Batas Kesalahan Trafo Arus Metering +/- Pergeseran Fase pada % dari Arus Pengenal Menit (1/60 derajat) Kelas Ketelitian +/- % Kesalahan Rasio Arus pada % dari Arus Pengenal +/- Pergeseran Fase pada % dari Arus Pengenal Menit (1/60 derajat) ,2S 0,75 0,35 0,2 0,2 0, ,5S 1,5 0,75 0,5 0,5 0,

28 Contoh pembacaan kedua tabel di atas adalah sebagai berikut: Trafo arus dengan spesifikasi sebagai berikut; ratio 300/5 A, klas 0,2 dan dibebani sebesar 60 Amp (20% In), maka kesalahan maksimum ratio arus yang diijinkan adalah ± 0,35% dan pergeseran maksimum fasa sebesar ± 15/60 derajat atau 0,25 derajat. Gambar 1-21 Kurva Faktor Batas Ketelitian 1.10 Kelas Ketelitian Trafo Arus Proteksi Kelas P CT yang mempunyai batas ketelitian berdasarkan kesalahan komposit yang ditentukan dalam keadaan steady state arus primer simetris. Kelas ketelitian trafo arus proteksi dinyatakan dalam pengenal sebagai berikut: 15 VA, 10P VA = Pengenal beban (burden) trafo arus, sebesar 15 VA 10 P = Kelas proteksi, kesalahan komposit 10% pada pengenal batas akurasi 20 = Accuracy Limit Factor, batas ketelitian trafo arus s.d. 20 kali arus pengenal Tabel 1-3 Kesalahan Rasio dan Pergeseran Fasa Trafo Arus Proteksi Kelas Ketelitian Kesalahan Rasio (%) Pada Arus Pengenal Kesalahan Sudut (menit) Kesalahan Komposit pada batas ketelitian Arus Primer Pengenal (%) 5P ± 1 ± P ±

29 Kelas PX, PR,TPS,TPX, TPY dan TPZ Trafo arus yang mempunyai sirkit tanpa ataupun dengan celah udara serta mempunyai tipikal konstanta waktu sekunder, dikelompokkan sebagai berikut: Kelas PX Trafo arus yang harus memiliki kebocoran reaktansi rendah dan informasi khusus seperti ratio, tegangan knee point, arus eksitasi maksimum dan secondary circuit resistance (Rct) Kelas PR Trafo arus yang sama dengan kelas P tetapi mempunyai remanensi rendah Kelas TPS Trafo arus yang mempunyai kebocoran fluksi rendah dimana unjuk kerjanya ditentukan oleh kurva magnetisasi (V knee), arus magnetisasi, serta tahanan belitan sekunder. Tidak ada batasan untuk remanensi fluksi. Trafo arus TPS adalah trafo arus tanpa celah udara sehingga kebocoran fluksi yang kecil. Tipe ini juga bersesuaian dengan Trafo Arus kelas X menurut British Standart 3938 tahun 1973 yang direkomendasikan untuk relai Differential Kelas TPX (non gapped core) Trafo arus yang mempunyai batas ketelitian berdasarkan kesalahan komposit yang ditentukan selama siklus kerja transien dan tidak ada batasan untuk remanensi fluksi. Trafo arus TPX adalah trafo arus tanpa celah udara dengan konstanta waktu lebih lama dari 5 detik, umumnya 5 s.d. 20 detik. Trafo arus jenis ini mempunyai ketelitian tinggi, arus magnetisasi yang sangat rendah, presisi pada transformasi komponen AC dan DC. Cocok untuk semua jenis proteksi Faktor remenensi K R 0.8 Trafo arus jenis ini mempunyai inti yang besar sehingga berat dan mahal Dapat dikombinasikan dengan trafo arus jenis TPY Pengguna (user) harus menyertakan nilai minimum dari V knee dan nilai rms maksimum dari arus eksitasi Trafo arus jenis TPX ini pada umumnya digunakan pada sistem tegangan tinggi/tegangan ekstra tinggi untuk proteksi: Busbar, CCP, dan REF 18

30 Kelas TPY (anti remanence gapped core) Trafo arus yang memiliki batas ketelitian berdasarkan kesalahan nilai maksimum sesaat selama siklus kerja transien. Remanensi fluksi tidak melebihi 10% dari nilai kejenuhan (saturasi). Trafo arus TPY adalah trafo arus yang memiliki celah udara kecil (pada inti) dengan konstanta waktu 0.2 s.d. 5 detik. Trafo arus jenis ini hampir sama dengan trafo arus jenis TPX namun transformasi komponen DC tidak seteliti trafo arus TPX. Kesalahan transien lebih besar pada konstanta waktu yang kecil Faktor remenensi KR < 0.1 Trafo arus jenis ini mempunyai inti yang besar sehingga berat dan mahal Cocok untuk semua jenis proteksi Toleransi konstanta waktu sekunder 20 % jika Ts < 2 detik dan CT digunakan untuk proteksi penghantar (LP) tegangan ekstra tinggi Kelas TPZ (linear core) Trafo arus yang memiliki batas ketelitian yang ditentukan berdasarkan kesalahan nilai maksimum sesaat komponen bolak balik selama energisasi yang tunggal dengan nilai dc offset yang maksimum pada konstanta waktu rangkaian sekunder tertutup. Trafo arus TPZ adalah trafo arus yang memiliki celah udara besar (pada inti) dengan konstanta waktu 60 milidetik ±10%. Arus magnetisasi 53% dari arus sekunder pada keadaan tunak (steady state). Faktor remenensi KR 0 Ukuran core 1/3 dari tipe TPX dan TPY untuk keperluan yang sama, Hanya dapat dikombinasikan dengan trafo arus jenis TPZ saja i03b n, m t m Gambar 1-22 Pengaruh Remanansi CT untuk Auto Reclose yang Tepat 19

31 1.11 Contoh Perhitungan Kejenuhan Inti Diketahui arus hubung singkat maksimum I F max = 7266 A, rasio CT 1000 /5 A dan kelas 10P20, burden 7.5 VA. CT tersebut dihubungkan pada rangkaian relai proteksi dengan nilai tahanan internal R CT = 0.26, R relai = 0.02, R kawat = 0.15 Perhitungan untuk relai arus lebih: tegangan pada sisi sekunder CT adalah: V S I F R CT R relai R kawat Volt VS V S Volt Volt tegangan knee (V knee) CT adalah: V k VA R I n CT I n ALF Volt Vk Vk Volt Volt * V k >V S dengan demikian CT masih memenuhi kebutuhan 1.12 Failure Mode and Effect Analysis (FMEA) FMEA merupakan suatu metode untuk menganalisa penyebab kegagalan pada suatu peralatan. Pada buku pedoman pemeliharaan ini, FMEA menjadi dasar utama yang digunakan untuk menentukan komponen yang akan diperiksa dan dipelihara. Proses pembuatan FMEA dapat dilakukan dengan cara sebagai berikut: a) Mendefinisikan sistem (peralatan) dan fungsinya. Didefenisikan sebagai kumpulan komponen yang secara bersama-sama bekerja membentuk satu fungsi atau lebih. b) Menentukan sub sistem dan fungsi tiap subsistem 20

32 Didefenisikan sebagai peralatan dan/atau komponen yang bersama-sama membentuk satu fungsi. Dari fungsinya subsistem berupa unit yang berdiri sendiri dalam suatu sistem. c) Menentukan functional failure tiap subsistem Didefenisikan sebagai ketidakmampuan suatu asset untuk dapat bekerja sesuai fungsinya sesuai standar unjuk kerja yang dapat diterima pemakai. d) Menentukan failure mode tiap subsistem Didefenisikan sebagai setiap kejadian yang mengakibatkan functional failure. FMEA CT yang telah disusun terdiri dari sub sistem, penjabaran fungsi tiap sub sistem, functional failure tiap sub sistem dan failure mode. FMEA lengkap untuk CT dapat dilihat pada Lampiran-2. 2 PEDOMAN PEMELIHARAAN 2.1 Konsep Asesmen Secara umum kondisi CT ditentukan oleh kondisi dari setiap subsistemnya. Informasi tentang setiap subsistem diperoleh melalui Inspeksi Level 1, Inspeksi Level 2 dan Inspeksi Level 3. Kontribusi dari masing-masing faktor penentu ditentukan oleh hasil FMECA. Konsep umum asesmen ini diperlihatkan di gambar berikut: Gambar 2-1 Diagram Konsep Detail Asesmen Kondisi Trafo Arus 21

33 Keterangan Gambar: FMECA = Failure Mode Effect and Criticality Analysis CCU = current carrying unit (komponen utamanya kumparan primer dan kumparan sekunder) WF1 WF2 = weighting factor masing-masing inspeksi untuk sub sistem tertentu = weighting factor masing-masing sub sistem DL1 = diagnosa level In Service Inspection In Service Inspection adalah kegiatan pengamatan visual pada bagian-bagian peralatan terhadap adanya anomali yang berpotensi menurunkan unjuk kerja peralatan atau merusak sebagian/keseluruhan peralatan Dielectric Dalam hal ini dilakukan pemeriksaan dalam keadaan beroperasi dengan cara melihat visual kecukupan dari media Dielectric CT melalui: A. Memeriksa level ketinggian minyak CT pada gelas penduga B. Memeriksa tekanan gas N 2 melalui manometer yang terpasang di CT (indikator berupa angka) C. Memeriksa tekanan gas SF6 melalui manometer yang terpasang di CT (indicator berupa angka) D. Rembesan/kebocoran minyak CT E. Isolator porcelain F. Dilakukan pemeriksaan isolator porcelain secara visual. Beberapa hal yang diamatai pada bagian isolator porselin adalah keretakan, flek, pecah dan kelainan lainnya Grounding (Pentanahan) Trafo Arus Inspeksi pentanahan trafo arus yang dilakukan adalah memastikan bahwa kawat pentanahan masih terpasang dan memastikan kawat pentanahan yang terpasang tidak longgar atau rusak. 22

34 2.3 In Service Measurement In Service Measurement adalah kegiatan pengukuran/pengujian yang dilakukan pada saat peralatan sedang dalam keadaan bertegangan/beroperasi Thermovision Thermovision merupakan aktifitas pengukuran yang dilakukan untuk mengetahui temperatur suatu objek yang sedang diamati. Alat yang umumnya digunakan mampu menampilkan gambar suatu objek berdasarkan pencitraan temperaturnya. Tinggi rendahnya temperatur berdasarkan warna hasil pencitraan. Pada praktek dilapangan, aktifitas ini sangat membantu untuk mengamati bagian peralatan yang bertemperatur tinggi akibat losses atau rugi-rugi. Semakin tinggi rugi-rugi, maka semakin tinggi pula temperatur yang akan dihasilkan. Pengamatan thermovisi pada CT dilakukan pada: Konduktor dan klem CT, dalam hal ini termasuk juga CT 20 kv yang terpasang di sel 20 kv. Hal ini bertujuan untuk mengetahui perbedaan suhu antara konduktor dan klem CT. Pada beberapa kasus, thermovisi tidak dapat dilakukan untuk memonitor CT 20 kv karena design kubikel, maka monitoring temperatur dapat dilakukan dengan menggunakan thermostrip. Monitoring ini dilakukan bulanan. Isolator dan housing CT. Hal ini bertujuan untuk mengetahui adanya kelainan/hotspot di dalam CT. Monitoring ini dilakukan bulanan. Pada kondisi khusus thermovisi juga harus dilakukan pada instalasi yang baru beroperasi, sebelum dan pasca dilakukan perbaikan/pemeliharaan, adanya pengalihan beban akibat aktifitas pemeliharaan atau gangguan dan pada trafo arus yang berdasarkan hasil pengujian sudah mengalami pemburukan. 2.4 Shutdown Testing/Measurement Shutdown testing/measurement adalah pekerjaan pengujian yang dilakukan pada saat peralatan dalam keadaan padam. Pekerjaan ini dilakukan pada saat pemeliharaan rutin maupun pada saat investigasi ketidaknormalan Tahanan Isolasi Pengujian tahanan isolasi berfungsi untuk mengetahui kualitas tahanan isolasi pada trafo arus baik antar belitan maupun antara belitan dan ground. Pengujian ini dilakukan dengan cara memberikan tegangan DC kepada media isolasi yang akan diukur tahanannya yaitu sebesar 5 kv untuk sisi primer dan 500 V untuk sisi sekunder. Dengan mengukur arus bocor yang melewati media isolasi, maka akan didapatkan nilai tahanan isolasi dalam satuan mega ohm. Alat yang digunakan untuk pengujian tahanan isolasi adalah Mega Ohm meter, seperti dapat dilihat pada Gambar

35 Gambar 2-2 Alat ukur Mega Ohm meter Untuk mendapatkan hasil pengujian yang akurat, pencatatan hasil pengukuran dilakukan setelah 60 detik dan tidak perlu dilakukan perhitungan IP. Ilustrasi pengujian tahanan isolasi CT dapat dilihat pada Gambar 2-3. Gambar 2-3 Pengukuran Tahanan Isolasi CT Tan Delta Secara umum, pengujian ini dilakukan untuk mengetahui nilai faktor dissipasi material isolasi. Penurunan kualitas isolasi akan menyebabkan nilai tangen delta semakin tinggi. Selain nilai tangen delta, nilai kapasitansi juga terukur. Peningkatan nilai dari kapasitansi mengindikasikan kerusakan pada isolasi kertas. Kasus yang umum terjadi adalah hubung singkat antar lapisan kapasitor yang ditandai dengan meningkatnya nilai kapasitansi. Di bawah merupakan gambar rangakaian ekivalen dari sebuah isolasi dan diagram phasor arus kapasitansi dan arus resistif dari sebuah isolasi. Besarnya sudut dipengaruhi oleh besarnya IC dan IR. Nilai tangen delta diperoleh dari ratio antara IR dan IC. Pada isolasi yang sempurna, sudut akan mendekati nol. Membesarnya sudut mengindikasikan meningkatnya arus resistif yang melewati isolasi yang berarti kontaminasi. Semakin besar sudut semakin buruk kondisi isolasi. 24

36 Pengujian tangen delta dapat dilakukan dengan beberapa variasi yaitu pengukuran tangen delta pada level tegangan yang berbeda atau dilakukan pada frekuensi yang berbeda. Pengukuran tangen delta dengan variasi tegangan lebih mudah dilakukan, terlebih tidak diperlukan peralatan lain. Untuk keseragaman, sebaiknya variasi tegangan yang dipilih adalah 2kV, 4kV, 6kV, 8kV dan 10kV. Kedua variasi ini dilakukan sebagai tindak lanjut awal jika ditemukan nilai tangen delta yang mendekati 1%. Gambar 2-4 Rangkaian Ekivalen Isolasi dan Diagram Phasor Pengujian Tangen Delta Pengukuran tan delta pada CT dilakukan dengan menginjeksikan tegangan 10 kv pada sisi primer yang di hubung singkat. A. CT tanpa test tap Gambar 2-5 CT Tanpa Test Tap 25

37 Mode GST-G Gambar 2-6 Pengujian Mode GST-G pada CT Tanpa Test Tap Pengujian dengan mode GST-Ground pada CT tanpa test tap bertujuan untuk mengetahui nilai tan delta overall (secara umum). Pengujian ini dapat dilakukan tanpa melepas rangkaian sekunder. Tegangan uji yang digunakan adalah 10 kv. B. CT dengan Test Tap Gambar 2-7 CT Dengan Test Tap 26

38 Mode GST-G Gambar 2-8 Pengujian Mode GST-G pada CT dengan Test Tap Mode UST Gambar 2-9 Pengujian Mode UST pada CT dengan Test Tap 27

39 Mode GST - Guard Gambar 2-10 Pengujian Mode GST-Guard pada CT dengan Test Tap Pengujian Tan delta pada CT yang memiliki test tap dilakukan tiga kali pengujian yaitu GST-G, UST dan GST-Guard. GST-G, bertujuan untuk mengukur nilai tan delta dan kapasitansi secara umum (overall) dengan menggunakan tegangan uji 10 Kv UST, bertujuan untuk mengukur nilai tan delta kapasitansi C1 dengan menggunakan tegangan uji 10 kv GST-guard, bertujuan untuk mengukur nilai tan delta kapasitansi C2 dengan menggunakan menggunakan tegangan uji maksimal 500 V Pengukuran Kualitas Isolasi SF6 Selain media minyak atau isolasi kertas, SF6 juga digunakan sebagai media isolasi pada CT. Untuk mengetahui kondisi isolasi, perlu dilakukan pengujian kualitas isolasi SF6 yang terdiri dari pengujian tingkat kemurnian gas ( purity), kelembaban gas ( dew point atau moisture content) dan decomposition product. Pengujian kualitas gas pada CT belum umum untuk dilakukan di PLN. Untuk mengetahui langkah yang paling optimum untuk dilakukan pada CT berisolasi untuk sementara ini belum dapat dijelaskan. Mengingat bahwa volum gas yang terdapat pada CT tidak banyak. Namun untuk mengetahui kondisi awal, perlu dilakukan pengujian kualitas gas Pengujian Kualitas Minyak isolasi Berdasarkan standard IEC Mineral insulating oils in electrical equipment supervision and maintenance guide, Trafo arus (CT) masuk dalam kategori D (instrument/protection transformer >170 kv) dan kategori E ( instrument/protection transformer 170 kv). Pengujian Kualitas minyak pada trafo instrument hanya dapat 28

40 dilakukan pada trafo instrument jenis nonhermetically sealed. Pengujian kualitas isolasi dilakukan pada kondisi khusus, misalnya tujuan investigasi atau jika deperlukan yaitu jika ditemukan anomali pada CT. Pengambilan sample dilakukan dengan berkonsultasi terlebih dahulu dengan manufacturer atau mengacu pada manual instruction daripabrikan masing-masing CT. Pengujian kualitas minyak isolasi CT sesuai standard IEC meliputi: A. Pengujian Break Down Voltage (BDV) Pengujian tegangan tembus dilakukan untuk mengetahui kemampuan minyak isolasi dalam menahan stress tegangan. Pengujian ini dapat menjadi indikasi keberadaan kontaminan seperti kadar air dan partikel. Rendahnya nilai tegangan tembus dapat mengindikasikan keberadaan salah satu kontaminan tersebut, dan tingginya tegangan tembus belum tentu juga mengindikasikan bebasnya minyak dari semua jenis kontaminan. B. Pengujian Water Content Pengujian kadar air untuk mengetahui seberapa besar kadar air yang terlarut/terkandung di minyak. Menurut standar IEC perlu dilakukan koreksi hasil pengujian kadar air terhadap suhu 20 o C yaitu dengan mengalikan hasil pengujian dengan faktor koreksi f. Dimana : f 2,24e 0,04ts Ket: f= faktor koreksi ts = Suhu minyak pada waktu diambil (sampling) C. Pengujian Acidity Minyak yang rusak akibat teroksidasi akan menghasilkan senyawa asam yang akan menurunkan kualitas isolasi kertas pada trafo arus. Asam ini juga dapat menjadi penyebab proses korosi pada tembaga dan bagian trafo yang terbuat dari bahan metal. D. Pengujian Dielectric Disspation Factor Pengujian ini bertujuan mengukur arus bocor melalui minyak isolasi, yang secara tidak langsung mengukur seberapa besar pengotoran atau pemburukan yang terjadi. E. Pengujian Interfacial Tension Pengujian IFT antara minyak dengan air dimaksudkan untuk mengetahui keberadaan polar contaminant yang larut dan hasil proses pemburukan. 29

41 Karakteristik dari IFT akan mengalami penurunan nilai yang sangat drastis seiring tingginya tingkat penuaan pada minyak isolasi. IFT juga dapat mengindikasi masalah pada minyak isolasi terhadap material isolasi lainnya. F. Pengujian Dissolved Gas Analysis (DGA) Pengujian Dissolved Gas Analysis (DGA) adalah merupakan suatu tool diagnosa untuk mendeteksi dan mengevaluasi gangguan pada peralatan tenaga listrik dengan cara mengukur beberapa kandungan gas di dalam minyak isolasi meliputi gas: Nitrogen (N2), Oxygen (O2), Hydrogen (H2), Carbon monoxide (CO), Carbon dioxide (CO2), Methane (CH4), Ethane (C2H6), Ethylene (C2H4) dan Acetylene (C2H2). Mengacu pada standard IEC Mineral oilimpragnated electrical equipment in service-guide to interpretation of Dissolved and free gas analysis, kelainan dalam peralatan trafo instrument dapat dideteksi dengan menggunakan DGA. Dalam pelaksanaannya, pengujian ini dilakukan pada kondisi khusus, misalnya untuk tujuan investigasi, yaitu jika ditemukan kelainan atau anomali pada CT Tahanan Pentahanan Pengukuran besarnya tahanan pentanahan menggunakan alat uji tahanan pentanahan. Nilai tahanan pentanahan mempengaruhi keamanan personil terhadap bahaya tegangan sentuh Ratio Pengukuran ratio bertujuan untuk membandingkan nilai ratio hasil pengukuran dengan nilai pada nameplate. Gambar 2-11 Pengujian Ratio dengan Metode Tegangan Pada sisi sekunder diinjeksikan tegangan yang sesuai, dibawah tegangan saturasi (knee voltage) dan pada sisi primer diukur tegangan menggunakan voltmeter skala rendah dengan impedansi tinggi ( Ω/V atau lebih). Ratio belitan mendekati sama dengan ratio tegangan yaitu membandingkan tegangan di sisi primer dengan tegangan disisi sekunder. 30

42 Gambar 2-12 Pengujian Ratio dengan Metode Arus Pengujian ini menggunakan alat uji injeksi arus ( high current test injection), dilakukan dengan mengatur catu daya pada alat uji sesuai dengan nilai yang diinginkan serta mencatat arus pada sisi sekunder kedua CT. rasio dari CT adalah sama dengan rasio dari CT referensi yang dikalikan rasio antara arus sisi sekunder CT referensi dengan arus sisi sekunder CT yang diuji, seperti persamaan: NT NR IR IT : Rasio CT yang diuji : Rasio CT referensi : Arus CT referensi : Arus CT yang diuji (~ nominal) Pengujian Eksitasi atau Vknee Tujuan dari pengujian ini adalah untuk mengetahui karakteristik eksitasi dari trafo arus. Karakteristik eksitasi adalah suatu grafik yang menggambarkan hubungan antara arus eksitasi dan tegangan rms yang diterapkan pada sisi sekunder CT dalam kondisi sisi primer open circuit. Dalam kurva karakteristik eksitasi dapat diketahui tegangan knee dari suatu CT maka dapat dipastikan bahwa CT tidak mengalami kejenuhan saat arus primer sama dengan arus hubung singkat tertinggi. Gambar 2-13 Rangkaian Pengujian Eksitasi 31

43 Gambar 2-14 Karakteristik Eksitasi 2.5 Shutdown Treatment Shutdown Treatment adalah pekerjaan untuk memperbaiki anomali yang ditemukan pada saat In Service Inspection/ measurement atau menindaklanjuti Shutdown Testing/ Measurement Tabel 2-1 Shutdown Treatment pada CT No Peralatan yg Dipelihara Cara Pemeliharaan Standar Hasil Bersihkan Box Terminal Bersih 1 Box Terminal Periksa gasket / karet tutup Box Terminal Rapat & Tidak Bocor Periksa gland kabel entry Rapat Buka tutup Box Terminal & Bersih 32

44 No Peralatan yg Dipelihara Cara Pemeliharaan Standar Hasil bersihkan bagian dalam. 2 Baut-baut Terminal Utama dan Pentanahan serta baut wiring dalam Box Terminal Bersihkan terminal & kabel konektor Pengencangan baut-baut terminal Bersih Kencang 3 Limit Switch Indikator dan Alarm low presure SF6 Uji fungsi Trip dan Indikasi 4 Isolator dan housing CT serta kaca penduga Bersihkan Isolator dan housing CT serta kaca penduga Bersih 3 EVALUASI HASIL PEMELIHARAAN DAN REKOMENDASI 3.1 In Service Inspection No 1. Tabel 3-1 Evaluasi dan Rekomendasi In Service Inspection CT Item Inspeksi Hasil Inspeksi Rekomendasi Level minyak Minimum - Pastikan kondisi indikator ketinggian minyak normal/tidak normal - Periksa apakah ada kebocoran minyak - Lakukan langkah seperti pada item 3 tabel ini Maksimum - Pastikan kondisi indikator ketinggian minyak normal/tidak normal - Pastikan bahwa tidak ada kontaminasi air dari luar - Periksa kondisi seal, jika kondisi seal sudah fatik maka lakukan 33

45 No 2. Item Inspeksi Hasil Inspeksi Rekomendasi penggantian seal dan penggantian minyak sesuai manual instrcuction/hubungi manufacturer Level tekanan gas Minimum - Pastikan kondisi indikator manometer normal/tidak normal - Periksa apakah ada kebocoran gas - Periksa kondisi seal, jika kondisi seal sudah fatik maka lakukan penggantian seal dan penambahan gas sesuai manual instruction/hubungi manufacturer Maksimum - Pastikan kondisi indikator manometer normal/tidak normal 3. Kebocoran minyak Rembes/Bocor - Periksa sumber kebocoran minyak - Lakukan pengujian kualitas minyak untuk memastikan kondisi minyak isolasi (khusus untuk jenis non hermatically sealed) - Jika hasil pengujian minyak isolasi dalam kondisi poor, maka lakukan langkah seperti pada sub bab (karakteristik minyak) - Periksa kondisi seal, jika kondisi seal sudah fatik maka lakukan penggantian seal dan penggantian minyak sesuai manual instrcuction/hubungi manufacturer 4. Kondisi isolator porcelain fisik Flek/Retak/pecah Lakukan penggantian CT bila pecah tdk bisa ditoleransi. (retak melingkar) Lapisi dengan insulator varnish untuk kondisi isolator flek atau dengan gunakan ceramic sealer/ceramic rebound untuk kondisi pecah kecil Kotor Lakukan pembersihan 5. Kondisi Housing core Retak Lakukan penggantian CT 34

46 No Item Inspeksi Hasil Inspeksi Rekomendasi Cat ulang/perbaiki 6. Kondisi structure Korosi/Kendor/Beng penyangga kok 7. Kondisi Grounding Lepas/kendor/ rantas - Sambungkan kembali kawat pentanahan sehingga pentanahan tersambung dengan mesh grounding GI - Kencangkan kembali kawat pentanahan sehingga pentanahan tersambung dengan mesh grounding GI - Sambungkan ganti kawat pentanahan sehingga pentanahan tersambung dengan mesh grounding GI 3.2 In Service Measurement Thermovisi Klem dan Konduktor Data tambahan yang diperlukan untuk evaluasi hasil thermovisi adalah: beban saat pengukuran dan beban tertinggi yang pernah dicapai (dalam Ampere). Selanjutnya dihitung selisih ( T akhir ) antara suhu konduktor dan klem dengan mengunakan rumus berikut: (I max/i beban) 2 x T awal dimana: I max : Beban tertinggi yang pernah dicapai I beban : Beban saat pengukuran T awal : Selisih suhu konduktor dan klem CT 35

47 No Tabel 3-2 Evaluasi dan Rekomendasi Thermovisi Klem T akhir Rekomendasi 1. <10 o Kondisi normal, pengukuran berikutnya dilakukan sesuai jadwal o -25 o Perlu dilakukan pengukuran satu bulan lagi o -40 o Perlu direncanakan perbaikan o -70 o Perlu dilakukan perbaikan segera 5. >70 o Kondisi darurat Thermovisi Isolator dan Housing CT Thermovisi yang pada isolator atau housing CT dilakukan dengan cara membandingkan temperatur yang diperoleh dari hasil thermografi CT phasa R,S dan T. Untuk memininalkan kesalahan dalam menentukan temperatur objek yang sedang diamati, thermovisi sebaiknya dilakukan bersamaan pada dua atau 3 objek dalam hal ini CT untuk 2 phasa atau 3 phasa sekaligus. Pelaksanaan pengukuran dilaksanakan minimal 1 bulan sekali untuk peralatan yang beroperasi pada tegangan 150 kv dan minimal 2 mingguan untuk peralatan yang beroperasi pada tegangan > 150 kv. Untuk kondisi tertentu, periode pengukuran dapat dilakukan sesuai kebutuhan. Berdasarkan InternationaI Electrical Testing Association (NETA) Maintenance Testing Specifications (NETA MTS-1997) interpretasi hasil thermovisi dapat dikategorikan sebagai berikut: Tabel 3-3 Evaluasi dan Rekomendasi Thermovisi Isolator dan Housing CT No T1 (perbedaan suhu antar fasa) Rekomendasi 1. 1 o C 3 o C Dimungkinkan ada ketidaknormalan, perlu investigasi lanjut 36

48 No T1 Rekomendasi (perbedaan suhu antar fasa) 2. 4 o C 15 o C Mengindikasikan adanya defesiensi, perlu dijadwalkan perbaikan 3. >16 o C Ketidaknormalan Mayor, perlu dilakukan perbaikan/penggantian segera 3.3 Shutdown Testing/ Measurement Tahanan Isolasi Standar: VDE Batasan yang digunakan: 1MOhm per 1 kv (phasa-phasa) Tabel 3-4 Evaluasi dan Rekomendasi Pengujian Tahanan Isolasi No Hasil Uji Keterangan Rekomendasi 1. > 1MOhm/1kV Good 2. < 1MOhm/1kV Poor - Lakukan pengujian lebih lanjut Tan Delta Untuk membantu pelaksanaan evaluasi hasil pengujian, sebaiknya nilai tangen delta dan kapasitansi hasil pengujian di pabrik dicantumkan pada name plate. Namun jika tidak tersedia maka batasan hasil pengukuran nilai tangen delta pada CT dapat menggunakan referensi seperti pada tabel berikut. 37

49 Tabel 3-5 Evaluasi dan Rekomendasi Pengujian Tan Delta No Hasil Pengujian Keterangan Rekomendasi 1 CT 500, 275, 150 dan 70 kv < 1% Acceptable Lakukan pengujian sesuai periode yang dijadwalkan > 1% Unacceptable a.lakukan pengujian sekali lagi untuk memastikan akurasi hasil uji atau mengacu ke manual book b.lihat trend hasil pengujian/hasil uji periode sebelumnya atau mengacu pada hasil uji pabrikan. c. Bandingkan dengan hasil pengujian yang lain (tahanan isolasi), Jika mengindikasikan hal yang sama (poor) maka: Lakukan pengujian kualitas minyak isolasi dan DGA (khusus untuk CT jenis non hermatically sealed) jika CT berusia > 10 th dan belum pernah dilakukan pengambilan sample minyak (atau hubungi manufacturer jika sebelumnya sudah pernah dilakukan pengambilan sample minyak) Cek Kondisi Diaphragma bellows, jika terindikasi kemasukan air/udara maka laksanakan penggantian minyak sesuai manual instruction atau hubungi manufacturer 38