Studi Literatur dan Studi Kasus DGA pada OLTC

Transkripsi

1 Studi Literatur dan Studi Kasus DGA pada OLT Ninil Ukhita A.W 1, Dian Septi Rahmani 1 PT.PLN (Persero) P3B JB RJBR UPT irebon niniel@pln-jawa-bali.co.id PT.PLN (Persero) P3B JB RJBR UPT Karawang dyan@pln-jawa-bali.co.id Abstrak Pada mulanya DGA (Dissolved Gas Analysis) dinilai tidak perlu dilakukan pada OLT sebagaimana yang dilakukan pada main tank trafo. al ini disebabkan karena ada kesulitan di dalam membedakan gas-gas yang timbul di dalam OLT akibat dari proses arcing (yang normal terjadi saat perpindahan tap) dengan gas-gas indikator kelainan di dalam OLT. Dalam perkembangannya, beberapa literatur mengatakan bahwa DGA juga dapat dilakukan untuk mendiagnosa kondisi OLT. Namun standar yang digunakan untuk menginterpretasi hasil DGA tidak dapat menggunakan standar untuk main tank dikarenakan kondisi dan proses yang terjadi di dalam OLT berbeda dengan main tank. Kendati standar internasional yang baku belum tersedia, beberapa literatur telah membahas tentang kriteria DGA pada OLT yang didasarkan pada pendekatan statistik. Oleh karena itu dalam makalah ini akan dibahas hasil studi literatur tentang penerapan DGA pada OLT disertai dengan studi kasus literatur dan studi kasus pengalaman PLN. I. Main tank versus OLT Salah satu kendala dalam penerapan DGA untuk mendiagnosa kondisi OLT adalah belum tersedianya standar internasional yang baku untuk menginterpretasikan hasil DGA sebagaimana pada main tank. Perbedaan kondisi dan proses yang terjadi di dalam OLT dengan main tank merupakan alasan kenapa standar DGA untuk main tank tidak dapat digunakan untuk OLT. Di dalam OLT, arcing adalah proses yang normal terjadi ketika ada proses perpindahan tap, namun tidak demikian dengan trafo. al hal semacam inilah yang membedakan kondisi gas-gas di dalam OLT dan maintank.

2 Tabel berikut ini menggambarkan perbedaan kondisi main tank dan OLT : Peralatan Kondisi Normal Kondisi Abnormal Trafo eating Over heating Partial Discharge Arcing OLT Arcing Over heating Partial Discharge Tabel 1 Main Tank vs OLT II. DGA pada OLT.1 Gas Gas pada OLT Secara umum gas gas yang timbul dalam OLT dapat dibedakan menjadi dua jenis yaitu arcing gas dan heating gas. Arcing gas adalah gas gas yang normal terdapat dalam OLT sebagai akibat terjadinya proses arcing di dalam OLT saat terjadi proses perubahan tap. Sedangkan heating gas adalah gas gas timbul jika terjadi overheating di dalam OLT sebagai akibat adanya ketidaknormalan di dalam OLT. Gas gas yang dikategorikan sebagai arcing gas adalah Acethylen () dan idrogen () sedangkan heating gas antara lain Methan (), Ethan () dan Ethylen (). Ada beberapa metode untuk mendiagnosa kondisi OLT, sebagaimana pada tabel berikut ini : Metode Diagnosa Masalah yang terdeteksi Akibat DGA oking, contact misalignment Overheating Oil Quality oking, Minyak terkontaminasi ontact wear partikel lain Perubahan karakteristik arcing Metal Analysis ontact misalignment ontact wear Table Metode diagnosa OLT. Metode Interpretasi DGA pada OLT Sebagaimana pada main tank trafo, DGA OLT juga memerlukan batasan-batasan atau standar didalam menginterpretasikan hasilnya. Tidak seperti DGA pada main tank, DGA OLT belum mempunyai standar internasional yang baku. Beberapa studi telah dilakukan untuk menentukan batasan-batasan normal atau tidaknya OLT. Batasan batasan ini didasarkan pada pendekatan statistik. Beberapa literatur mengatakan bahwa ada dua metode yang dikembangkan oleh Youngblood dari inergy orporation untuk menginterpretasikan hasil DGA OLT yaitu metode gas individu dan metode ratio, yang masing-masing metode tersebut memiliki kelebihan dan keterbatasan. Penjelasan detail dari

3 masing-masing metode dibahas dalam sub bab berikut ini Metode Gas Individu Berdasarkan penelitian, konsentrasi kandungan gas dipengaruhi oleh jumlah operasi OLT dan jenis pernafasannya. Youngblood telah membuat suatu pendekatan empiris untuk menenetukan thershold value gas yang diijinkan dalam OLT yang didasarkan pada pendekatan statistik. Batasan ini kemudian disebut dengan LT monthly watch criteria sebagaimana tertera pada tabel beriku : Tipe OLT idrogen () Acethylen () Ethylene () (ppm) (ppm) (ppm) Free breather, >1500 > > dessenct breather Vacuum >5000 >9000 >100 Sealed >10 >5 >100 Menurut Youngblood, didalam menentukan kondisi OLT, jika nilai dan melebihi batasan diatas, maka perlu dilakukan pengujian lagi secara bulanan (kurang dari 1 tahun). Sedangkan jika melebihi batasan, maka OLT harus diperiksa untuk selanjutnya dilakukan perbaikan jika ditemukan kerusakan. ontoh : 1. Suatu OLT A-TL 1 pada trafo 138/1 kv 50 MVA dengan jenis pernafasan free breather dengan data pengujian DGA sebagai berikut : Tgl 1500 O O analisa Normal. Perlu dilakukan pengujian pada 350 tahun berikutnya Nilai tinggi, disinyalir terjadi coking dan perlu dilakukan pemeriksaan serta perbaikan. asil pemeriksaan menunjukkan bahwa ada kerusakan part dan harus dilakukan penggantian antara lain : reversing switch dan beberapa kontak gerak OLT Normal setelah dilakukan perbaikan. Namun tetap perlu dilakukan pengujian bulan lagi untuk menghindari kejadian yang sama (pertimbangan histori kegagalan yang lalu)

4 . Suatu OLT Federal Pacific T-5 Trafo 9/1 kv 0 MVA dengan jenis pernafasan dessecant breather dengan data pengujian DGA sebagai berikut : Tgl 1500 O O analisa Nilai dan tinggi, sedangkan rendah. Semua konsentrasi gas masih dibawah batas kriteria Perlu dilakukan pengujian pada tahun berikutnya Nilai dan melebihi kriteria. dan adalah arcing gas bukan heating gas. Perlu dilakukan pengujian pada bulan berikutnya Nilai dan cenderung stabil. Namun ada kenaikan konsentrasi yang sangat tinggi. al ini menunjukkan bahwa overheating lebih terjadi di dalam OLT dibandingkan arcing. Perlu dilakukan pemeriksaan dan perbaikan. asil pemeriksaan membuktikan bahwa ada beberapa part yg harus diganti yaitu tab shaft board, slip ring dan reserving switch 1... Metode Ratio Dibandingkan dengan metode gas individu, metode ratio dinilai lebih cocok diterapkan pada OLT karena tidak ada ketergantungan pada jumlah operasinya. Berbeda dengan metode ratio pada main tank, pada OLT ratio yang digunakan adalag ratio heating to arcing gas dan temperature dependent ratio, sebagaimana tertera dibawah ini: a. eating to arcing Ratio b. Temperature Dependent Ratio

5 Aplikasi Ratio Method (Generic 90th Percentile Fault Gas Ratio). Batasan ini dibuat dengan tidak memperhitungkan perbedaan laju gassing sesuai jenis OLT nya. R1 R R3 R R ontoh : 1. contoh 1 Tgl R1 R R3 R R5 analisa OLT harus segera diperiksa dan diperbaiki. asil pemeriksaan ditemukan bahwa telah terjadi contact misalignment OLT dalam kondisi normal. Perlu dilakukan pengujian pada tahun berikutnya OLT dalam kondisi normal. Perlu dilakukan pengujian pada tahun berikutnya OLT dalam kondisi normal. Namun ada peningkatan kandungan sebesar 50% sehingga perlu dilakukan pengujian pada bulan lagi.. contoh Tgl R1 R R3 R R5 analisa OLT dalam kondisi normal. Perlu dilakukan pengujian pada tahun berikutnya OLT dalam kondisi normal. Namun nilai. dan mengalami kenaikan.

6 Sehingga perlu dilakukan pengujian pada bulan berikutnya Gas mengalami kenaikan yang sangat tinggi.mengindikasikan adanya overheating. asil perbaikan menunjukkan adanya kerusakan pada tap shaft board, slip ring dan reversing switch. III. Studi Kasus di PLN 3.1. Kerusakan OLT pada IBT II 500/150 kv 500 MVA GITET ibatu Pada hari Kamis 11 Januari 007 pukul 3.0, IBT II 500/150 kv 500 MVA GITET ibatu trip dengan bekerjanya rele K 0 (OLT relay dan Relief Sudden Pressure). Dari pengamatan lapangan diketahui, membran rele Jansen IBT II phasa T pecah dan minyak keluar dari tangki OLT. Pada hari Jumat 1 Januari 007, dilakukan pemeriksaan diverter OLT dan didapati bahwa tahanan transisi dari kontak 1 dan 3 diverter tersebut telah putus dan berbau hangus (terbakar). Untuk mengatasinya, dilakukan penggantian diverter switch OLT dengan spare dari GITET Bandung Selatan. Menindaklanjuti perbaikan kerusakan diverter switch OLT eks IBT II ibatu, maka pada hari Selasa 1 Januari 007 dilaksanaan pemeriksaan dan perbaikan. asil temuan : a. Kontak Kontak diverter telah aus/rusak

7 b. ontact carrier of synthetic material pecah c. Tahanan transisi rusak/terbakar ANALISA Kerusakan pada diverterswitch OLT disimpulkan disebabkan oleh terjadinya proses kontak diverter yang tidak sempurna. Proses kontak menjadi tidak sempurna dikarenakan pergerakan kontak saat perpindahan tap terhalangi/terganjal oleh pecahan contact carrier of synthetic part. Karena proses kontak yang tidak sempurna tersebut, maka tahanan transisi kontak diverter switch yang berfungsi untuk jalan lewat arus dalam waktu singkat (dalam masa transisi perpindahan kontak), dilewati arus beban tafo dalam waktu yang relatif lama. al ini menyebabkan tahanan transisi tersebut terbakar dan rusak.

8 3.. Data DGA OLT IBT II ibatu Th Fasa N O O 0 R S T R S T Analisa DGA OLT Metode Gas Individu Th Fasa Max : Max : R S T R S T Analisa Kandungan dan (arcing gas) tinggi, kandungan (heating gas) tinggi. al ini mengindikasikan bahwa telah terjadi overheating di dalam OLT akibat adanya kondisi kontak yang jelek (contact misalignment atau coking) Dibandingkan dengan kondisi sebelumnya. Kandungan (heating gas) tidak jauh berbeda (tinggi). Dapat dipastikan bahwa memang telah terjadi overheating. Seharusnya dalam kondisi ini perlu dilakukan pemeriksaan dan perbaikan diverter switch. Metode Ratio R1 R R3 R R5 Th Fasa Max : Max : R S T R S T Analisa Kondisi ratio arcing gas terhadap heating gas sangat jauh dengan batas yang dianjurkan. Seharusnya dilakukan pemeriksaan OLT. Ratio arcing gas terhadap heating gas mengalami kenaikan yang sangat signifikan. Mengindikasikan bahwa overheating lebih dominan terjadi dibandingkan arcing yang normal terjadi di dala OLT. Perlu dilakukan pemeriksaan OLT.

9 IV. Kesimpulan 1. Sebagaimana pada trafo, DGA (Dissolved Gas Analysis) pada dasarnya juga dapat digunakan untuk memperkirakan kondisi OLT berdasarkan kandungan arcing gas ( dan ) dan kandungan heating gas ().. Walaupun belum ditemukan standar internasional yang baku untuk menginterpretasikan kondisi OLT melalui DGA, beberapa studi telah menetapkan metode metode serta kriteria atau batasan batasannya untuk menyatakan kondisi OLT secara empiris berdasarkan pendekatan statistik. 3. Untuk menetapkan perlu tidaknya dilakukan DGA OLT di PT. PLN (Persero) P3B, perlu dilakukan studi lebih lanjut dengan melakukan studi literatur dan juga pertimbangan pertimbangan terhadap kendala- kendala yang dijumpai di lapangan ( keterbatasan alat uji DGA yang dimiliki PLN P3B).