ENERGY IS OUR BUSINESS. Transformer Test. Himawan Samodra Pauwels Trafo Asia Temperature Rise TRANSFORMING YOUR NEEDS INTO SOLUTIONS

Transkripsi

1 ENERGY IS OUR BUSINESS Transformer Test Himawan Samodra Pauwels Trafo Asia 1

2 General Tujuan Transformer Test : Untuk memverifikasi seberapa jauh transformer memenuhi requirement tertentu (loading capability, kemampuan dielectric, dll). Merupakan bagian dari program internal quality assurance dari manufacturer. Untuk memverifikasi karakterisitik operasi yang lain seperti losses dan short circuit impedance dari transformer. Secara garis besar, transformer test dikelompokan menjadi: Routine test Test yang dilakukan untuk setiap individual transformer Type test (design test) Dilakukan pada salah satu trafo untuk mewakili trafo-trafo yang lain. Ini untuk menguji parameter-parameter yang tidak dilakukan pada routine test. Special test (other test) Test yang dilakukan selain dari pada test-test di atas atau test-test yang disepakati antara manufacturer dan supplier. 2

3 Jenis-jenis Transformer Test Secara details, jenis-jenis test : Pengukuran winding resistance (routine) Pengukuran voltage ratio dan vector group (routine) Pengukuran short circuit impedance dan load losses (routine) Pengukuran no load losses dan no load current (routine) Separate source AC withstand voltage test (routine) Induced over voltage test (routine) Partial discharge measurement (routine atau special, tergantung pada insulation level) Impulse test (routine atau type test, tergantung pada insulation level) Temperature rise test/ heat run test (type test) Measurement of zero sequence impedances (special test) Sound level measurement (special test) Test on OLTC and dielactric test on auxiliary equipment (routine) Pengukuran insulation resistance (special test) Pengukuran dissipation power factor (tan delta) dari insulation capacitances (special) 3

4 Separate Source AC Withstand Test Bertujuan untuk memverifikasi kemampuan isolasi winding ke ground. Untuk winding dengan graded insulation design, nilai tegangan yang dipakai adalah nilai tegangan power frequency terendah dari winding tersebut (misalnya neutral point). Winding lain yang tidak ditest digrounded (ditanahkan). Dalam test ini, tidak ada perbedaan potential dalam winding yang sama. Tidak terjadi induksi GGL dalam core (flux density = 0). Test duration selama 1 minute, dengan menggunakan sumber 1 phase dengan frekuensi 50 Herzt. Kriteria keberhasilan tidak terjadi electrical breakdown selama test berjalan. 4

5 Induced Over Voltage Bertujuan untuk memverifikasi ketahanan isolasi antar truns, antar disc dalam winding dan antar phases (winding suatu phasa dengan winding phasa lain). Dalam test ini volt per turn dalam winding adalah sekitar 2 kali nominal volt per turn. Tujuan lain dari test ini adalah untuk memverifikasi ketahan struktur isolasi utama antara HV winding ke LV winding (potential rings, angle collar, cylinders). Test duration adalah selama 7,200 cycle (atau satu menit jika frekuensi test yang digunakan adalah 100 Herzt). Biasanya sumber tegangan diinduksikan dari sisi LV winding dan diukur di HV winding. Untuk mencegah over excitation (karena 2 kali volt pert turn), maka frequensi test dinaikan 2 kali = 100 Herzt. Untuk graded insulation design, induced test dilakukan dengan menggunakan single phase method, sedangkan untuk unform insulation dilakukan dengan menggunakan 3 phases method (double voltage test). Karena menggunakan frekunsi rendah, distribusi tegangan di dalam winding merata (proporsional dengan jumlah turn). Kriteria keberhasilan tidak terjadi voltage break down selama test berjalan. 5

6 Lightning Impulse Test Bertujuan untuk menguji ketahan isolasi dalam winding (antar turn dan antar disc) juga antar winding terhadap gelombang surja (1.2/50 micro second) high frquency response. Distribusi impluse tegangan dalam winding tidak merata. Coupling capacitance lebih dominan dari pada induntance (karena high frequency). Variasi distribusi tegangan impulse tergantung dari besarnya nilai seri capacitance dalam winding dan capacitance to ground. Semakin besar nilai capacitance seri dalam winding, semakin linear distribusi tegangan impulse dalam winding. Untuk winding dengan BIL 550 kv ke atas, diperlukan partialy interleaved design untuk meningkatkan nilai capacitance seri dalam winding. Dilakukan untuk masing-masing phase. Saat mengimpulse line terminal, neutral point winding ditanahkan. Winding lain yang tidak diimpulse juga tanahkan. Tahap awal dilakukan dengan level tegangan 50% kemudian 3 x 100% dan diulang dengan tegangan 50%. Hasil gelombang impulse 50% dan 100% dibandingkan. Kriteria keberhasilan betuk gelombang impluse 50% sama dengan bentuk gelombang impulse 100%. Tidak ada current trace dalam gelombang arus. Tidak ada suara yang mengidentifikasikan failure the tank. 6

7 Switching Impulse Test Merupakan impulse test dengan durasi yang lebih panjang (200/1000 micro second). Dengan kesepakatan customer, test ini dapat digantikan dengan test ACSD (AC test short duration) karena karakteristik distribusi tegangan dalam winding serupa. Step kenaikan tegangan sangat lambat dibandingkan lightning impulse test, sehingga coupling inductive lebih berpengaruh dibandingkan dengan coupling capacitance. Distribusi tegangan dalam winding linear terhadap jumlah belitan. Merupakan kategori routine test untuk transformer dengan insulation class Um 300kV ke atas. 7

8 Temperature Rise Bertujuan untuk memverifikasi kemampuan loading dari transformer. Rangkaian LV winding side dihubung singkat, disupply teganagan dari sisi HV sehingga mengalirkan arus untuk membangkitan losses setara dengan total no load + load losses. Durasi test kurang lebih 5 kali time konstant dari transformer (kurang lebih 15 jam) untuk mencapai keadaan steady state. Parameter yang diukur adalah: top oil rise (pengukuran langsung menggunakan OTI), winding gradient (diukur menggunakan winding resistance method). Sedangkan hot spot rise diturunkan berdasarkan perhitungan hot spot rise = top oil rise x winding gradient. Sebagian customer mensyaratkan overload emergency test sebagai test tambahan, seperti 130% overload emergency test selama 4 jam. Dalam keadaan ini top oil rise masih belum mecapai steady state. 8

9 Zero sequence impedance measurement Zero sequence impedance adalah impedance yang diukur antara phase terminal dan neutral dimana ketiga phasa terminal digabungkan. Nilai dari Zo = 3V / Io Nilai zero sequence impedance tegantung dari jenis vector group dari trafo : YNd Zo = 0.90 x positive sequence impedance (estimated) YNyn0 Zo = 3 4 x positive sequence impedance Dari sisi Delta Zo = tak terhingga. Rangkaian Test : 9

10 10