Makalah Seminar Kerja Praktik PROSES PURIFIKASI MINYAK TRANSFORMATOR DENGAN MENGGUNAKAN OIL TREATMENT PLANT PT BANYU BENING

Transkripsi

1 Makalah Seminar Kerja Praktik PROSES PURIFIKASI MINYAK TRANSFORMATOR DENGAN MENGGUNAKAN OIL TREATMENT PLANT PT BANYU BENING Dhika Arya Nugraha. 1, Karnoto, ST MT. 2 1 Mahasiswa dan 2 Dosen Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro Jl. Prof. Sudharto, Tembalang, Semarang, Indonesia dhe2_dhika@yahoo.com PT. Banyu Bening merupakan Perseroan Terbatas yang bergerak di bidang General Kontraktor dan Supplier. PT Banyu Bening terdiri dari beberapa tempat diantaranya Kantor pusat dan gudang peralatan. Dalam rangka pemeliharaan minyak transformator PT Banyu Bening memperluas jasanya dengan membuka jasa pemurnian minyak transformator atau yang sering disebut purifikasi minyak trafo. Alat yang digunakan untuk memurnikan minyak transformator ini terdiri dari beberapa bagian diantaranya dua buah filter yang ditempatkan pada masukkan dan keluaran dari alat dimana filter ini berfungsi sebagai penyaring kontaminan yang terdapat dalam minyak transformator. Selain itu terdapat juga motor induksi 3 fasa yang berfungsi mensirkulasikan minyak trafo dari trafo, keluar menuju mesin purifikasi dan kembali masuk ke trafo. Mesin ini juga menggunakan sistem tabung vacum yang didalamnya dilengkapi dengan pemanas atau hitter. Alat ini berfungsi untuk memisahkan minyak dengan zat jenis lain seperti air. Peralatan yang terakhir yaitu panel kontrol yang berfungsi mengatur dan mengendalikan mesin purifikasi ini. Dalam laporan ini akan dibahas mengenai bagian bagian dari alat purifikasi secara detail dan proses pemurnian minyak trafo. Laporan ini juga akan membahas mengenai hasil dari minyak trafo setelah dipurifikasi dan sebelum dipurifikasi yang dilihat dari segi tegangan tembus minyak tersebut. Kata kunci : Purifikasi Minyak Transformator I. PENDAHULUAN 1. Latar Belakang PT Banyu Bening merupakan perusahaan yang bergerak di bidang General Kontraktor dan Supplier. Perkembangan di PT Banyu Bening diarahkan pada usaha untuk meningkatkan efisiensi dan kualitas pelayanan, memperluas jenis jasa dari pemurnian minyak trafo (Purifing Oil Transformer) hingga jasa pemasangan jaringan distribusi. Penelitian dan pengembangan yang dilakukan tidak terbatas pada kegiatan laboratorium di dalam perusahaan tetapi juga meluas hingga bentuk kerjasama di area produksi pelanggan. Berdasarkan jasanya maka di dalam PT Banyu Bening terdiri dari beberapa tempat diantaranya kantor pusat dan gudang peralatan. Dalam Kerja Praktik yang penulis jalankan adalah mengikuti kegiatan Purifikasi Minyak Trafo. Penulis akan mencoba membahas tentang bagaimana sistem dari pemurnian kembali minyak trafo. Kerja praktik ini dilakukan agar mahasiswa dapat melakukan penyeimbangan antara teori yang diterima di bangku perkuliahan dengan dunia kerja, sehingga ada sinkronisasi diantara keduanya. 1.2 Maksud dan Tujuan Hal hal yang menjadi tujuan penulisan laporan kerja praktik ini adalah : 1. Mengetahui prinsip kerja alat purifikasi minyak transformator. 2. Mengamati dan mengoperasikan secara langsung alat purifikasi minyak trafo. 1.3 Pembatasan Masalah Dalam penulisan laporan ini penulis membatasi masalah yang dibahas pada : a. Pembahasan tentang Purifing Oil Transformer. b. Tidak membahas prinsip kerja secara spesifik motor yang digunakan untuk menyedot maupun memompa minyak. c. Tidak membahas prinsip kerja secara spesifik mesin vacum yang digunakan. II. DASAR TEORI 2.1 Transformator Transformator merupakan suatu alat yang sudah tidak lazim didengar di bidang kelistrikan. Kegunaan dari Transformator secara umum merupakan suatu alat listrik yang mengubah tegangan arus bolak - balik dari satu tingkat ke tingkat yang lain melalui suatu gandengan magnet dan berdasarkan prinsip induksielektromagnet. Prinsip kerja dari trafo yaitu Arus listrik bolak-balik yang mengalir mengelilingi suatu inti besi akan berubah menjadi magnit dan apabila magnit tersebut dikelilingi oleh suatu belitan maka pada kedua ujung belitan tersebut akan 1

2 terjadi beda tegangan. Akibatnya pada sisi primer terjadi induksi. Sisi sekunder menerima garis gaya magnet dari sisi primer yang jumlahnya berubah-ubah pula. Maka di sisi sekunder juga timbul induksi, akibatnya antara dua ujung terdapat beda tegangan. 2.2 Isolator Zat Cair Ada beberapa bahan isolator cair, diantaranya : a. Minyak Organik Kelompok minyak organik meliputi minyak sayur, minyak damar dan ester. b. Minyak Mineral Minyak mineral diketahui berisi berbagai jenis molekul dan secara luas dapat digilongkan ke dalam jenis yang mengandung malam (parafin) dengan rumus kimianya C n H 2n+2 napthenic (C n H 2n ), aromatis (C n H n ). c. Minyak Sintetis merupakan hasil pengembangan bidang industri kimia. Contoh minyak jenis sintetis adalah askarel dan minyak silicon 2.3 Fungsi Minyak Trafo Jika kita ketahui bahwa minyak trafo memegang peranan yang sangat penting. Adapun peranan dari minyak trafo tersebut antara lain : 1. Sebagai Insulator Berfungsi sebagai bahan untuk mengisolasi antara kumparan yang terdapat di dalam transformator. Hal ini bertujuan agar tidak terjadi percikan api listrik (Spark Over) akibat tegangan yang sangat tinggi. 2. Sebagai Pendingin Minyak transformator juga dapat digunakan sebagai pendingin yaitu dengan menyerap panas tersebut kemudian melepaskan melalui saluran udara. 3. Sebagai Pelindung Komponen - Komponen di dalam Trafo Minyak transformator juga dapat berperan sebagai pelumas untuk melindungi komponen-komponen yang berada di dalam transformator. Untuk transformator distribusi menggunakan minyak jenis Diala-B 2.3 Pemeliharaan Trafo 1. Pemeliharaan transformator dapat dilakukan Secara Berkala ( 1 tahun ), antara lain: a. Pemeliharaan Bagian Luar Memeriksa sambungan ulir, baut, keling, pres dan las apakah keadaannya memuaskan (jangan sampai ada rembesan mnyak misalnya pada sambungan seperti sambungan las, sambungan pipa dengan pipa). Memeriksa sambungan - sambungan tegangan tinggi dengan pentanahan. Memeriksa dan teliti silicagel dan konsevator. b. Pengukuran Tingkat Isolasi Minyak (Tegangan Tembus) Pengukuran ini dilakukan setiap satu tahun sekali. Yaitu dengan mengambil sampel minyak dari trafo tersebut kemudian mengetes tegangan tembus minyak tersebut apakah masih dalam batas standar. Jika kurang dari batas standar dapat dilakukan purifikasi atau penggantian minyak. c. Pembersihan Yaitu dengan membersihkan bagian bhusing, sirip trafo. III. PROSES PURIFIKASI 3.1 Spesifikasi Alat Oil Treatment Plant adalah alat yang dirancang khusus untuk treatment oil transformer. Purifying atau treatment merupakan proses pemurnian kembali minyak transformator dengan menggunakan alat yang disebut High Vacum Oil Purifier dengan jalan sirkulasi. Berikut peralatan yang digunakan dalam mesin purifikasi beserta spesifikasinya. Gambar 3.1 Oil Treatment Plant Spesifikasi Peralatan Nama Alat : Oil Treatment Plant Merk : EOK ex Assembly Indonesia Kapasitas : 1000 liter/jam Sistem : offline dan online Source : Grearing pump motor (2kw) Filter Mesin ini menggunakan 2 buah filter yang ditempatkan di masukkan dan keluaran mesin purifikasi. 2

3 a. Filter Awal berbentuk tabung dengan diameter 10 inchi dan tinggi 55 cm. - Bahan Cover : Plat Stainless Stel. - Bahan Filter : Spon berbahan hygroscopicity - Besar Pori-pori: 10 mikron Gambar 3.2 Filter Awal dan Spesifikasinya b. Filter Akhir berbentuk tabung dengan diameter 13 inchi dan tinggi 70 cm. - Bahan Cover : Plat Stainless Stel. - Bahan Filter : Spon berbahan hgroscopicity - Besar Pori-pori: 5 mikron Gambar 3.3 Filter Akhir dan Spesifikasinya Motor 3 Fasa Sensor ketinggian minyak diletakkan pada tabung vacum. Sensor ini menggunakan infra red Gambar 3.6 Sensor Ketinggian minyak - Nama : Motor Induksi 3 Fasa. - Daya : 2 KW - Tegangan Sumber : 380 V. - Frekuensi : 50 Hz Gambar 3.7 Motor Induksi 3 Fasa Mesin Vacum - Nama : Mesin Vacum - Daya : 20 HP - Tegangan Sumber : 380 V - Tabung Vacum Gambar 3.8 Mesin Vacum Gambar 3.4 Tabung Vacum - Ukuran fisik : berbentuk tabung berongga dengan diameter 75 cm dan panjang 175 cm. - Bahan Cover : Plat Stainless Stel. Panel Indikator Panel kontrol berisi kontrol frekuensi putaran motor dan derajat panas heater. Heater (Pemanas) Heater yang dilapisi plat tabung - Bahan Cover: Plat Stainless Stel. Gambar 3.9 Panel Indikator Gambar 3.5 Heater Sensor Ketinggian minyak 3

4 3.2 Prinsip Kerja Ada 2 proses penting dalam proses purifikasi minyak trafo, antara lain : 1. Heating Minyak dipanaskan hingga titik didih air. Air yang ada dalam minyak akan menguap karena titik didih minyak lebih tinggi dari pada titik didih air. Pemanasan dilakuan dalam ruang vacum. Penggunaan ruang vacum ini bertujuan agar air mendidih pada suhu rendah sehingga air menguap lebih cepat. Dengan suhu rendah diharabkan minyak tidak menua dengan cepat. 2. Penyaringan ( filter press ) Setelah minyak trpisah dari uap air dan asam, minyak trafo tersebut disaring oleh filter yang berbahan higroscopicity sehingga pengotor dapat tersaring. 3.3 Metodologi Pemurnian Purifikasi minyak transformator dilakukan dalam kondisi transformator tersebut sedang bekerja (on line). Secara sederhana, prinsip kerja purifikasi ini yaitu mensirkulasikan minyak transformator yang akan dipurifikasi. Minyak disedot masuk ke dalam alat purifikasi untuk dimurnikan, kemudian dipompa kembali dimasukkan ke dalam transformator (gambar 3.10). Gambar 3.10 Diagram Alir Sederhana Sistem Purifikasi Minyak Transformator Secara detail, proses purifikasi minyak transformator dapat dilihat pada diagram alir di bawah ini. Gambar 3.11 Diagram Alir Purifikasi Minyak Trafo Secara detail Tahap proses purifikasi: Minyak yang ada di dalam trafo dialirkan keluar menuju filter pertama dengan bantuan daya hisap motor 3 fasa yang dipasang setelah filter pertama, sehingga minyak masuk ke dalam filter pertama. Di dalam filter ini butiran-butiran pengotor seperti sisa korosi peralatan maupun arang yang besarnya lebih dari 10 mikron akan tersaring. Setelah itu minyak dialirkan menuju ke rung boiler vacum. Ruang ini terdapat dua heater yang disusun secara vertikal. Heater ini berfungsi memanasi minyak. Selain itu juga dipasang indikator ketinggian permukaan minyak dalam tabung vacum. Indikator ini berupa sensor infra merah. Ketika sinar infra merah terhalang oleh minyak maka motor yang befungsi menghisap minyak dari filter akan berhenti. Di dalam ruang ini minyak dipanaskan hingga ± 70ºC. Dalam ruang vacum, air akan menguap dibawah titik didih air (titik didih air = 100ºC). Uap air yang berasal dari pemanasan disedot keluar melalui mesin vacum. Dengan metode vacum, minyak tidak tercampur oleh udara luar. Setelah minyak terpisah dari kandungan air, selanjutnya dialirkan menuju filter kedua. Pori-pori filter ini berukuran 5 mikron. Butiran pengotor yang tidak tersaring pada filter pertama akan tersaring pada filetr ini. Diharapkan minyak yang melewati filter ini benar benar sudah bersih (tidak mengandung butiran pengotor). Tahap proses di atas tersebut akan diulang ulang atau minyak disirkulasikan secara berulang ulang. Menurut standar PLN (Manual Book Produk Trafo) untuk minyak lama dibutuhkan 4-6 sirkulasi sedangkan minyak baru membutuhkan 2-3 sirkulasi. Akan tetapi pada dasarnya yang menjadi patokan untuk menentukan jumlah sirkulasi adalah kualitas dari minyak trafo ketika sebelum dipurifikasi. Semakin rendah kualitas dari minyak trafo maka semakian banyak pula jumlah sirkulasi. Mesin yang digunakan pada waktu Kerja Praktik mampu mensirkulasikan 1000 liter minyak dalam waktu 1 jam dengan kecapatan putar motor untuk mensirkulasikan adalah ± 19 rpm. Berarti dapat diambil kesimpulan bahwa 1 liter minyak mampu disirkulasikan dalam waktu ± 7 detik. Dengan lama waktu tersebut diharapkan proses penyaringan dan pemanasan minyak dapat optimal. 4

5 IV PENUTUP 4.1 Kesimpulan 1. dalam proses pemurnian minyak trafo ada dua hal utama, yaitu : a. Filter Press (Penyaringan) Memisahkan Minyak trafo dengan butiran butiran pengotor. b. Heating Memisahkan minyak trafo dengan butiran butiran air. 2. Mesin purifikasi yang digunakan mampu mensirkulasikan 1000 liter minyak dalam waktu ± 1 jam dengan kecapatan putar motor ± 19 rpm dan derajat pemanasan sebesar ± 70º. DHIKA ARYA NUGRAHA Lahir di Kota Ungaran pada tanggal 17 Mei Penulis mengawali pendidikannya di bangku sekolah dasar di SD Negeri Ungaran 06 selama 6 tahun. Setelah itu melanjutkan ke SMP Negeri 2 Ungaran. 3 tahun berikutnya penulis melanjutkan studinya di SMA Negeri 1 Ungaran. Dan sekarang penulis masih melanjutkan studi di Fakultas Teknik Elektro Universitas Diponegoro dengan mengambil konsentrasi Ketenaga Listrikan. DAFTAR PUSTAKA [1] Tobing, Bonggas L Peralatan Tegangan Tinggi, Jakarta : Penerbit PT Gramedia Pustaka Utama [2] Naidu, M.S High Voltage Engineering, Tata Mc Graw Hill Publishing [3] Fizgerald, Kingsley Umans Mesin - Mesin Listrik, Jakarta: Erlangga [4] Sumanto, MA Motor Listrik Arus Bolak-Balik. Yogyakarta: Endi Offset [5] Syamsir, Abdul Teori Kegagalan Isolasi. Universitas Trisakti [6] Arismunandar, A Teknik Tegangan Tinggi Suplemen. Jakarta : Ghalia Indonesia [7] Arismunandar, A Teknik Tegangan Tinggi. Jakarta : Pradnya Paramita [8] Dedy, K S Studi Pengaruh Temperatur Terhadap Karakteristik Dielektrik Minyak Transformator Jenis Shell Diala B. Bandung : ITB [9] Djulil, Amri Fali Okilas Kekuatan dan Rugi Rugi Dielektrik Minyak Transformator yang Dipengaruhi Oleh Kontaminasi Air dan Kenaikkan Temperatur. Semnas Teknik Elektro [10] Danikas M.G : "Breakdown of Transformer Oil"; IEEE Electtrical Insulation Magazines Vol.6 No.5, September/October 1990 [11] BIODATA PENULIS 5