TUGAS AKHIR PENGARUH SUHU TERHADAP TEGANGAN TEMBUS MINYAK TRANSFORMATOR SESUDAH DIPURIFIKASI FENOL. Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat dalam

Transkripsi

1 TUGAS AKHIR PENGARUH SUHU TERHADAP TEGANGAN TEMBUS MINYAK TRANSFORMATOR SESUDAH DIPURIFIKASI FENOL Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat dalam menyelesaikan Pendidikan Sarjana (S-1) pada Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik oleh HARAPAN SINGARIMBUN NIM: DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2012 i

2 Abstrak Untuk memperbaiki kekuatan dielektrik minyak transformator dilakukan purifikasi. Salah satu cara mempurifikasi minyak transformator yang pernah diteliti adalah dengan adsorben fenol. Adsorben fenol merupakan substansi yang mampu menyerap kontaminan yang ada pada minyak transformator. Dalam tugas akhir ini akan diteliti pengaruh suhu terhadap tegangan tembus minyak transformator sesudah dipurifikasi fenol. Dari hasil pengujian didapat bahwa pemanasan minyak meyebabkan penurunan tegangan tembus pada minyak transformator sesudah dipurifikasi fenol. ii

3 KATA PENGANTAR Puji dan syukur tiada terkira penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus atas segala berkat dan karunianya yang telah diberikan kepada penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul : PENGARUH SUHU TERHADAP TEGANGAN TEMBUS MINYAK TRANSFORMATOR SESUDAH DIPURIFIKASI FENOL Penulisan Tugas Akhir ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan studi dan memperoleh gelar Sarjana Teknik di Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik,. Tugas Akhir ini penulis persembahkan untuk kedua orangtua yang telah membesarkan penulis dengan kasih sayang yang tak ternilai harganya, yaitu Nimbangsa Singarimbun, BA dan Mangku Tresia Br Sitepu, serta untuk ketiga saudari penulis, yaitu kakak Veranita Br Singarimbun(keluarga), Enda Prihati Br Singarimbun, SE(keluarga), dan Alemina Br Singarimbun, STP yang selalu memberikan semangat kepada penulis dalam proses penyelesaian Tugas Akhir ini. Selama masa kuliah sampai penyelesaian Tugas akhir ini, penulis juga banyak mendapat dukungan, bimbingan, maupun bantuan dari berbagai pihak. Untuk itu penulis ingin menyampaikan rasa terimakasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. Bapak Ir. Syahrawardi, selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir yang telah banyak meluangkan waktu dan pikirannya untuk memberikan bantuan, bimbingan, dan pengarahan kepada penulis selama penyusunan tugas akhir ini. iii

4 2. Bapak Drs. H. Hasdari Helmi Rangkuti, MT selaku Dosen Wali penulis. 3. Bapak Ir.Surya Tarmizi Kasim, M.si selaku Ketua Departemen Teknik Elektro FT.USU serta Bapak Rahmat Fauzi, ST,MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Elektro FT USU yang banyak memberi motivasi selama penulis menjalani kuliah. 4. Seluruh staf pengajar Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik,. 5. Keponakan tercinta penulis, Shonalila Putri Br Tarigan dan Cesar Gracia Paskalia Sembiring. 6. Para asisten Laboratorium Teknik Tegangan Tinggi, khususnya Rumonda Sitepu, ST, yang dengan kerelaan hati meluangkan waktunya untuk membantu pengambilan data tugas akhir ini. 7. Teman-teman seperjuangan stambuk 2007, terkhusus untuk Jon Iman saragih, Francisco, Ramcheys Siahaan, Rocky Hezkia Ananta Bangun,ST, Asyer Nababan, Jannes Pinem, Setia Sianipar, ST, Ramli Situmeang ST, Advent Girsang, Habinsaran NS Sijabat, Kukuh Gumilar, Leonardo Hutauruk, Nobel Paul Simorangkir, Benito Nugroho, Ade Putri SJP, Noramitha SUM, Mario Sitorus, Niko Siagian, dan yang tidak bisa disebutkan satu per satu. 8. Pengurus IMTE , Ahmad muhajir Hasibuan, Irham Ansori, Muhhamad Habibie Lubis dan pengurus lainnya. 9. Adik-adik junior baik stambuk 2008,2009, dan Teman Terkasih, yaitu Meriyanti Agustinawati Br Ginting. 11. Serta untuk semua yang tidak bisa disebutkan oleh penulis, saya ucapkan terimaksih sebesar-besarnya. iv

5 Penulis Sadar bahwa Tugas akhir ini masih kurang sempurna, oleh karena itu penulis mengharapakan kritik dan saran yang membangun demi memperbaiki tugas akhir ini. Akhir kata, semoga tugas akhir ini bermanfaat bagi penulis dan pembaca. Medan, Desember 2011 Penulis v

6 DAFTAR ISI ABSTRAK... KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR TABEL... i ii v vii viii BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang... 1 I.2 Tujuan dan Manfaat Penelitian... 2 I.3 Batasan Masalah... 2 I.4 Metode penelitian... 3 I.5 Sistematika Penulisan... 4 BAB II ISOLASI CAIR II.1 Umum... 6 II.2 Jenis-jenis Bahan Isolasi cair... 7 II.3 Minyak Transformator... 8 II.4 Tembus Listrik Isolasi Cair... 9 II.5 Pengujian Minyak Transformator II.6 Syarat-Syarat Minyak Transformator II.7 Pemurnian Mnyak Transformator vi

7 BAB III MEKANISME TEMBUS LISTRIK PADA ISOLASI CAIR DAN FENOL III.1 Proses Dasar Ionisasi III.2 Teori Kegagalan Isolasi Cair III.3 Fenol III.4 Pengaruh Kenaikan Suhu Terhadap Tegangan Tembus Minyak Isolasi 27 BAB IV PENGUJIAN MINYAK TRANSFORMATOR SESUDAH DIPURIKIKASI FENOL IV.1 Umum. 29 IV.2 Rangkaian Pengujian IV.3 Prosedur Pengujian IV.4 Data Hasil Pengujian IV.5 Analisis Data BAB V KESIMPULAN DAN SARAN V.1 Kesimpulan V.2 Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN vii

8 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Peralatan Pengujian Tembus Minyak 11 Gambar 2.2 Gambar 2.2 Bejana Uji Tegangan Tembus Isolasi Cair Gambar 3.1 Medan Elektrik Dalam Dielektrik. 20 Gambar 3.2 Gelembung-Gelembung pada Elektroda Gambar 3.3 Gelembung-Gelembung Gas Menghubungkan Elektroda Gambar 3.4 Butiran Padat yang Bergerak dan Menghubungkan kedua Elektroda Gambar 3.5 Bola Cair Memanjang Menghubungkan Elektroda Gambar 3.6 Ikatan Kimia Fenil Alkohol Gambar 3.7 Fenol Gambar 4.1 Hubungan Tegangan Tembus Dengan Suhu Minyak Untuk Berbagai Konsentrasi Fenol viii

9 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Nilai Viskositas Kinematik Berdasarkan Kelas Minyak Tabel 2.2 Nilai Flash Point Minimun Berdasarkan Kelas Minyak Tabel 2.3 Nilai Pour Point Minimun Berdasarkan Kelas Minyak Tabel 4.1 Hasil Rata-Rata Pengujian Minyak Transformator yang Dipurifikasi Fenol ix