PENGARUH KELEMBABAN TERHADAP ARUS BOCOR ISOLATOR PIRING JENIS PORSELEN TERPOLUSI ABU VULKANIK OBET POWELL L TOBING NIM:

Transkripsi

1 PENGARUH KELEMBABAN TERHADAP ARUS BOCOR ISOLATOR PIRING JENIS PORSELEN TERPOLUSI ABU VULKANIK Tugas Akhir ini Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Menyelesaikan Pendidikan Sarjana (S-1) pada Departemen Teknik Elektro Sub Konsentrasi Teknik Energi listrik Oleh : OBET POWELL L TOBING NIM: DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2015

2

3 LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR PENGARUH KELEMBABAN TERHADAP ARUS BOCOR ISOLATOR PIRING JENIS PORSELEN TERPOLUSI ABU VULKANIK Oleh: OBET POWELL L TOBING Tugas Akhir ini diajukan untuk melengkapi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN Sidang pada tanggal 19 bulan Agustus tahun 2015 di depan penguji : 1. Ketua Penguji : Syiska Yana, S.T, M.T 2. Anggota Penguji : Ir. Hendra Zulkarnaen Disetujui oleh : Pembimbing Tugas Akhir Ir. Syahrawardi NIP: Diketahui oleh : Ketua Departemen Teknik Elektro FT USU Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si NIP:

4 ABSTRAK Polutan yang menempel pada isolator dan keadaan udara di sekitar permukaan isolator akan mempengaruhi tahanan dan konduktivitas permukaan isolator. Perubahan tahanan dan konduktivitas permukaan isolator akan mempengaruhi arus bocor yang mengalir di permukaan isolator. Pada tugas akhir ini, polutan berupa abu vulkanik yang menempel di permukaan isolator dan kelembaban udara di sekitar permukaan isolator dibuat beragam. Isolator piring dikotori dengan abu vulkanik selama 10 detik. Kemudian, isolator yang sudah terpolusi abu vulkanik dimasukkan ke ruang pengujian dan dilakukan pengukuran arus bocor. Kelembaban udara di sekitar permukaan isolator dinaikkan secara perlahan mulai dari 73,1 %RH hingga 100 %RH dan dilakukan pengukuran arus bocor untuk berbagai tingkat kelembaban. Demikian seterusnya untuk lama pengotoran isolator yaitu selama 20 detik, 30 detik, 40 detik, 50 detik, dan 60 detik. Dari percobaan ini diperoleh bahwa penambahan kadar polutan berupa abu vulkanik yang menempel pada permukaan isolator mempengaruhi arus bocor yang mengalir di permukaan isolator. Meningkatnya nilai kelembaban di sekitar permukaan isolator mengakibatkan arus bocor yang mengalir di permukaan isolator semakin meningkat. Kata Kunci : Isolator, arus bocor, abu vulkanik, kelembaban i

5 KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala berkat dan anugerah-nya yang telah diberikan kepada penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul: PENGARUH KELEMBABAN TERHADAP ARUS BOCOR ISOLATOR PIRING JENIS PORSELEN TERPOLUSI ABU VULKANIK Penulisan Tugas Akhir ini merupakan salah satu persyaratan untuk menyelesaikan studi dan memperoleh gelar Sarjana Teknik di Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik,. Tugas Akhir ini penulis persembahkan untuk kedua orang tua yang telah membesarkan penulis dengan kasih sayang yang tak ternilai harganya, danuntuksaudara kandung penulis atas seluruh perhatian dan dukungannya hingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan baik. Selama masa kuliah sampai masa penyelesaian Tugas Akhir ini, penulis mendapat dukungan, bimbingan, dan bantuan dari berbagai pihak. Untuk itu, dengan setulus hati penulis hendak menyampaikan ucapan terima kasih 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. Terima kasih sebesar-besarnya penulis ucapkan untuk beliau. 2. Bapak Ir.RajaHarahap, M.T selaku dosen wali penulis. 3. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si selaku Ketua Departemen Teknik Elektro FT. USU dan Bapak Rahmat Fauzi, S.T, M.T selaku sekretaris Departemen Teknik Elektro FT. USU 4. Seluruh staf pengajar Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, 5. Seluruh staf pegawai Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, ii

6 6. Seluruh asisten Laboratorium Teknik Tegangan Tinggi, khususnya saudara Memory dan Andi hidayat, yang dengan kerelaan hati meluangkan waktunya untuk membantu pengambilan data tugas akhir. 7. Rekan-rekan Elektro 09, khususnya Alfonso MS, Zico VS, Thanks FS, Join SGG, Yehuda Marbun, Daniel Marpaung dan Ridho Sanjaya Tamba,S.T rekan-rekan yang tak dapat disebutkan yang selalu ada disaat suka maupun duka selama enam tahun. 8. Teman-teman Elektro 2010,2011 dan 2012, khususnya Yudi, Richard, Frederick dan rekan lainnya yang turut membantu dalam pengambilan data tugas akhir ini. 9. Serta untuk semua yang telah mendukung penyelesaian tugas akhir ini yang tidak dapat disebutkan penulis satu per satu. Penulis sadar bahwa tugas akhir ini masih kurang sempurna oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi memperbaiki tugas akhir ini. Akhir kata semoga tugas akhir ini bermanfaat bagi penulis dan pembaca. Medan, Agustus 2015 Penulis, Obet Powell L Tobing iii

7 DAFTAR ISI ABSTRAK... i Kata Pengantar... ii DAFTAR ISI... iv DAFTAR GAMBAR... vii DAFTAR TABEL... ix BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah Perumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan dan Manfaat Penelitian Tujuan penelitian Manfaat Penelitian Metode penelitian Sistematika Penulisan... 4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Isolator Jenis isolator Isolator Piring Isolator Terpolusi Pembersihan Isolator Terpolusi Perpanjangan Sirip Pelapisan Minyak Pencucian Berkala Pelapisan RTV Pelapisan Kaca Penggunaan Isolator Komposit Pengukuran Tingkat Polusi Tahanan Isolator Abu Vulkanik iv

8 2.9 Pengaruh Kelembaban Udara Terhadap Arus Bocor Isolator Terpolusi BAB III METODOLOGI 3.1 Tempat dan Waktu Bahan Pengujian Alat Penelitian Variasi Pengujian Prosedur Eksperimen Pengujian Arus Bocor Isolator Bersih Pengujian Arus Bocor Isolator Terpolusi dengan lama pengotoran 10 detik Pengujian Arus Bocor Isolator Terpolusi dengan lama pengotoran 20 detik Pengujian Arus Bocor Isolator Terpolusi dengan lama pengotoran 30 detik Pengujian Arus Bocor Isolator Terpolusi dengan lama pengotoran 40 detik Pengujian Arus Bocor Isolator Terpolusi dengan lama pengotoran 50 detik Pengujian Arus Bocor Isolator Terpolusi dengan lama pengotoran 60 detik Diagram Alir (Flowchart) Penelitian v

9 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Data Hasil Percobaan Analisa data Arus Bocor Isolator Isolator dalam kondisi bersih Isolator piring dengan lama pengotoran 10 detik Isolator piring dengan lama pengotoran 20 detik Isolator piring dengan lama pengotoran 30 detik Isolator piring dengan lama pengotoran 40 detik Isolator piring dengan lama pengotoran 50 detik Isolator piring dengan lama pengotoran 60 detik BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Daftar Pustaka Lampiran A Lampiran B vi

10 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.2 Isolator piring yang diserikan pada tiang transmisi sistem Tenaga listrik... 6 Gambar 2.2 Jenis Isolator Tegangan Tinggi... 7 Gambar 2.3 Bentuk-bentuk isolator keramik... 8 Gambar 2.4 Jenis-jenis isolator pendukung... 9 Gambar 2.5 Isolator rantai Gambar 2.6 Isolator Piring Pada Tiang Penyambung Gambar 2.7 Konstruksi Isolator Piring Gambar 2.8 Isolator Gantung Gambar 2.9 Jenis Isolator Piring Berdasarkan Bentuknya Gambar 2.10 Arus Bocor pada Permukaan Isolator Gambar 2.11 Rangkaian Ekivalen ArusBocor Gambar 2.12 Rangkaian Ekivalen Arus Bocor pada Isolator Gambar 3.1 Ruang pengabutan isolator Gambar 3.2 Ruang Pengeringan Gambar 3.3 Rangkaian Eksperimen Pengujian Gambar 3.4 Sistem Pengkondisian Isolator Secara Tiruan Gambar 3.5 Diagram Alir ( Flowchart ) Penelitian Gambar 4.1 Grafik arus bocor isolator dalam keadaan bersih pada Berbagai tingkat kelembaban untuk tegangan pikul masing-masing 10 kv, 20 kv, dan 30 kv Gambar 4.2 Grafik arus bocor isolator dengan lama pengotoran10 detik Pada berbagai tingkat kelembaban untuk tegangan pikul masing-masing 10 kv, 20 kv, dan 30 kv Gambar 4.3 Grafik arus bocor isolator dengan lama pengotoran20 detik Pada berbagai tingkat kelembaban untuk tegangan pikul masing-masing 10 kv, 20 kv, dan 30 kv Gambar 4.4 Grafik arus bocor isolator dengan lama pengotoran30 detik Pada berbagai tingkat kelembaban untuk tegangan pikul masing-masing 10 kv, 20 kv, dan 30 kv vii

11 Gambar 4.5 Gambar 4.6 Gambar 4.7 Grafik arus bocor isolator dengan lama pengotoran 40 detik Pada berbagai tingkat kelembaban untuk tegangan pikul masing-masing 10 kv, 20 kv, dan 30 kv Grafik arus bocor isolator dengan lama pengotoran 50 detik Pada berbagai tingkat kelembaban untuk tegangan pikul masing-masing 10 kv, 20 kv, dan 30 kv Grafik arus bocor isolator dengan lama pengotoran 60 detik Pada berbagai tingkat kelembaban untuk tegangan pikul masing-masing 10 kv, 20 kv, dan 30 kv viii

12 DAFTAR TABEL Tabel 4.1 Tabel 4.2 Tabel 4.3 Tabel 4.4 Tabel 4.5 Tabel 4.6 Tabel 4.7 Arus bocor isolator dalam keadaan bersih pada berbagai Tingkat kelembaban untuk tegangan pikul masing-masing 10 kv, 20 kv dan 30 kv Arus bocor isolator dengan lama pengotoran 10 detik pada Berbagai tingkat kelembaban untuk tegangan pikul masingmasing 10 kv, 20 kv dan 30 kv Arus bocor isolator dengan lama pengotoran 20 detik pada Berbagai tingkat kelembaban untuk tegangan pikul masingmasing 10 kv, 20 kv dan 30 kv Arus bocor isolator dengan lama pengotoran 30 detik pada Berbagai tingkat kelembaban untuk tegangan pikul masingmasing 10 kv, 20 kv dan 30 kv Arus bocor isolator dengan lama pengotoran 40 detik pada Berbagai tingkat kelembaban untuk tegangan pikul masingmasing 10 kv, 20 kv dan 30 kv Arus bocor isolator dengan lama pengotoran 50 detik pada Berbagai tingkat kelembaban untuk tegangan pikul masingmasing 10 kv, 20 kv dan 30 kv Arus bocor isolator dengan lama pengotoran 60 detik pada Berbagai tingkat kelembaban untuk tegangan pikul masingmasing 10 kv, 20 kv dan 30 kv ix