Diah Wulandari. 1. Ir.Syariffuddin Mahmudsyah,M.Eng 2. IGN Satriyadi, ST,MT

Transkripsi

1 Studi Analisis Penjadwalan Pemeliharaan Transformator Daya 150KV di PT.PLN PLN (Persero) P3B Jawa Bali berdasarkan Prediksi Karakteristik tik Minyak Transformator Diah Wulandari Dosen Pembimbing: Dosen Pembimbing: 1. Ir.Syariffuddin Mahmudsyah,M.Eng 2. IGN Satriyadi, ST,MT

2 Latar Belakang Berdasarkan Statistik PLN jumlah dan daya terpasang trafo gardu induk di Pulau Jawa untuk 150 KV hingga 2008 adalah 615 unit dengan kapasitas 30167MVA. Gangguan-gangguan yang terjadi baik faktor internal maupun faktor eksternal pada transformator daya dapat menyebabkan keandalan pada transformator daya menjadi berkurang. Diperlukan adanya suatu penjadwalan pemeliharaan dalam pemeliharaan transformator t daya untuk menjaga keandalan dan waktu operasi transformator. 1

3 Permasalahan Menghitung g nilai keandalan dan nilai ketersediaan transformator menggunakan metode markov berdasarkan hasil DGA minyak transformator. Menentukan jadwal pemeliharaan yang akan dilakukan pada transformator daya 150/20kV. Melihat pengaruh penjadwalan pemeliharaan terhadap keandalan dan ketersediaan transformator. Melihat pengaruh penjadwalan pemeliharaan terhadap biaya pemeliharaan. 2

4 Tujuan Membuat model analisis kinerja berdasarkan data hasil pengujian DGA minyak transformator. Menghitung nilai kualitas transformator berdasarkan hasil pengujian DGA minyak transformator. Mendapatkan suatu penjadwalan yang tepat dalam pemeliharaan transformator. 3

5 Transformator Daya Bagian Utama Bagian Peralatan Bantu Inti Besi Pendingin Trafo Kumparan Trafo Tap Changer Minyak Trafo Bushing Alat Pernapasan Indikator dan Alat Proteksi Gambar Prinsip Kerja Transformator Tangki Konservator 6

6 Minyak Transformator Minyak mineral yang diperoleh dengan pemurnian minyak mentah. Dalam pemakaiannya, minyak ini karena pengaruh panas dari rugi-rugi di dalam transformator akan timbul hidrokarbon. Fungsi : 1. Insulator 2. Pendingin 3. Perlindungan Terhadap Oksidasi 7

7 Metode Markov Proses stokastik adalah kumpulan variabel acak dimana setiap nilai i yang berubah b terhadap waktu dengan cara yang tidak tertentu. Definisi Suatu proses stokastik dengan menggunakan pendekatan peluang suatu kejadian dalam suatu waktu dimana kejadian masa lalu tidak mempunyai pengaruh pada masa yang akan datang bila masa sekarang diketahui i Hasil Hasil metode Markov adalah karakteristik dari variabel acak peluang suatu kejadian. 1.Keandalan 2.Ketersediaan 8

8 DGA (Dissolved Gas Analysis) Metode laboratorium yang digunakan untuk menganalisis gas dalam minyak transformator dengan mengambil sampel minyak dari transformator kemudian gas terlarut diekstrasi, dipisahkan, diidentifikasi dan ditentukan kuantitasnya Gas-Gas yang dianalisis adalah: Karbondioksida (CO2) Karbonmonoksida (CO) Hidrogen (H2) Asetilen (C2H2) Etilen (C2H4) Metana (CH4) Etana (C2H6) 11

9 Standar Konsentrasi DGA Metode yang biasa digunakan dalam DGA dan gas kromatografi adalah analisis i TDCG. Dengan mengetahui jumlah gas terlarut dalam minyak transformator mereferensikan angka tersebut pada ambang batas yang ditunjukan pada tabel di bawah ini. Perlu diketahui Nilai TDCG tidak melibatkan gas CO 2 karena bukan merupakan gas yang mudah terbakar, sehingga: Nilai TDCG = Gas H 2 + Gas CH 4 + Gas C 2 H 2 + Gas C 2 H 4 + Gas C 2 H 6 + Gas CO 12

10 Data Laju Perubahan untuk TDCG Diagram Model Markov 15

11 Proses Markov untuk Ketersedian Dengan menggunakan nilai Laju Perusakan dan Laju Perbaikan didapatkan kurva ketersediaan dimana perhitungan Laju perbaikan sama seperti perhitungan λ. Data Laju Perubahan untuk TDCG Diagram Model Markov 16

12 Hasil Analisa Program Untuk TDCG Kurva Keandalan Jumlah Transformator yang diprediksi mengalami kerusakan setelah 1 tahun adalah (1-0,64)x5 buah Trafo = 1,8 buah Dalam jangka waktu operasi transformator 1 tahun atau 365 hari, nilai keandalan transformator sebesar 0,64. Dibandingkan dengan nilai keandalan jangka waktu 1 bulan atau 30 hari yaitu 0,97 sehingga didapatkan prosentase penurunan nilai keandalan sebesar (0,97 0,64)/0,97 x 100% sama dengan 34.02%. 18

13 Kurva Ketersediaan didapatkan nilai ketersediaan yaitu 0,78. Dari nilai ketersediaan tersebut berarti selama masa pengoperasian yang cukup lama peluang transformator bekerja optimal dalam 1 tahun atau 365 hari adalah 0,78 x 365 hari sama dengan 284,7 hari. 19

14 Pengaruh Penjadwalan Pemeliharaan Penundaan Jadwal Pemeliharaan 25% : 1 Tahun 3 Bulanan 50% : 1 Tahun 6 Bulanan 75% : 1 Tahun 9 Bulanan Percepatan Jadwal Pemeliharaan 25% : 9 Bulanan 50% : 6 Bulanan 20

15 Perubahan Nilai Keandalan dan Ketersediaan Terhadap Jadwal Pemeliharaan 21

16 22

17 23

18 Grafik Perubahan Nilai Keandalan Nilai Ketersediaan 24

19 Pengaruh Biaya Modal Terhadap Jadwal Pemeliharaan Berdasarkan RUPTL untuk pengembangan gardu induk khususnya peralatan transfromator dengan tegangan 150/20kV, bisa diketahui biaya modal suatu transformator, yaitu sebagai berikut: 4 Trafo x 30MVA = 120 MVA : 12,07juta USD 1 Trafo x 60MVA = 60 MVA : 10,23juta USD Total : 22,30juta USD Sehingga didapatkan biaya modal transformator per kapasitas MVA nya adalah Biaya Per MVA = Total Biaya / Total MVA = 22,30juta USD / 180 MVA = 0,124juta USD/MVA Jika dibandingkan dengan 1 buah transformator dengan kapasitas 60 MVA senilai 10,23juta USD maka didapatkan biaya modal transformator per kapasitas MVAnya adalah dlh0,1705juta USD. 25

20 Semakin kecil total kapasitas MVA transformator maka biaya modal per MVAnya semakin besar Semakin besar total kapasitas MVA, maka biaya modal per MVAnya akan semakin rendah 26

21 Pengaruh Jadwal Pemeliharaan Terhadap Biaya Pemeliharaan Standar PLN Litbang Ketenagalistrikan bahwa biaya operasi dan pemeliharaan berkisar antara 0,5%-1,5% dari total biaya modal. Bila dalam perhitungan diambil 1,5% dari total biaya modal, maka: Biaya Operasi dan Pemeliharaan = 1,5% x 22,30juta USD = 0,3345juta USD Catt: Biaya operasi dan pemeliharaan tersebut direncanakan untuk satu kali pelaksanaan pemeliharaan 27

22 semakin dipercepat jadwal pelaksanaan pemeliharaan maka a biaya pemeliharaan e aa semakin besar sehingga dapat mengakibatkan pemborosan biaya karena frekuensi pelaksanaan yang cukup banyak. Sedangkan semakin ditundanya jadwal pemeliharaan maka akan terjadi penghematan biaya pemeliharaan 28

23 Jika umur suatu transformator adalah 20 tahun dengan dilakukannya pemeliharaan tahunan pada transformator tersebut maka; Besar Prosentase Nilai Keandalan yang dapat mempengaruhi Kualitas transformator tersebut adalah: Berarti selama pengoperasian satu tahun dapat meningkatkan keandalan transformator sebesar 30%. 29

24 Kesimpulan Nilai keandalan transformator berdasarkan nilai TDCG dalam jangka waktu operasi 1 tahun atau 365 hari didapatkan nilai keandalan transformator sebesar 0,64. Dibandingkan dengan selama 30 hari yaitu sebesar 0,97 menunjukan bahwa terjadi penurunan nilai keandalan sebesar ± 2% tiap bulannya. Nilai ketersediaan transformator bekerja dalam 1 tahun atau 365 hari adalah 0,78 x 365 hari sama dengan 284,7 hari. Hal tersebut menunjukkan ada 80 hari waktu transformator mengalami kondisi buruk sehingga diperlukan suatu pemeliharan sesuai jadwal. Jika terjadi penundaan waktu penjadwalan pemeliharaan dari standar penjadwlan yang telah ditentukan maka nilai keandalan suatu transformator mengalami penurunan. Nilai keandalan untuk penjadwalan 1 tahun 3 bulanan sebesar 0,59,untuk penjadwalan 1 tahun 6 bulanan sebesar 0,55 dan untuk penjadwalan 1 tahun 9 bulanan sebesar 0,52. Artinya semakin lama jangka waktu pemeliharaan yang dilakukan maka keandalaan transformator tersebut semakin tidak baik. Nilai keandalan untuk penjadwalan 6 bulanan sebesar 0,78 dan penjadwalan 9 bulanan sebesar 0,7. Artinya semakin cepat dilakukan pemeliharaan maka keandalan suatu transformator akan terjaga dengan baik dengan kata lain tidak cepat mengalami kerusakan. Jangka waktu penjadwalan pemeliharaan akan mempengaruhi biaya pemeliharaan. Jika jangka waktu pemeliharaan semakin cepat maka terjadi pemborosan biaya pemeliharaan dimana biaya tersebut digunakan untuk sekali pelaksanaan,bila dalam waktu 2 tahun pemeliharaan tahunan terjadi 2 kali dengan biaya 0,669juta USD, maka pemeliharaan 6 bulanan terjadi 4 kali dengan biaya 1,338juta USD. Biaya pemeliharaan juga dapat meningkatkan keandalan suatu transformator. Umur transformator yang seharusnya 20 tahun dapat berkurang jika tidak terjadi pemeliharaan, sedangkan bila dilaksanakan pemeliharaan maka keandalaan transformator meningkat 30% untuk pemeliharaan tahunan sehingga dapat memperpanjang life time transformator dari 0,64 menjadi 0,