Bagian ini berisikan kesimpulan dan saran dari penulisan Tugas Akhir ini.
BAB II
ISOLASI MINYAK
II.1. Umum
Didalam transformator ada dua bagian yang secara aktif membangkitkan panas yaitu kumparan (tembaga) dan inti (besi). Jika panas itu tidak diberi pendingin akan menyebabkan kumparan dan inti itu mencapai suhu yang terlalu tinggi, sehingga bahan isolasi yang ada pada kumparan (kertas isolasi) akan menjadi rusak. Untuk menghindari kerusakan tersebut maka dimasukan minyak isolasi.
Ada beberapa alasan mengapa isolasi cair digunakan, antara lain :
1. Isolasi cair memiliki kerapatan 1000 kali atau lebih dibandingkan dengan isolasi gas (nitrogen dan udara tidak termasuk gas Sf6), sehingga memiliki kekuatan dielektrik yang lebih tinggi menurut hukum Paschen.
2. Isolasi cair akan mengisi celah atau ruang yang akan diisolasi dan secara serentak melalui proses konversi menghilangkan panas yang timbul.
3. Ketiga isolasi cair cenderung dapat memperbaiki diri sendiri (self healing) jika terjadi pelepasan muatan (discharge).[1]
II.2. Bahan Dasar Minyak Transformator
Bahan dasar pembuatan minyak transformator adalah minyak mentah (crude oil). Namun pabrik – pabrik pembuat minyak transformator menambah zat – zat tertentu untuk mendapatkan kualitas dielektrik lebih yang baik.
Pada umumnya minyak transformator tersusun atas senyawa-senyawa hidrokarbon dan non hidrokarbon.
II.2.1. Senyawa Hidrokarbon
Senyawa hidrokarbon adalah senyawa kimia yang terdiri dari unsur-unsur hidrogen dan karbon. Senyawa hidrokarbon yang merupakan bagian terbesar dari minyak dapat dibagi atas tiga kelompok besar yaitu senyawa parafin, senyawa naphtena, dan senyawa aromatik.[2]
1. Senyawa parafin
Parafin adalah senyawa hidrokarbon jenuh yang mempunyai rantai karbon lurus atau bercabang, yang dalam kimia organik dikenal sebagai senyawa dengan rantai terbuka atau senyawa alifatis.
2. Senyawa Naphtena
Senyawa naphtena digolongkan sebagai senyawa hidrokarbon yang mempunyai rantai tertutup atau struktur berbentuk cincin. Senyawa ini dikenal pula sebagai senyawa alisiklis. Masing-masing cincin dapat berisi lima atau enam atom karbon. Senyawa naphtena dapat berupa monosiklik, disiklik, dan seterusnya tergantung pada jumlah cincin yang dimilikinya. Pada masing-masing cincin dapat pula terhubung.
3. Senyawa Aromatik
Senyawa ini memiliki satu atau lebih cincin aromatik yang dapat bergabung dengan cincin alisiklik. Beberapa senyawa aromatik berfungsi sebagai penghambat
oksidasi (inhibitor) dan penjaga kestabilan, tetapi jika jumlahnya terlalu banyak akan bersifat merugikan yaitu berkurangnya kekuatan dielektrik, serta berkurangnya sifat pelarutan minyak terhadap isolasi padat di dalamnya.
Ketiga hidrokarbon diatas memiliki fungsi yang berbeda pada minyak mentah. Minyak isolasi transformator merupakan minyak mineral yang antara ketiga jenis minyak dasar tersebut tidak boleh dilakukan pencampuran karena memiliki sifat fisik maupun kimia yang berbeda.
II.2.2. Senyawa Non Hidrokarbon
Unsur pokok nonhidrokarbon yang terdapat dalam minyak transformator adalah substansi asphalt / tar, senyawa organik yang mengandung belerang dan nitrogen, asam naphtena, ester, alkohol dan senyawa organometalik.
1. Ter
Selama Proses Pemurnian minyak trafo, sebagian besar ter dihilangkan. Pada minyak hasil pemurnian ini hanya terdapat ter dengan konsentrasi rendah yaitu antara 2 – 2.5% berat. Walaupun jumlahnya sangat sedikit, beberapa jenis senyawa ini mempunyai pengaruh pada sifat kerja minyak transformator. Senyawa ini memberikan warna yang khas pada minyak, beberapa diantaranya memiliki efek sebagai penghambat. Ter juga mempercepat proses oksidasi. Ter diklasifikasikan sebagai berikut :
a. Ter netral, senyawa yang larut dalam minyak eter yang berwujud cair atau semi cair dengan masa jenis sekitar satu.
b. Asphaltena, substansi padat yang tidak larut dalam minyak eter tetapi larut dalam benzena, senyawa benzena seri, kloroform dan karbon disulfida.
Bermassa jenis lebih besar dari satu.
c. Karbena, substansi yang tidak larut dalam pelarut konvensional tetapi dapat larut sebagian dalam pridin dan karbon disulfida.
2. Senyawa Sulfur (belerang)
Senyawa sulfur selalu terdapat pada semua minyak mentah, jumlahnya bervariasi mulai lebih kecil dari 1% sampai dengan 20% berat. Senyawa ini mempunyai pengaruh pada sifat-sifat minyak dan turut menentukan proses yang diperlukan untuk mengolah minyak. Bagian dari hasil penyulingan minyak yang mempunyai titik didih rendah hampir semua senyawa sulfur terdapat didalamnya, tetapi untuk hasil penyulingan yang mempunyai titik didih di atas 200 ºC kebanyakan mengandung senyawa sulfur dengan struktur siklis. Beberapa kelompok besar senyawa sulfur yang terdapat dalam minyak adalah :
a. Mercaptan (tiol), senyawa ini mempunyai rumus kimia RSH, dimana R besar adalah radikal parafin dengan rantai lurus atau bercabang atau, radikal hidrokarbon siklik (aromatik atau alisiklik).
b. Sulfida (thiaalkana), senyawa ini mempunyai rumus kimia RSR1, dimana R dan R1 adalah radikal hidrokarbon.
c. Disulfida (bithiaalkana), dengan rumus kimia RSSR.
d. Thiopena, struktur dasar dari senyawa ini adalah struktur cincin dengan lima atom, salah satunya atom belerang.
Beberapa senyawa belerang yang terdapat di dalam minyak rafo bersifat kororsif dan tidak stabil. Oleh karena itu dalam proses destilasi minyak diusahakan untuk menghilangkann atau menekan jumlah senyawa belerang agar pengkorosian tembaga (yang berhubungan langsung dengan minyak transformator) dapat dicegah atau dikurangi.
3. Senyawa Nitrogen
Jumlah senyawa nitrogen yang terkandung dalam minyak cukup kecil, paling tinggi 0.8%. Walaupun senyawa ini sangat sedikit terdapat dalam minyak, senyawa ini memegang peranan yang sangat penting pada proses oksidasi yang bersifat katalis sehingga kehadirannya tidak diharapkan.
4. Asam Naphtena dan beberapa senyawa yang mengandung oksigen
Asam naphtena juga terdapat dalam minyak bumi dalam jumlah yang cukup besar. Sebagian besar diantaranya terbuang selama proses pemurnian minyak sehingga jumlahnya tinggal sedikit sekali sekitar 0.02%. Disamping asam-asam naphtena, minyak juga mengandung asam-asam dari senyawa alifatik dan aromatik dalam jumlah yang kecil sekali, selain itu masih terdapat pula senyawa ester, alkohol, keton, peroksida.
5. Senyawa yang mengandung logam
Minyak trafo selalu mengandung garam-garam dari asam organik dan senyawa metal kompleks. Minyak juga mengandung logam besi, tembaga,
aluminium, titanium, kalsium, molibdenum, timah, magnesium, krom dan perak walaupun dalam jumlah yang sangat sedikit.[14]
II.3. Jenis – Jenis Minyak Isolasi
Minyak isolasi terdiri dari beberapa jenis baik dari segi pembuatan maupun dari segi bahannya. Pembagian jenis isolasi ditentukan berdasarkan bahan dan cara pembuatannya.Saat ini minyak isolasi yang sering digunakan adalah :
- Minyak isolasi mineral
- Minyak isolasi sintetis [3]
II.3.1. Minyak Isolasi Mineral
Minyak isolasi mineral adalah minyak isolasi yang bahan dasarnya berasal dari minyak bumi yang diproses dengan cara destilasi. Minyak isolasi hasil destilasi ini harus mengalami beberapa proses lagi agar diperoleh tahanan isolasi yang tinggi, stabilitas panas yang baik, mempunyai karakteristik panas yang stabil, dan memenuhi syarat – syarat teknis yang lain.
Minyak isolasi mineral banyak digunakan pada transformator daya, kabel, pemutus daya (CB), dan kapasitor. Dalam hal ini minyak isolasi dapat berfungsi sebagai bahan dielektrik, bahan pendingin, dan pemadam busur api.
II.3.2. Minyak Isolasi Sintetis
Penggunaan minyak isolasi mineral masih memiliki keterbatasan karena memiliki sifat yang mudah beroksidasi dengan udara, mudah mengalami pemburukan
serta sifat kimianya yang dapat berubah akibat kenaikkan temperatur yang terjadi ketika memadamkan busur api saat peralatan beroperasi. Penggunaan minyak isolasi sintetis untuk masa akan yang datang diharapkan mampu menutupi keterbatasan – keterbatasan minyak isolasi mineral. Oleh sebab itu saat ini banyak dikembangkan penelitian – penelitian tentang kemungkinan pemakaian dari beberapa jenis minyak isolasi sintetis pada peralatan tegangan tinggi.
Minyak isolasi sintetis adalah minyak isolasi yang diolah dengan proses kimia untuk mendapatkan karakteristik yang lebih baik. Sifat – sifat penting dari minyak isolasi sintetis bila dibandingkan dengan minyak isolasi mineral adalah :
1. Kekuatan dielektriknya diatas 40 kV.
2. Harganya murah, sukar terbakar, dan tidak mengendap.
3. Berat jenisnya adalah 1,56 dan jika dicampur dengan air, minyak isolasi berada di bawah permukaan air sehingga mempermudah dalam proses pemurnian dan pemisahan kadar air dalam minyak.
4. Mempunyai daya hantar panas yang sama dengan minyak isolasi mineral. 5. Pada kondisi pemakaian yang sama dengan minyak mineral, uap lembab
akan menyebabkan oksidasi yang berlebih serta penurunan kekuatan dielektrik lebih cepat pada minyak sintetis bila dibandingkan dengan minyak mineral akan tetapi karena umurnya lebih panjang dan sifat pendinginnya lebih baik, maka pada beberapa pemakaian minyak isolasi sintetis banyak digunakan.
Berikut adalah jenis – jenis minyak isolasi sintetis :
1. Askeral
Askeral adalah minyak isolasi sintetis yang tidak mudah terbakar apabila terjadi percikan api dan tidak menghasilkan gas yang mudah terbakar. Salah satu jenis askeral yang banyak digunakan adalah dari jenis chlorinated hidrokarbon. Chlorinated hidrokarbon adalah hasil senyawa dari hidrokarbon seperti benzene (C6H6) dan diphenyl (C6H5 - C6H5) dengan atom clor (Cl) pada suhu tinggi sehingga sebagian atom hidrogen diganti oleh clor.
Kelebihan – kelebihan dari minyak askeral adalah : - Mempunyai kekuatan dielektrik yang lebih tinggi
- Mempunyai sifat thermal, sifat kimia, dan sifat listrik yang stabil
Tetapi disamping itu minyak askeral memiliki kelemahan yaitu apabila terjadi percikan api dapat menghasilkan asam klorida (HCL) yang bersifat korosif pada logam.
2. Silikon Cair ( Silicon Liquids )
Minyak isolasi silikon cair adalah campuran dari atom silikon (Si) dan oksigen (O2) dengan bahan organic seperti methyl dan penhyl. Minyak isolasi silikon sebagai bahan isolasi cair mempunyai ketahanan yang baik terhadap temperatur yang tinggi yaitu sekitar 200 ºC, mempunyai permitifitas yang rendah (2,20-2,27) dan juga tahan terhadap tegangan dengan frekuensi yang tinggi sampai 1 MHz. Oleh karena sifat dielektrik tersebut silikon cair digunakan pada peralatan radar, penerbangan, dan
transformator radio. Silikon cair juga digunakan untuk isolator keramik dengan tujuan memperbesar tahanan permukaan isolator.
Kekurangan dari isolator cair adalah menghasilkan gas yang banyak apabila terjadi percikan api yang akan menurunkan kekuatan dielektriknya. Selain itu minyak isolasi ini relatif mahal sehingga jarang digunakan pada transformator tenaga yang besar.
3. Flourinasi Cair ( Flourinated Liquids)
Flourinasi cair adalah jenis minyak isolasi yang bahan dasarnya adalah senyawa organik yang sebagian atom karbonnya telah diganti dengan atom flour (F). Dalam beberapa tahun ini telah dikembangkan beberapa senyawa flour organik, diantaranya adalah (C4H9)3N dan (C4F9)2O. Cairan ini mempunyai sifat kimia yang sangat stabil dan dapat digunakan secara kontiunitas pada suhu 200 ºC bahkan lebih. Secara umum karakteristik listrik dari flourinasi cair adalah :
• Tg δ tidak lebih dari 0,0005
• Resistivitas berkisar antara 1014 - 1017 Ω.cm
• Konstanta dielektrik 1,77 – 1,86
Cairan flour organik mempunyai transfer panas yang lebih baik dari minyak isolasi tambang dan juga dari minyak isolasi silikon. Penggunaan minyak isolasi ini adalah pada peralatan elektronika dan transformator elektronik.
Kekurangan dari minyak isolasi ini adalah penurunan sifat – sifat dielektriknya yang disebabkan kandungan uap air dan mempunyai sifat mudah
menguap. Minyak fluorinated mempunyai harga yang relatif lebih mahal dibandingkan dengan minyak mineral.
4. Ester Sintetis
Jenis minyak ini adalah minyak isolasi cair yang diolah sedemikian rupa dari minyak paraffin untuk mendapatkan karakteristik elektrik yang lebih baik. Sehingga didapatkan sifat – sifat seperti dibawah ini :
• Mempunyai sifat thermal yang lebih stabil
• Tidak mudah terbakar
• Dapat digunakan diatas suhu 300 ºC
Ester yang digunakan dalam kelistrikan adalah terbuat dari proses kimia yang lebih bersih seperti pentaerythrinol dan asam heptanoik. Hasil dari esterifikasi adalah minyak putih yang mempunyai struktur molekul yang simetris dan terbebas dari kandungan ionik, sehingga mempunyai karakteristik listrik yang lebih baik.
II.4. Syarat – Syarat Minyak Isolasi
Menurut SPLN 49 – 91 : 1982 minyak isolasi harus memiliki beberapa syarat[7-8], yaitu :
1. Kejernihan (Appearance)
Minyak tidak boleh mengadung suspensi atau endapan (sedimen).
2. Massa Jenis (Density)
3. Viskositas Kinematik (Kinematic Viscosity)
Viskositas atau biasa disebut kekentalan sangat penting pada isolasi cair. Hal ini dikarenakan viskositas berpengaruh pada kemurnian isolasi cair (banyaknya kontaminan partikel padat) dan pendinginan suatu peralatan listrik. Isolasi cair yang baik haruslah mempunyai viskositas yang rendah sehingga kemungkinan isolasi cair terkontaminasi akan kecil. Selain itu jika viskositas isolasi cair rendah, proses sirkulasi isolasi cair pada peralatan listrik akan berlangsung dengan baik sehingga akhirnya pendinginan inti dan belitan transformator dapat berlangsung dengan sempurna. Viskositas juga memegang peranan dalam menentukan kelas minyak. Viskositas Kinematik tidak boleh melebihi batas yang ditunjukan pada Tabel 2.1.
Tabel 2.1 Nilai Viskositas Kinematik Berdasarkan Kelas Minyak
4. Titik Nyala (Flash Point)
Titik nyala juga tergantung dari kelas minyaknya, berikut nilai titik nyala dapat dilihat pada tabel dibawah ini :
Tabel 2.2. Nilai Flash Point Minimun Berdasarkan Kelas Minyak
Kelas Minyak Flash Point Minimum
Kelas I 140 oC
Kelas II 130 oC
Suhu
Kelas
Minyak Kelas I Kelas II
20 oC -15 oC -30 oC 40 cSt 800 cSt 25 cSt 1800 cSt
-5. Titik Tuang (Pour Point)
Minyak dengan titik tuang yang rendah akan berhenti mengalir pada suhu yang rendah. Titik tuang digunakan untuk mengidentifikasi dan menentukan jenis peralatan yang akan menggunakan minyak isolasi. Titik tuang juga bergantung pada kelas minyaknya, hal ini dapat dilihat pada tabel di bawah ini :
Tabel 2.3. Nilai Pour Point Minimun Berdasarkan Kelas Minyak
Kelas Minyak Pour Point Maksimum
Kelas I -30 oC
Kelas II -45 oC
6. Tegangan Tembus (Breakdown Voltage)
Tegangan tembus yang terlalu rendah menunjukan adanya kontaminasi berupa air, kotoran, atau partikel konduktif dalam minyak. Nilai tegangan tembus pada minyak baru minimal 30 kV sebelum mengalami perawatan dan 50 kV setelah perawatan dengan jarak sela 2,5 mm.
7. Kandungan Air (Water Content)
Adanya air dalam minyak isolasi akan menurunkan tegangan tembus dan tahanan jenis minyak isolasi dan juga adanya air akan mempercepat kerusakan kertas pengisolasi (insulating paper).
8. Angka kenetralan
Angka kenetralan merupakan harga yang menunjukan penyusun asam minyak isolasi dan dapat mendeteksi kontaminasi minyak, menunjukkan kecendrungan
perubahan kimia atau cacat atau indikasi perubahan kimia dalam bahan tambahan (additive). Angka kenetralan dapat dipakai sebagai petunjuk untuk menentukan apakah minyak sudah harus diganti atau diolah. Angka kenetralan tidak boleh melebihi dari 0,03 mg KOH/gr.
9. Faktor Kebocoran Dielektrik (Dielektrik Dissipation Factor)
Harga yang tinggi dari factor ini menunjukan adanya kontaminasi atau hasil kerusakan (deterioration product), misalnya air, hasil oksidasi, logam alkali, koloid bermuatan dan sebagainya. Nilai maksimal untuk faktor kebocoran dielektrik adalah 0,05%.
10.Korosi Belerang (Korosive Sulphur)
Pengujian ini menunjukan adanya kemungkinan korosi yang dihasilkan dari adanya belerang yang tidak stabil dalam minyak isolasi.
11.Tahanan Jenis (Resistivity)
Tahanan jenis yang rendah menunjukan terjadinya kontaminasi yang bersifat konduktif (konductive contaminants).
12.Tegangan Permukaan (Interfacial Tension = Dyne / cm)
Adanya kontaminasi zat yang terlarut dan gas bebas (soluble contamination) atau hasil – hasil kerusakan minyak umumnya menurunkan nilai tegangan permukaan. Penurunan tegangan permukaan juga menurunkan indikator yang peka bagi awal kerusakan minyak.
13.Kandungan Gas
Adanya gas terlarut dan gas bebas dalam minyak isolasi dapat digunakan untuk mengetahui kondisi tranformator dalam keadaan operasi. Adanya gas seperti
hydrogen (H2), metana (CH4), etana (C2H6), etilen (C2H4), dan asetilin (C2H2) menunjukan terjadinya dekomposisi minyak isolasi pada kondisi operasi, sedangkan adanya karbon dioksida (CO2) dan karbon monoksida menunjukan kerusakan pada beban isolasi.
14.Ketahanan Oksidasi (Oxidation Stability)
Nilai setelah mengalami oksidasi adalah :
- Angka kenetralan tidak lebih dari 0,4 mg KOH/gr - Kotoran tidak lebih dari 0,1% dari beratnya.
II.5. Persyaratan Umum Minyak Isolasi Pada Peralatan Listrik
Persyaratan umum minyak isolasi dapat ditemukan pada beberapa standar. Salah satu diantaranya dapat dilihat pada standar JIS 2320. Menurut JIS 2320, tegangan tembus minyak isolasi adalah 30 kV dengan sela bola 0.25 cm sehingga kekuatan dielektrik minyak isolasi tersebut adalah 30/0.25 kV/cm yaitu 120 kV/cm.[3]
Adapun syarat – syarat yang harus dipenuhi minyak isolasi tersebut adalah :
• Kekuatan dielektrik pada suhu 20ºC
• Permitifitas relative 2,2 – 2,3
• Tg δ (50 Hz) = 0.001 dan pada 1 kHz = 0,0005
• Resistifitas (em) = 1012 - 1043
• Kandungan air maksimum yang diizinkan = 50 ppm
• Spesifikasi grafitasi pada suhu 20ºC = 0,89
II.6. Penggunaan Minyak Isolasi
Minyak isolasi secara umum digunakan pada peralatan tegangan tinggi yaitu sebagai bahan dielektrik, bahan pendingin, dan bahan pemadam busur api. Berikut akan diuraikan penggunaan minyak isolasi pada peralatan – peralatan tegangan tinggi antara lain[3] :
1. Transformator Tenaga
Penggunaan tranformator daya dalam sistem tenaga listrik memungkinkan terpilihnya tegangan yang sesuai dengan kebutuhan dan ekonomis untuk tingkat- tingkat keperluan, misalnya kebutuhan akan tegangan tinggi dalam pengiriman daya listrik jarak jauh. Transformator tenaga adalah suatu peralatan yang dirancang untuk mampu menahan tegangan lebih, baik surja petir maupun surja hubung. Isolasi transformator tenaga harus sanggup menahan tegangan lebih impuls yang datang dalam waktu yang lama. Transformator memerlukan minyak isolasi sebagai bahan pengisolasi bagian – bagian dari transformator, seperti isolasi antar belitan, belitan dengan inti dan belitan dengan body atau dinding transformator tenaga. Saat ini pada transformator kapasitas besar dilengkapi dengan sirip – sirip radiator yang membantu untuk mendinginkan suhu transformator ketika suhu naik. Pada saat minyak bersirkulasi, panas yang berasal dari belitan akan dibawa oleh minyak sesuai jalur sirkulasinya dan akan didinginkan pada sirip – sirip radiator. Adapun proses pendinginan ini dapat dibantu oleh adanya kipas dan pompa sirkulasi guna meningkatkan efisiensi pendinginan
2. Kapasitor Daya
Kapasitas daya banyak digunakan pada peralatan – peralatan tenaga listrik, baik yang berfungsi sebagai perbaikan factor daya (Cos φ) pada sistem distribusi tenaga listrik maupun pengaturan tegangan tinggi pada sistem transmisi daya. Pemasangan kapasitor pada sistem tegangan listrik menimbulkan daya reaktif untuk memperbaiki faktor daya dan tegangan karena menambah kapasitansi sistem dan mengurangi rugi – rugi daya dan tegangan pada jaringan yang jauh.
Penggunaan minyak isolasi pada kapasitor berfungsi sebagai bahan dielektrik, sebagai pendingin, dan sebagai pencegah terjadinya rongga udara di antara elektroda kapasitor. Sifat – sifat yang harus dimiliki minyak isolasi pada suatu kapasitor adalah faktor daya dielektrik ( Tg δ) yang rendah, viskositas yang rendah dan sifat penyalaan yang rendah.
3. Kabel Daya
Selama beroperasi terus –menerus isolasi akan mengalami kenaikan suhu dalam waktu yang lama. Sehingga perlu adanya isolasi yang cukup baik untuk menahan penuaan pada suhu yang cukup tinggi. Penggunaan minyak isolasi pada kabel daya adalah sebagai bahan isolasi antara perisai konduktornya dengan isolasi terluarnya. Minyak isolasi juga berfungsi sebagai bahan pendingin pada kabel daya.
Sifat – sifat yang harus dimiliki isolasi pada kabel daya adalah mampu menahan paparan sinar matahari yang lama, bahan – bahan kimia, viskositas minyak isolasi harus sangat rendah, tahanan isolasi tinggi, koefisien muai yang rendah, dan tidak bereaksi dengan asam atau alkali pada suhu kerja serta bebas dari kandungan
4. Pemutus Tenaga ( Circuit Breaker)
Jenis pemutus tenaga yang biasa dipakai pada system tenaga listrik adalah dengan media pemadam busur api udara, minyak, vacuum, dan Sf6. Pemadaman busur api saat bekerjanya pemutus tenaga sangat penting sekali, karena busur api tersebut dapat merusak peralatan maupun pemutus tenaga itu sendiri. Minyak pada pemutus tenaga berfungsi sebagai pemadam busur api tersebut. Sifat – sifat yang harus dimiliki minyak isolasi pada peralatan pemutus tenaga adalah sifat penyalaan yang rendah dan tidak menimbulkan perkaratan pada peralatan. Namun saat ini pemutus tenaga dengan media minyak sebagai pemadam busur api pada peralatan pemutus tenaga sudah jarang dipakai karena masalah pemeliharaan berupa penggantian minyak yang harus dilakukan setiap terjadinya lepas masuk pemutus pada keadaan berbeban atau setelah terjadinya pemadaman busur api oleh minyak.
BAB III
DEGRADASI MINYAK ISOLASI TRANSFORMATOR TENAGA
I.1. Umum
Seperti telah disebutkan sebelumnya, dielektrik cair adalah yang paling umum digunakan untuk isolasi transformator pada tegangan tinggi. Cairan ini hampir tak berwarna terdiri dari campuran hidrokarbon yang meliputi paraffin, napthen atau aromatik. Selain itu isolasi cair memiliki kelebihan diantara isolasi lain untuk mengisolasi bagian dari transformator tenaga. Akan tetapi disamping itu isolasi cair juga memiliki kelemahan yaitu mudah terkontaminasi. Ketika di operasikan cairan dalam sebuah transformator akan mengalami pemanasan pada suhu tinggi sekitar 95ºC dalam waktu lama dan konsekuensinya minyak mengalami proses penuaan bertahap. Selain itu dalam jangka waktu yang lama minyak menjadi lebih gelap akibat pembentukan asam dan resin, atau lumpur di dalam minyak. Beberapa asam korosif terhadap bahan isolasi padat dan bagian logam dalam transformator. Timbunan lumpur pada inti transformator, kumparan dan di dalam saluran minyak mengurangi sirkulasi minyak dan panas sehingga kemampuan transfer sangat berkurang. Selain itu faktor paling penting yang mempengaruhi kekuatan listrik minyak isolasi adalah air dalam bentuk tetesan halus dalam minyak. Kehadiran 0,01% air di minyak transformator mengurangi kekuatan dielektrik untuk 20% dari nilai minyak kering.[1]
III.2. Kekuatan Dielektrik Minyak Isolasi
Sifat – sifat listrik dari minyak isolasi yang perlu diketahui adalah, dielektrik, konduktansi, rugi – rugi dielektrik, tahanan isolasi, dan pelepasan muatan sebagian. Sifat – sifat listrik dari minyak isolasi yang akan diuraikan pada tulisan ini adalah kekuatan dielektrik minyak isolasi.
Kekuatan dielektrik minyak isolasi adalah kuat medan maksimum (medan listrik) yang dapat dipikul oleh minyak isolasi tersebut. Peristiwa kegagalan minyak isolasi melaksanakan fungsinya sebagai bahan dielektrik disebut tembus listrik (breakdown).
Peristiwa tembus listrik ini terjadi bila kuat medan listrik yang dipikul melebihi kekuatan dielektriknya. Breakdown terjadi jika :
ED > EC
Dimana : ED = kuat medan yang dipikul isolator EC = kekuatan dielektrik isolator
Pemanasan atau kenaikan temperature minyak isolasi, terjadi bila panas yang
