Manajemen Pemeliharaan Transformator Tegangan Menengah Berbasis Hasil Analisis Gas Terlarut.

(1)

(2)

PROCEEDINGS OF

CONFERENCE ON

INFORMATION TECHNOLOGY

AND ELECTRICAL ENGINEERING

Yogyakarta, 7-8 Oktober 2013

DEPARTMENT OF ELECTRICAL ENGINEERING

AND INFORMATION TECHNOLOGY

(3)

(4)

CITEE 2013 Yogyakarta, 7-8 Oktober 2013 ISSN: 2085-6350

ORGANIZER 2013

Advisory Board Committee

Panut Mulyono, Universitas Gadjah Mada, Indonesia Tumiran, Universitas Gadjah Mada, Indonesia Dadang Gunawan, Universitas Indonesia, Indonesia Yanuarsyah Haroen, Institut Teknologi Bandung, Indonesia Hidekazu Murata, Kyoto University, Japan

Lukito Edi Nugroho, Universitas Gadjah Mada, Indonesia Son Kuswadi, Politeknik Elektronika Negeri Surabaya, Indonesia Sarjiya, Universitas Gadjah Mada, Indonesia

Risanuri Hidayat, Universitas Gadjah Mada, Indonesia F. Danang Wijaya, Universitas Gadjah Mada, Indonesia Litasari, Universitas Gadjah Mada, Indonesia

Isnaeni, Universitas Gadjah Mada, Indonesia

Organizing Committee

General Chair

Hanung Adi Nugroho, Universitas Gadjah Mada, Indonesia

General Co-Chair

I Wayan Mustika, Universitas Gadjah Mada, Indonesia

Technical Program Chair

Eka Firmansyah, Universitas Gadjah Mada, Indonesia

Technical Program Co-Chair

Noor Akhmad Setiawan, Universitas Gadjah Mada, Indonesia

General Secretary

Indriana Hidayah, Universitas Gadjah Mada, Indonesia

Treasurer

Eny Sukani Rahayu, Universitas Gadjah Mada, Indonesia

Publication

Prapto Nugroho, Universitas Gadjah Mada, Indonesia

Publicity

Sri Suning Kusumawardhani, Universidad Politécnica de

Cataluña, Spain

Sunu Wibirama, Tokai University, Japan

Fikri Waskito, Nanyang Technological University, Singapore Canggih Puspo Wibowo, KMITL, Thailand

Sponsorship

Avrin Nur Widiastuti, Universitas Gadjah Mada, Indonesia Iswandi, Universitas Gadjah Mada, Indonesia

Proceeding

Sigit Basuki Wibowo, Universitas Gadjah Mada, Indonesia

Local Arrangement

Budi Setiyanto Teguh Bharata Aji Warsun Najib Selo Sulistyo Dani Adhiptha Silmi Fauziati

Adistya Erna Permanasari Bimo Sunarfrihartono Ridi Fediana Yusuf Susilo Wibowo Lesnanto Multa Putranto

Technical Program Committee

Chair

Eka Firmansyah, Universitas Gadjah Mada, Indonesia

Co-Chair

Noor Akhmad Setiawan, Universitas Gadjah Mada, Indonesia

Member

Abhishek Tomar, G B Pant University of Agriculture &

Technology, India

Addy Wahyudie, United Arab Emirates University, UEA Adha Imam Cahyadi, Universitas Gadjah Mada, Indonesia Agya Utama, Surya University, Japan

Alagan Anpalagan, Ryerson University, Canada Amirthalingam Ramanan, University of Jaffna, Sri Lanka Andy Warner, Google

Anto Satriyo Nugroho, BPPT, Indonesia

Anton Satria Prabuwono, Universiti Kebangsaan Malaysia,

Malaysia

Armein Z. R. Langi, Bandung Institute of Technology, Indonesia Awinash Anand, Kyushu University, Japan

Azwirman Gusrialdi, University of Central Florida, USA Boonprasert Surakratanasakul, KMITL, Thailand Chanboon Sathitwiriyawong, KMITL, Thailand Chotipat Pornavalai, KMITL, Thailand Cuk Supriyadi Ali Nandar, BPPT, Indonesia

Dhany Arifianto, Institute of Technology Sepuluh Nopember,

Indonesia

Ekachai Leelarasmee, Chulalongkorn University, Thailand Esa Prakasa, LIPI, Indonesia

F Danang Wijaya, Universitas Gadjah Mada, Indonesia Gunawan Wibisono, Indonesia University, Indonesia Gusti Agung Ayu Putri, Udayana University, Indonesia Haiguang Wang, Institute for Infocomm Research, Singapore Haruichi Kanaya, Kyushu University, Japan

Hatta Fudholi, Islamic Indonesia University, Indonesia Heroe Wijanto, Institut Teknologi Telkom, Indonesia Husni Rois Ali, Universitas Gadjah Mada, Indonesia I Ketut Gede Dharma Putra, Udayana University, Indonesia I Nyoman Satya Kumara, Udayana University, Indonesia I Putu Agung Bayupati, Udayana University, Indonesia Ida Ayu Dwi Giriantari, Udayana University, Indonesia Issarachai Ngamroo, KMITL, Thailand

Ivanna Timotius, Satya Wacana Christian University, Indonesia Iwan Setiawan, Satya Wacana Christian University, Indonesia Jaziar Radianti, University of Agder, Norway

Kang-Hyun Jo, Ulsan University, Korea Kazunori Hayashi, Kyoto University, Japan Kazuto Yano, ATR, Japan

Khoirul Anwar, Japan Advanced Institute of Science and

Technology, Japan

Kitsuchart Pasupa, KMITL, Thailand Koji Yamamoto, Kyoto University, Japan Kuntpong Woraratpanya, KMITL, Thailand Mahmoud A. Abdelghany, Minia University, Egypt Maleerat Sodanil, KMUNB, Thailand

Mamiko Inamori, Tokai University, Japan Manop Phankokkruad, KMITL, Thailand Marco Aiello, University of Groningen, Netherland Mauridhi Hery Purnomo, Institute of Technology Sepuluh

Nopember, Indonesia

Muh Niswar, Hasanuddin University, Indonesia Natapon Pantuwong, KMITL, Thailand

Nawat Kamnoonwatana, Mahidol University, Thailand Nidapan Sureerattanan, Thai-Nichi Institute of Technology,

Thailand

Nihan Tran, University of Melbourne, Australia Nol Premasathian, KMITL, Thailand

(5)

ISSN: 2085-6350 Yogyakarta, 7-8 Oktober 2013 CITEE 2013

iv Jurusan Teknik Elektro dan Teknologi Informasi, UGM

Ramesh Pokharel, Kyushu University, Japan Rohana Sapawi, University Malaysia Sabah, Malaysia Rukmi Sari Hartati, Udayana University, Indonesia Ruttikorn Varakulsiripunth, KMITL, Thailand Sakchai Thipchaksurat, KMITL, Thailand Saiyan Saiyod, Khon Kaen University, Thailand Selo Sulistyo, Universitas Gadjah Mada, Indonesia Singha Chaveesuk, KMITL, Thailand

Sisdarmanto Adinandra, Eindhoven University of Technology,

Netherland

Somjet Suppharangsan, Burapha University, Thailand Sompong Valuvanathorn, Ubon Ratchathani University,

Thailand

Sooksan Panichpapiboon, KMITL, Thailand Soradech Krootjohn, KMUNB, Thailand Sorawat Chivapreecha, KMITL, Thailand

Sumei Sun, Institute for Infocomm Research, Singapore Sumet Prabhavat, KMITL, Thailand

Supakit Nootyaskool, KMITL, Thailand Supawan Amanab, KMITL, Thailand

Supot Nitsuwat, KMUNTB, ThailandSurapan Airphaiboon,

KMITL, Thailand

Suvapadee Aramvith, Chulalongkorn University, Thailand Taworn Benjanarasuth, KMITL, Thailand

Teerapong Leelanupab, KMITL, Thailand Thanisa Numnonda, KMITL, Thailand Thippaya Chintakovid, KMUNB, Thailand Tomoaki Ohtsuki, Keio University, Japan

Tony Dwi Susanto, Institute of Technology Sepuluh Nopember,

Indonesia

Uke Kurniawan Usman, ITTelkom, Indonesia

Umar Khayam, Bandung Institute of Technology, Indonesia,

Indonesia

Virach Sornlertlamvanich, NECTEC, Thailand

Wawta Techataweewan, Srinakharinwirot University, Thailand Wayan Gede Ariastina, Udayana University, Indonesia Wimol San-Um, Thai-Nichi Institute of Technology, Thailand Widyawan, Universitas Gadjah Mada, Indonesia

Yasushi Kato, Tsuruoka National College and Technology, Japan Yi Ren, National Chiao Tung University, Taiwan

Yoshimitsu Kuroki, Kurume National College of Technology,

Japan

(6)

F

OREWORD

Assalamu'alaykum warohmatullaah wabarokaatuh

Selamat datang dan bergabung di seminar nasional CITEE 2013 di Yogyakarta.

Puji syukur kita panjatkan ke hadirat Allah yang telah memberikan kita kesehatan dan kesempatan

untuk dapat menghadiri acara seminar nasional Conference on Information Technology and

Electrical Engineering 2013 (CITEE 2013).

Seminar ini adalah seminar nasional tahunan yang kelima sejak pertama kali dilaksanakan di tahun

2009 yang diselenggarakan oleh Jurusan Teknik Elektro dan Teknologi Informasi, Fakultas Teknik,

Universitas Gadjah Mada, dan menampilkan hasil penelitian dalam bidang teknik elektro dan

teknologi informasi. Seminar CITEE 2013 kali ini diselenggarakan bersamaan dengan International

Conference on Information Technology and Electrical Engineering (ICITEE 2013), sehingga para

peserta diharapkan dapat mempergunakan kesempatan untuk bersosialisasi dan berinteraksi dengan

para peserta seminar internasional.

Dalam seminar ini, peserta juga berkesempatan untuk mengikuti paparan dari empat orang

pembicara, yaitu Professor Dr. Tadashi Matsumoto dari JAIST (Japan), Emeritus Professor Dr.

Susumu Yoshida dari Kyoto University, Dr-Eng. Khairul Anwar dari JAIST (Japan) dan Professor

Dr. Ramesh Kumar Pokharel dari Kyushu University.

Mewakili kepanitian CITEE 2013, kami mengucapkan terima kasih kepada para pembicara utama

dan semua penulis yang telah mengirimkan dan mempresentasikan naskah hasil penelitiannya

sebagai sarana bertukar informasi dan pengetahuan untuk mendorong kemajuan penelitian

khususnya di bidang teknik elektro dan teknologi informasi. Kami berharap semua peserta dapat

mengambil manfaat yang banyak dengan adanya seminar ini.

Selanjutnya, saya mengucapkan terima kasih kepada reviewers dan kepada semua tim panitia yang

telah bekerja keras dan tanpa mengenal lelah untuk mempersiapkan seminar ini sehingga dapat

terselenggara dengan baik.

Terima kasih.

Salam,

Dr. Hanung Adi Nugroho

(7)

Jurusan Teknik Elektro dan Teknologi Informasi, UGM vi

Schedule of CITEE 2013

Yogyakarta, 7-8 Oktober 2013

7 Oktober 2013 (Ruang Edelweiss) 07.30 – 08.20 Registration

08.20 – 08.50 Welcome Message

1. Dr. I Wayan Mustika (General Chair of ICITEE 2013) 2. UGM Representative

08.50 – 09.50 The Challenge on Spectrum Efficiency: Guard Interval Removal with Iterative Decoding Khoirul Anwar, Dr. Eng., Japan Advanced Institute of Science and Technology, Japan 09.50 – 10.00 Coffee Break

10.00 – 11.00 Paradigm Shift in Turbo Processing: from point-to-point to Network

Prof. Tadashi Matsumoto, Japan Advanced Institute of Science and Technology, Japan 11.00 – 11.10 Photo Session

8 Oktober 2013 (Ruang Orchid 1, 2, 3) 07.30 – 08.20 Registration

08.20 – 09.50 Evolution of ICT and Its Impact on Future Society

Emeritus Prof. Susumu Yoshida, Kyoto University, Japan 09.50 – 10.20 Award Ceremony

10.20 – 10.30 Coffee Break

PARALLEL SESSION

No Time 7 Oktober 2013 8 Oktober 2013

Ruang Cattleya utara Ruang Cattleya utara Ruang Orchid 1 Ruang Orchid 2

Sesi 1

Moderator Anugerah G. P.

(S-TEIa #25)

1. 10.30 – 10.50 I-Jkt #21

2. 10.50 – 11.10 I-Jkt #22

Sesi 2

Moderator Dian N.

(S-TEIa #21)

Haryo S. (S-TEIa #24)

3. 11.10 – 11.30 S-Bdg #21 I-Bdg #21

4. 11.30 – 11.50 S-Sby #22 I-Sby #21

5. 11.50 – 12.10 S-Sby #21 I-Mlg #21

12.10 – 13.30 Lunch Break

Sesi 3

Moderator Indah W.

(S-Sby #22)

Adi Abimanyu (S-TEIa #23)

Sapta Nugraha (I-TEIa #23)

6. 13.30 – 13.50 C-Sby #21 S-TEIa #21 I-TEIa #21

7. 13.50 – 14.10 C-Bgr #21 S-TEIa #22 I-TEIa #22

Sesi 4

Moderator Lesnanto P.

(P-TEIb #21)

Jaenal Arifin (S-TEIa #22)

Agung Setyaji (I-TEIa #22)

8. 14.10 – 14.30 P-Dps #21 S-TEIa #23 I-TEIa #23

9. 14.30 – 14.50 P-Sby #21 S-TEIa #24 I-TEIa #24

10. 14.50 – 15.10 P-Bdg #21 S-TEIa #25 C- TEIb #21

15.10 – 15.30 Coffee Break

Sesi 5

Moderator Abdul Syakur

(P-TEIa #21)

11. 15.30 – 15.50 P-UGM #21 12. 15.50 – 16.10 P-TEIb #21

13. 16.10 – 16.30 P-TEIb #22 14. 16.30 – 16.50 P-TEIa #23

Sesi 6

Moderator Dhanis Woro

(P-TEIa #23)

15. 16.50 – 17.10 P-TEIa #21

16. 17.10 – 17.30 P-TEIa #22 17. 17.30 – 17.50 S-Jkt #21 Paper codes (see Table of Contents for the details):

 I, P, S, C : Information, Power, Signal/System/Circuit, Communication

(8)

Manajemen Pemeliharaan

Transformator Tegangan Menengah

Berbasis Hasil Analisis Gas Terlarut

I G. N. Segara Putra*, W. G. Ariastina, I N. S. Kumara, W. Sukerayasa, I. A. D. Giriantari

Program Studi Magister Teknik Elektro, Universitas Udayana Jalan P. B. Sudirman, Denpasar – 80000, Bali, Indonesia

*ignsegaraputra@ymail.com

Abstract — A simple approach for determination of

maintenance priority of medium voltage transformers is discussed in this paper. The approach adopts simple weighting and scoring methods based on the DGA and oil breakdown voltage test results. The transformer peak load and operating temperature are also considered as decision parameters. The approach was applied in maintenance management of 29 transformers of a medium voltage distribution network supplying an international airport. Results of the study showed that the approach has been very useful for technician and engineer in determining the maintenance priority of the transformers.

Keywords-MV transformers; DGA test; maintenance schedule

Abstract — Sebuah pendekatan sederhana untuk

menentukan prioritas pemeliharaan transformator dibahas dalam paper ini. Pendekatan yang digunakan mengadopsi metode pemberian bobot dan skor sederhana dengan melihat hasil analisis gas terlarut dan hasil uji tegangan tembus. Selain itu, pembebanan dan suhu operasi transformator juga digunakan sebagai parameter untuk penentuan prioritas perawatan. Metode ini telah diaplikasikan dalam manajemen perawatan 29 buah tranformator tegangan menengah yang menyuplai sebuah bandara internasional. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pendekatan sederhana ini sangat berguna dalam membantu para teknisi untuk menentukan jadwal pemeliharaan transformator-transformator tersebut.

Kata kunci-transformator tegangan menengah; uji DGA; jadwal pemeliharaan.

I. PENDAHULUAN

Transformator dengan isolasi minyak telah diperkenalkan lebih dari satu abad yang lalu dan saat ini digunakan secara luas dalam industri ketenagalistrikan. Di dalam transformator berisolasi minyak, isolasi utama terdiri dari minyak transformator, kertas dan pressboard. Isolasi kertas, pressboard dan minyak transformator secara fisik terlihat rapuh, akan tetapi kombinasi dari ketiga material tersebut memiliki kekuatan isolasi listrik yang tinggi [1]. Hal ini mendorong digunakannya bahan-bahan tersebut sebagai sistem isolasi transformator secara luas.

Seiring dengan beroperasinya transformator, bahan isolasi akan mengalami penuaan. Penuaan isolator tersebut disebabkan oleh gabungan dari berbagai faktor,

misalnya: tekanan mekanis (akibat getaran atau ketegangan), tekanan termal (akibat arus beban atau arus hubung singkat) dan tekanan elektrik (akibat tegangan operasi atau tegangan lebih). Selain faktor-faktor tersebut, pengaruh lingkungan seperti kelembaban dan tingginya tingkat keasaman akan menyebabkan reaksi kimia yang dapat menyebabkan kerusakan isolasi lebih lanjut. Adanya penuaan isolasi tersebut dapat diamati berupa penurunan fungsi dari desain awal ataupun penurunan karakteristik isolasi yang diperlukan [2].

Bahan isolasi dikatakan mencapai batas umurnya ketika sifat listrik atau mekanis dari bahan tersebut tidak dapat dipertahankan lagi pada batas yang telah ditentukan. Dengan kata lain, bahan isolasi telah kehilangan kemampuan untuk menahan tekanan listrik atau mekanis. Sebagai akibat dari turunnya kemampuan tersebut adalah terjadi kegagalan isolasi. Kegagalan isolasi dalam transformator memiliki konsekwensi pemadaman sistem dan memerlukan biaya perawatan yang sangat tinggi.

Selain timbulnya resiko secara finansial, penurunan kemampuan isolasi juga dapat beresiko terhadap personil, utamanya yang berada di sekitar transformator. Konsekuensi yang mungkin lebih tinggi dapat terjadi dalam kasus transformator dioperasikan pada jaringan penyedia daya listrik untuk area penting, seperti rumah sakit dan bandar udara. Untuk itu diperlukan pemantauan kondisi isolasi transformator secara berkesinambungan, sehingga dapat mengurangi resiko yang mungkin terjadi, baik terhadap manusia maupun terhadap lingkungan sekitarnya.

Ada beberapa metode yang umum digunakan untuk memantau kondisi isolasi transformator. Saat ini, teknik pemantauan secara online lebih disukai karena sifatnya yang sangat fleksibel. Analisis kandungan gas terlarut (DGA) dan teknik partial discharge (PD) adalah metode yang paling umum digunakan dalam pemantauan secara online. DGA telah dikenal sejak puluhan tahun dan saat ini adalah uji isolasi yang paling banyak digunakan untuk pemantauan kondisi transformator.

Makalah ini menyajikan penentuan prioritas pemeliharaan transformator tegangan menengah berdasarkan hasil uji DGA. Pendekatan yang digunakan mengadopsi metode pemberian bobot dan skor sederhana berdasarkan hasil uji DGA dan hasil uji tegangan tembus. Pembebanan transformator dan suhu operasi juga digunakan sebagai parameter untuk klasifikasi dan

(11)

pengambilan keputusan. Pendekatan sederhana tersebut diujikan dalam penentuan jadwal pemeliharaan 29 buah transformator tegangan menengah yang dioperasikan untuk menyuplai energi listrik sebuah bandara internasional. Gambar 1. Menunjukkan salah satu dari transformator yang diuji.

Gambar 1. Transformator tegangan menengah (20kV/400V, 2MVA)

II. KLASIFIKASI PRIORITAS PEMELIHARAAN

Berbagai penelitian yang berhubungan dengan pengambilan keputusan dalam manajemen aset telah banyak dilakukan. Hasil penelitian tersebut sangat berguna untuk membantu para pengambil keputusan dalam menentukan tindakan lebih lanjut terkait dengan aset-aset yang dimiliki oleh perusahaan penyedia energi listrik. Untuk pengambilan keputusan dalam manajemen aset, biasanya digunakan sejumlah parameter yang meliputi analisis teknis dan ekonomis. Dalam hal parameter teknis, nilai kandungan gas yang terlarut dalam minyak telah digunakan secara luas [3-7].

Penjadwalan perawatan trasformator yang dibahas dalam makalah ini menggunakan empat pendekatan interpretasi hasil uji DGA, yang meliputi metode TDCG, Key gas, Roger’s ratio dan Duval’s triangle. Tes tegangan tembus minyak transformator, pembebanan transformator dan suhu operasi transformator juga digunakan sebagai parameter pengambilan keputusan. Digunakannya parameter karakteristik transformator saat berbeban dan suhu operasi transformator didasarkan pada fakta bahwa laju degradasi isolasi transformator sangat bergantung pada kondisi operasi, khususnya suhu transformator. Dengan demikian, terdapat tujuh parameter klasifikasi yang digunakan untuk penjadwalan perawatan transformator.

Teknik penjadwalan perawatan transformator yang dibahas di sini terbagi dalam empat langkah yang meliputi pemberian bobot dan skor individu untuk setiap parameter yang akan digunakan dalam proses klasifikasi prioritas perawatan. Langkah berikutnya adalah perhitungan jumlah skor dan penentuan klasifikasi prioritas pemeliharaan berdasarkan jumlah skor untuk

masing-masing transformator. Langkah terakhir adalah melakukan prosedur pemeliharahan transformator dengan mengikuti prioritas yang telah ditentukan.

A. Langkah Pertama

Proses klasifikasi prioritas pemeliharaan dimulai dengan pemberian bobot pada parameter-parameter yang digunakan dan memberikan skor individu untuk masing-masing kondisi hasil uji maupun pengukuran untuk tiap parameter. Komposisi bobot yang digunakan mengacu pada hasil penelitian pada [8] yang membandingkan tingkat akurasi berbagai metode interpretasi DGA. Hasil penelitian tersebut menempatkan metode Duval’s triangle sebagai metode yang paling akurat disusul metode Roger’s ratio dan key gas, serta TDCG dalam urutan terakhir. Pengalaman penulis dalam meneliti hasil uji DGA minyak transformator juga menunjukkan kemiripan hasil.

Tabel I menunjukkan pembobotan parameter-parameter yang digunakan dalam penjadwalan perawatan transformator. Dengan mengacu pada tingkat akurasi seperti disebutkan sebelumnya, hasil interpretasi dengan menggunakan metode Duval’s triangle diberikan bobot tertinggi yaitu 30, diikuti dengan metode Roger’s ratio dan Key gas, masing-masing dengan bobot sebesar 20. Hasil interpretasi DGA dengan metode TDCG diberikan skor 10. Hasil uji tegangan tembus, pembebanan dan suhu operasi transformator masing-masing diberikan bobot 10, 5 dan 5. Total bobot untuk seluruh parameter yang digunakan adalah 100.

TABEL I. PEMBOBOTAN PARAMETER KLASIFIKASI

No. Parameter Bobot

Skor individu yang diberikan untuk masing-masing parameter ditentukan berdasarkan hasil uji dan pengukuran. Skor maksimum dan selang nilai untuk setiap kondisi hasil uji dan pengukuran dapat ditentukan berdasarkan pengalaman penelitian sebelumnya maupun berdasarkan penilaian ahli. Contoh pemberian skor individu untuk hasil uji tegangan tembus minyak transformator ditunjukkan pada Tabel II.

TABEL II. PEMBERIAN SKOR INDIVIDU PADA HASIL TES

TEGANGAN TEMBUS MINYAK TRANSFORMATOR

No. Hasil Tes Skor individu

1 BDV ≥ 60kV 25

2 40 ≤ BDV ≤ 60 50

3 20 ≤ BDV ≤ 40 75

4 20 ≤ BDV 100

(12)

Semakin rendah hasil uji tegangan tembus, semakin tinggi skor yang diberikan. Dengan demikian transformator dengan kondisi minyak yang buruk akan memperoleh nilai tinggi untuk prioritas perawatan. Sebagai ilustrasi, jika hasil uji tegangan tembus minyak sebuah transformator berada di antara 40 dan 60kV, maka diberikan skor individu sebesar 50, dengan bobot parameter 10 seperti tertera pada Tabel I.

B. Langkah Kedua

Langkah kedua adalah perhitungan jumlah skor yang merupakan penjumlahan dari skor individu yang dikalikan dengan bobot masing-masing parameter, kemudian dibagi dengan total bobot. Secara matematis, perhitungan jumlah skor dapat dinyatakan dalam persamaan [8]:

TS = [(S1.W1)+(S2.W2)+…+(SN.WN)]/[W1+W2+…+WN] (1)

Dimana: TS adalah skor total, sedangkan Sn adalah

skor individu, dan Wn adalah bobot dari masing-masing

parameter. N adalah jumlah parameter yang digunakan untuk klasifikasi.

C. Langkah Ketiga

Langkah ketiga adalah penentuan prioritas perawatan dengan melihat jumlah skor yang diperoleh. Skor total dapat dibagi menjadi beberapa selang, yang menunjukkan klasifikasi skala prioritas pemeliharaan seperti terlihat pada Tabel III. Jumlah dan rentang selang ditentukan berdasarkan skor individu dan bobot parameter-parameter klasifikasi yang digunakan. Prioritas I menunjukkan bahwa transformator membutuhkan pemeliharaan segera. Sebaliknya Prioritas IV menunjukkan prioritas terakhir. Untuk memudahkan para teknisi, masing-masing skala prioritas diberikan warna dasar yang berbeda. Warna merah, kuning, hijau dan biru masing-masing menunjukkan skala prioritas I, II, III dan IV.

TABEL III. JUMLAH SKOR DAN KLASIFIKASI PRIORITAS

PERAWATAN

No Jumlah Skor (TS) Klasifikasi

1 0 ≤ TS ≤ 28 Prioritas IV

2 28 ≤ TS ≤ 54 Prioritas III

3 54 ≤ TS ≤ 81 Prioritas II

4 81 ≤ TS ≤ 100 Prioritas I

D. Langkah Keempat

Setelah diperoleh skala prioritas perawatan untuk masing-masing transformator, jadwal pemeliharaan dapat dibuat sesuai dengan hasil klasifikasi tersebut. Transformator dengan tingkat prioritas yang sama dapat diurutkan lebih lanjut untuk jadwal pemeliharaan sesuai total skor yang diperoleh. Jenis pemeliharaan yang dilakukan tergantung pada hasil pemantauan kondisi isolasi transformator-transformator tersebut.

III. HASIL DAN PEMBAHASAN

Pendekatan klasifikasi sederhana ini telah diterapkan dalam penentuan jadwal pemeliharaan untuk 29 buah transformator tegangan menengah, dengan tegangan operasi 20kV/400V. Kapasitas transformator bervariasi

dari 250kVA sampai dengan 2MVA. Produsen transformator juga bervariasi, dengan lebih dari 50% diantaranya diproduksi di dalam negeri. Sebagian besar transformator telah bekerja selama lebih dari 15 tahun. A. Hasil Klasifikasi

Hasil klasifikasi tingkat prioritas perawatan 29 transformator tersebut ditampilkan pada Tabel IV. Dari jumlah skor, dapat dilihat bahwa 2 transformator diklasifikasikan dalam Prioritas II, 1 transformator diklasifikasikan dalam Prioritas III dan sisanya sebanyak 26 buah transformator dikatagorikan dalam Prioritas IV. Prioritas perawatan tertinggi adalah untuk transformator dengan ID T10 dengan jumlah skor 67,6 dan diikuti oleh transformator dengan ID T28 dengan skor total 56,5. Prioritas III diberikan untuk pemeliharaan tranformator dengan ID T7 dengan jumlah skor 33,3. Tingkat prioritas perawatan tersebut didasarkan pada pengelompokan jumlah skor seperti tercantum pada Tabel III. Hasil analisis menunjukkan bahwa tidak ada transformator yang diklasifikasikan dalam Prioritas I. Di dalam makalah ini hanya tiga transformator tersebut yang akan dibahas lebih lanjut secara lebih terinci pada bagian selanjutnya.

TABEL IV. HASIL KLASIFIKASI

(13)

B. Interpretasi DGA

Interpretasi DGA dengan menggunakan metode Key gas untuk transformator T10 mengindikasikan terjadinya arching di dalam minyak, sedangkan dengan metode Roger’s ratio mengindikasikan terjadinya low energy discharge. Metode Duval’s triangle mengindikasikan terjadinya gangguan termal dan elektrik. Dicatat juga bahwa interpretasi menggunakan metode TDCG menunjukkan bahwa transformator T10 berada dalam batas Condition I dan II.

Sebaliknya, hasil interpretasi TDCG untuk transformator T28 menunjukkan bahwa isolasi berada pada Condition III. Interpretasi menggunakan metode Key gas mengindikasikan terjadinya partial discharge. Sementara interpretasi menggunakan metode Duval’s triangle mengindikasikan terjadinya low energy discharge. Dalam hal ini, interpretasi menggunakan metode Roger’s ratio tidak memberikan kondisi yang spesifik.

Untuk transformator T7, interpretasi TDCG menunjukkan Condition I, sementara dengan metode Key gas mengindikasikan terjadinya kenaikan suhu tinggi pada isolasi selulose. Interpretasi dengan metode Duval’s triangle mengindikasikan terjadinya low energy discharge. Interpretasi hasil uji DGA dari ketiga transformator tersebut (T10, T28 dan T7) ditampilkan pada Tabel V.

TABEL V. INTERPRETASI HASIL UJI DGA

Kode Transformator Parameter

T10 T28 T7

TDCG Condition I Condition III Condition I

Key gas Arching in oil Partial discharge

Thermal cellulose

Roger’s ratio Low energy

discharge N/A

C. Perhitungan Skor Akhir

Skor individu untuk masing-masing parameter dari ketiga transformator tersebut disajikan pada Tabel VI. Dapat dilihat bahwa hasil uji DGA memberikan skor yang tinggi untuk transformator T10 dan T28. Tes tegangan tembus minyak trafo juga memberikan kontribusi nilai yang tinggi. Hal ini menunjukkan bahwa isolasi kedua transformator tersebut tidak berada dalam kondisi yang baik. Sebaliknya, transformator T7 memperoleh skor individu yang lebih rendah untuk hasil uji DGA dan hasil tes tegangan tembus, dibandingkan dengan 2 transformator sebelumnya.

Jumlah skor akhir untuk transformator T10 dihitung dengan menggunakan Persamaan (1) seperti berikut: TS = [(25x10)+(100x20)+(13x20)+(100x30)+(75x10)+ (25x5)+(75x5)] / [10+20+20+30+10+5+5] = 67.6

Nilai untuk skor individu diambil dari Tabel VI, sedangkan bobot parameter diambil dari Tabel I. Dengan cara yang sama, hasil perhitungan jumlah skor akhir untuk transformator T28 dan T7 adalah 56,5 dan 33,3.

TABEL VI. JUMLAH SKOR TRANSFORMATOR T10,T28 DAN T7

Duval’s triangle 100 38 38

Tegangan Tembus 75 75 50

Pembebanan 25 25 50

Temperatur 75 75 50

D. Tindak Lanjut

Sebagai tindak lanjut dari klasifikasi prioritas pemeliharaan seperti telah dijelaskan sebelumnya, maka dilakukan langkah pemeliharaan yang disesuaikan dengan hasil pemantauan kondisi transformator tersebut. Karena hasil uji tegangan tembus menunjukkan nilai yang relatif rendah, maka proses pemurnian minyak dilakukan untuk transformator T10 dan T28. Setelah proses pemurnian minyak, pemantauan secara berkesinambungan dilakukan pada kedua transformator tersebut, untuk memonitor kemungkinan peningkatan secara signifikan kandungan gas hidrokarbon yang terlarut dalam minyak.

IV. KESIMPULAN

Pendekatan sederhana dalam penentuan prioritas pemeliharaan transformator tegangan menengah telah diaplikasikan pada 29 buah transformator, sehingga sangat berguna untuk membantu para teknisi dalam pemeliharaan peralatan. Pendekatan yang dibahas di sini dapat diperluas dengan menambahkan parameter lainnya untuk menunjang pengambilan keputusan dalam manajemen aset.

REFERENSI

[1] K. Giese, “Evaluation of electrical tests on transformerboard”, IEEE EI Magazine, vol. 9, no. 2, pp. 22-25, March/April 1993. [2] E. L. Brancato, “An update on multifactor ageing”, IEEE EI

Magazine, vol. 14, no. 5, pp.22-24, September/October 1998. [3] A. Abu-Siada and S. Islam, “A new approach to identify power

transformer criticality and asset management decision based on dissolved gas-in-oil analysis”, IEEE Trans. on DEI, vol. 19, no. 3; pp. 1007-1012, June 2012.

[4] Y. Li, M. J. Tang, F. J. Wu, G. J. Zhang, S. H. Wang, Suwarno, “Aging assessment of power transformer using multi-parameters”, Int. Journal on Elec. Eng. and Infor., vol. 5, no. 1, pp. 34-44, March 2013.

[5] M. Fischer and S. Tenbohlen, M. Schäfer and R. Haug,

“Determining power transformers’ sequence of service in power grids”, IEEE Trans. on DEI, vol. 18, no. 5; pp. 1789-1797, October 2011.

[6] A. Akbari, A. Setayeshmehr, H. Borsi, and E. Gockenbach, I. Fofana, “Intelligent agent-based system using dissolved gas analysis to detect incipient faults in power transformers”, IEEE EI Magazine, vol. 26, no. 6, pp. 27-40, November/December 2010. [7] K. R. Hooft van Huysduynen, E. Gulski, J. J. Smit, L. Chmura, F.

de Vries and A. Bun, “The development of asset management decision tools for HV SCFF cable circuits”, Proc. of the 2010 Int. Conf. on Condition Monitoring and Diagnosis, Tokyo, pp. 603-606, September, 2010.

[8] N. A. Muhamad, B. T. Phung, T. R. Blackburn, K. X Lai, “Comparative Study and Analysis of DGA Methods for Transformer Mineral Oil”, Proc. of the 2007 IEEE Lausanne Powertech, Lausanne, pp. 45-50, July, 2007.