DIAGNOSIS KONDISI TRANSFORMATOR DAYA MENGGUNAKAN METODA INDEKS KESEHATAN

(1)

DIAGNOSIS KONDISI TRANSFORMATOR DAYA

MENGGUNAKAN METODA INDEKS KESEHATAN

Akhbar Candra Mulyana

NRP. 2211106072

Pembimbing 1

Dimas Anton Asfani, ST., MT., Ph.D.

Pembimbing 2

I Gusti Ngurah Satriyadi H, ST., MT.

(2)

PENDAHULUAN

INDEKS

KESEHATAN

ANALISIS

KEGAGALAN &

REKOMENDASI

HASIL

DIAGNOSIS

KESIMPULAN

Latar Belakang

Tujuan

Pengertian

Tujuan

Perhitungan

Contoh

Diagram

M. Kegagalan M.Rekomendasi

Matlab

Excel

Outline

Page 2 of 27

(3)

Pendahuluan

Latar Belakang

1.

(4)

Pendahuluan

Latar Belakang

Permintaan Peningkatan Performa Trafo

UP

Terdapat trafo yang usianya di bawah range usia minimal

telah mengalami kerusakan, akibat kurangnya pemantauan

dan pemeliharaan.

2.

3.

(5)

Pendahuluan

1. Mengetahui kondisi

kesehatan

trafo.

2. Mengetahui

gangguan atau kegagalan

pada trafo.

3. Memberikan

rekomendasi tindakan

trafo.

Tujuan

(6)

Indeks Kesehatan

“Indeks Kesehatan merupakan salah satu metoda

penilaian sebuah aset atau peralatan. Metoda ini

menggabungkan

hasil pengamatan operasi

,

inspeksi lapangan

, serta

pengujian lapangan atau

laboratorium

menjadi sebuah indeks objektif dan

kuantitatif.”

Pengertian

(7)



Banyak metoda penilaian trafo,

namun tidak ada metoda

yang menggabungkan data kondisi trafo yang tersedia.



karena indeks kesehatan mengukur kondisi peralatan

berdasarkan

berbagai

kriteria kondisi

yang terkait dengan

faktor-faktor degradasi jangka panjang

yang secara

kumulatif berpengaruh pada masa hidup aset.

Kenapa Indeks Kesehatan?

Indeks Kesehatan

(8)

Indeks Kesehatan

Tahapan Penilaian

Start

Pemilihan Standar International (IEEE)

Input Data Parameter (DGA, Minyak, Furan)

Pemberian Nilai Skor (Si) dan bobot (Wi)

 Nilai Setiap Parameter

Perhitungan Total Nilai Indeks Kesehatan

Diagnosis Kondisi Trafo

End

(9)

Tiga parameter dalam indeks kesehatan, yaitu :

Parameter Perhitungan

DGA

(H2, CH4, CO, CO2, C2H6, C2H4, C2H2)

MINYAK

(BDV, Water Content, Acid, IFT)

FURAN

(gas 2 Furfural)

Indeks Kesehatan

(10)

Rumus Perhitungan

∑

𝒏

_𝑺=𝟏

𝑺𝑺 𝒙 𝑾𝑺

∑

𝒏

_𝑺=𝟏

𝑾𝑺

∑

𝒏

_𝑱=𝟏

𝑲𝑲 𝒙 𝑯𝑯𝑯𝑲

∑

𝒏

_𝑲=𝟏

𝟒𝑲𝑲

x

100%

Nilai Setiap Parameter :

Nilai Total :

Keterangan :

Si = Skor

Wi = Bobot

No. Parameter _Trafo Kj _KondisiNilai HIFj 1 DGA 10 A,B,C,D,E 4,3,2,1,0 2 Minyak 8 A,B,C,D,E 4,3,2,1,0 3 Furan 5 A,B,C,D,E 4,3,2,1,0

Nilai

Kondisi

Deskripsi

A

Bagus

< 1.2

B

Normal

1.2 ≤ x < 1.5

C

Waspada

1.5 ≤ x < 2

D

Jelek

2 ≤ x < 3

E

Sangat

_Jelek

≥ 3

Keterangan :

Kj = Bobot Setiap Parameter

HIFj = Faktor Indeks Kesehatan

Tabel 1 Penilaian Setiap Parameter

_{Tabel 2 Penilaian Skor IK}

(11)

Indeks Kesehatan

Tabel 3 Perhitungan Nilai DGA

Gas

1 H2

≤ 100

100 -200

200 -

300 300 -

500 500 -

700 >700

2 CH4

≤ 75

75 -125

125 -

200 200 -

400 400 -

600 >600

3 C2H6

≤ 65

65-80

80 -100

100 -

120 120 -

150 >150

3 C2H4

≤ 50

50 -

80 80 -

100 100 -

150 150 -

200 >200

3 C2H2

≤ 3

3-7

7-35

35-50

50-80

>80

5 CO

≤ 350

350-700

700-

900 1100

900-

1100-

1400

>140

0

1 CO2

≤2500

2500-3000

3000-

4000

4000-

5000

5000-

7000

>700

0

1 Bobot

(Wi)

2

3

4

5

6 Skor (Si)

*satuan gas ppm

Page 11 of 27

(12)

Indeks Kesehatan

Tabel 4 Perhitungan Nilai Minyak

Parameter Minyak

Breakdown

Voltage

(kV)

≥52

1

3 47-52

2 35-47

3 ≤35

4 Water Content

(ppm)

20-25

≤20

1

2 ₄

25-30

3 ≥30

4 Acid

(MgKOH/mg)

0.04-0.1

≤0.04

2

1 ₁

0.1-0.15

3 ≥0.15

4 Interfacial

Tension

(dyne/cm)

≥30

1

2 23-30

2 18-23

3 ≤18

4 Bobot

(Wi)

Tegangan

(69 -230 kV)

Skor (Si)

Page 12 of 27

(13)

Indeks Kesehatan

Tabel 5 Perhitungan Nilai Furan

Gas 2 FAL

0 – 100

A

Bagus

100 – 250

B

Normal

250 – 500

C

Waspada

500 – 1000

D

Jelek

> 1000

E

Sangat Jelek

Nilai

Kondisi

*satuan gas ppb

Page 13 of 27

(14)

Tabel 6 Penilaian Akhir

Indeks

Kesehatan

85-100

Sangat Bagus

Penurunan kondisi dari

komponen terbatas

Lebih dari 15

Tahun

70-85

Bagus

Penurunan kondisi yang

signifikan dari beberapa

komponen

Lebih dari 10

Tahun

50-70

Cukup

Penurunan kondisi yang

menyebar atau serius pada

komponen-komponen spesifik

Sampai 10

Tahun

30-50

Jelek

Penurunan kondisi serius dan

menyebar pada

komponen-komponen spesifik

Kurang dari 3

Tahun

0-30

Sangat Jelek

Penurunan kondisi serius dan

menyebar lebih luas pada

komponen-komponen spesifik

0 Tahun

Prediksi

Umur Trafo

Kondisi

Deskripsi

Indeks Kesehatan

Page 14 of 27

(15)

Contoh Perhitungan

Sebuah trafo daya 150/20 KV, 20 MVA di Lubuk Alung, Padang,

mempunyai kondisi sebagai berikut :

(16)

Perhitungan Setiap Parameter

Indeks Kesehatan

Page 16 of 27

𝟏. 𝐒 − 𝑫𝑫𝑫 =

𝟏 𝒙 𝟐 + 𝟏 𝒙 𝟑 + 𝟏 𝒙 𝟑 + 𝟏 𝒙 𝟑 + 𝟐 𝒙 𝟏 + 𝟏 𝒙 𝟏 +(𝟏 𝒙 𝟓)

_{𝟐+𝟑+𝟑+𝟑+𝟏+𝟏+𝟓}

= 1,05

2. S – Minyak =

𝟏 𝐱 𝟑 + 𝟏 𝐱 𝟒 + 𝟑 𝐱 𝟏 + 𝟑 𝐱 𝟐

_{𝟑+𝟒+𝟏+𝟐}

= 𝟏, 𝟔

𝐍𝐍𝐍𝐍𝐍 𝐀𝐀𝐀𝐍𝐀 𝐈𝐈𝐈𝐈𝐀𝐈 𝐊𝐈𝐈𝐈𝐀𝐍𝐊𝐍𝐈 =

𝟒 𝐱 𝟏𝟏 + 𝟑 𝐱 𝟔 + 𝟑 𝐱 𝟓

_{𝟒 𝐱 (𝟏𝟏 + 𝟔 + 𝟓)}

𝐱 𝟏𝟏𝟏 %

= 𝟖𝟔. 𝟗

Perhitungan Akhir

(17)

Analisis Kegagalan & Rekomendasi

Diagram Analisis

Start

Perhitungan Indeks Kesehatan

Analisis Kegagalan

(Perbandingan Minyak, Furan, Key Gas, dan Rasio Doernenburg)

Analisis Rekomendasi

(TDCG dan Perbandingan Batas Minimum Minyak)

Hasil Diagnosis Kondisi Trafo Daya Akhir

End

(18)

Analisis Kegagalan & Rekomendasi

Metoda Analisis Kegagalan

2. Perbandingan Furan

digunakan untuk mencari

level penuaan pada kertas isolasi.

3. Key Gas

berdasarkan kadar gas terlarut yang paling dominan.

Kegagalan yang

ditemukan adalah

dekomposisi selulosa, dekomposisi minyak, partial

discharge,

dan

arcing.

4. Doernenburg

adalah membandingkan konsentrasi gas-gas terlarut dengan batas

konsentrasi limit L1. Kegagalan yang dapat dideteksi adalah

dekomposisi

thermal, partial discharge,

dan

arcing.

1. Perbandingan Minyak

Kegagalan yang ditemukan adalah

tegangan tembus,

kelembaban,

korosi

dan

endapan.

(19)

Metoda Analisis Rekomendasi

2. Perbandingan Batas Minimum Minyak

adalah apabila

nilai BDV atau dan water content

melebihi batas

yang telah ditentukan maka tindakan yang dilakukan adalah

rekondisi atau filter

. Sedangkan jika

nilai acid atau dan IFT

melebihi

batas yang telah ditentukan maka tindakan yang dilakukan adalah

reklamasi.

Analisis Kegagalan & Rekomendasi

1. TDCG (Total Dissolved Analysis Gas)

digunakan untuk mengawasi degradasi material isolasi trafo

dengan menghitung jumlah volume gas yang terbentuk. Hasil TDCG

adalah berupa tiga jenis rekomendasi tindakan yaitu

lanjut

beroperasi normal, lanjut beroperasi dengan catatan,

dan

re-sampling pengujian.

(20)

Hasil Diagnosis

Simulasi perhitungan dengan GUI matlab

(21)

Tabel 7. Hasil perhitungan dengan software excel terhadap 275 unit trafo

di Sumatera :

Kategori

Jumlah Trafo

Sangat Bagus

149 Unit

Bagus

48 Unit

Cukup

39 Unit

Jelek

30 Unit

Sangat Jelek

9 Unit

Jumlah Total

275 Unit

Hasil Diagnosis

(22)

Tabel 8 Kemungkinan Kegagalan Trafo

No Jenis Kemungkinan Kegagalan Jumlah

1 Arcing (asetilen tinggi melebihi gas lain, > 1 ppm) 1 2 Dekomposisi Minyak (etilen melebihi 50 ppm) 3 3 Dekomposisi Selulosa (karbon monoksida melebihi 350 ppm) 5

4 Dekomposisi Selulosa & Endapan 23

5 Dekomposisi Selulosa, Endapan & Korosi 5 6 Dekomposisi Selulosa, Endapan & Tegangan Tembus 1 7 Dekomposisi Selulosa, Endapan, Korosi, & Kerusakan Kertas Tinggi 1 8 Dekomposisi Selulosa, Lembab, Endapan & Penuaan Kertas Tidak _Normal 2 9 Dekomposisi Selulosa, Lembab, Endapan, & Korosi 9 10 Dekomposisi Selulosa, Lembab, & Endapan 3 11 Dekomposisi Selulosa, Lembab, & Tegangan Tembus 1 12 Dekomposisi Selulosa, Lembab, Endapan & Kerusakan Kertas

Tinggi 3

13 Dekomposisi Selulosa, Lembab, Endapan, Korosi & Tegangan _Tembus 1

14 Dekomposisi Selulosa, Lembab, Endapan, Korosi, & Akhir Umur _Kertas 1

15 Dekomposisi Thermal 1

16 Endapan (IFT melebihi 30 dyne/cm) 48

17 Endapan & Korosi 5

18 Lembab (water content melebihi 25 ppm) 2

19 Lembab & Endapan 2

20 Lembab, Endapan & Kerusakan Kertas Tinggi 1

21 Lembab, Endapan, & Korosi 4

22 Partial Discharge (hidrogen melebihi 100 ppm) 3 23 Penuaan Kertas Tidak Normal, Endapan & Lembab 1

Jumlah Total (Unit) 126

(23)

Tabel 9 Rekomendasi Tindakan Trafo

No Rekomendasi Tindakan Trafo _MinyakSaran _SelanjutnyaPengujian Sub Total

1 Lanjut Beroperasi Normal - 12 bulan 214

2 Lanjut Beroperasi Normal Filter 12 bulan 12 3 Lanjut Beroperasi Normal Reklamasi 12 bulan 11 4 Lanjut Beroperasi Normal Filter dan

Reklamasi 12 bulan 4 5 Perhatian, Analisis Gas Individual, Pengaturan _Beban - 3 bulan 6

6 Perhatian, Analisis Gas Individual, Pengaturan _Beban Filter 3 bulan 1 7 Perhatian, Analisis Gas Individual, Pengaturan

Beban Reklamasi 3 bulan 3

8 Perhatian, Analisis Gas Individual, Pengaturan _Beban Filter dan _Reklamasi 3 bulan 1

9 Perhatian, Analisis Gas Individual, Pengaturan _Beban Filter dan _Reklamasi 12 bulan 2 10 Potensi Faults Tinggi, Re-Sampling dengan

Cepat - - 1

11 Dekomposisi Tingkat Tinggi, _{Re-Sampling DGA.} - - 1

12 Dekomposisi, Re-Sampling DGA - - 5

13 Dekomposisi, Re-Sampling DGA Filter - 3

14 Dekomposisi, Re-Sampling DGA Reklamasi - 3 15 Dekomposisi, Re-Sampling DGA Filter dan