Rangkaian Ekivalen N = jumlah lilitan sekunder. 2 I 1 Z 1 I 2 Z 2 U 1 I 0 E 2 I 2 I 2 Z b = U 2 Gambar 1.2. Rangkaian Ekivalen Tegangan induksi pada s

(1)

(2)

TRANSFORMATOR ARUS (CT)

Listrik untuk kehidupan yang lebih baik 2

I. PENDAHULUAN 1.1. Pengertian Trafo Arus

Trafo Arus (Current Transformator) yaitu peralatan yang digunakan untuk

melakukan pengukuran besaran arus pada intalasi tenaga listrik disisi primer (TET, TT dan TM) yang berskala besar dengan melakukan transformasi dari besaran arus yang besar menjadi besaran arus yang kecil secara akurat dan teliti untuk keperluan pengukuran dan proteksi.

Prinsip kerja trafo arus adalah sebagai berikut:

Untuk trafo yang dihubung singkat : I₁⋅N₁ =I₂⋅N₂

Untuk trafo pada kondisi tidak berbeban:

2 1 2 1 N N E E = Dimana 2 1 N N a= , 2 1 I I > sehingga N1 < N2, = 1

N jumlah lilitan primer, dan

P1 P2 S2 S1 I2 I1 N1 N2

(3)

=

2

N jumlah lilitan sekunder.

Rangkaian Ekivalen

Tegangan induksi pada sisi sekunder adalah

2

2 4,44 B A f N

E = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ Volt Tegangan jepit rangkaian sekunder adalah

(

Z

b

)

I

E

₂

=

₂

⋅

₂

+

Volt inst kawat b

Z

=

+

Volt

Dalam aplikasinya harus dipenuhi U₁ >U₂

Dimana:

B

=

kerapatan fluksi (tesla)

=

A

luas penampang (m²)

=

f

frekuensi (Hz) = 2

N jumlah lilitan sekunder

=

1

U tegangan sisi primer

=

2

U tegangan sisi sekunder

E2 I2

U1 I₀ I2∙Zb = U2 I1Z1 I2Z2

(4)

=

b

Z

impedansi/tahanan beban trafo arus

=

kawat

Z

impedansi/tahanan kawat dari terminasi CT ke instrumen

=

inst

Z

impedansi/tahanan internal instrumen, misalnya relai proteksi atau peralatan meter.

Diagram Fasor Arus dan Tegangan pada Trafo Arus (CT)

1.2. Fungsi Trafo Arus

Fungsi dari trafo arus adalah:

‐ Mengkonversi besaran arus pada sistem tenaga listrik dari besaran primer menjadi besaran sekunder untuk keperluan pengukuran sistem metering dan proteksi

‐ Mengisolasi rangkaian sekunder terhadap rangkaian primer, sebagai pengamanan terhadap manusia atau operator yang melakukan pengukuran. ‐ Standarisasi besaran sekunder, untuk arus nominal 1 Amp dan 5 Amp

Secara fungsi trafo arus dibedakan menjadi dua yaitu: a). Trafo arus pengukuran

Ø Im IO IO I1 I2 U2 E U1 I1Z1 I2Z2

(5)

o Trafo arus pengukuran untuk metering memiliki ketelitian tinggi pada daerah kerja (daerah pengenalnya) 5% - 120% arus nominalnya tergantung dari kelasnya dan tingkat kejenuhan yang relatif rendah dibandingkan trafo arus untuk proteksi.

o Penggunaan trafo arus pengukuran untuk Amperemeter, Watt-meter, VARh-meter, dan cos ϕ meter.

b). Trafo arus proteksi

• Trafo arus untuk proteksi, memiliki ketelitian tinggi pada saat terjadi gangguan dimana arus yang mengalir beberapa kali dari arus pengenalnya dan tingkat kejenuhan cukup tinggi.

• Penggunaan trafo arus proteksi untuk relai arus lebih (OCR dan GFR), relai beban lebih, relai diferensial, relai daya dan relai jarak.

• Perbedaan mendasar trafo arus pengukuran dan proteksi adalah pada titik saturasinya seperti pada kurva saturasi dibawah (Gambar 4).

‐ Trafo arus untuk pengukuran dirancang supaya lebih cepat jenuh dibandingkan trafo arus proteksi sehingga konstruksinya mempunyai luas penampang inti yang lebih kecil (Gambar 5).

pengukuran V

I proteksi

(6)

1.3. Jenis Trafo Arus

Jenis trafo arus menurut tipe kontruksi dan pasangannya. • Tipe Konstruksi

Tipe cincin (ring / window type) Gbr. 1a dan 1b.

Tipe cor-coran cast resin (moundedcastresintype) Gbr. 2. Tipe tangki minyak (oiltanktype) Gbr. 3.

Tipe trafo arus bushing • Tipe Pasangan.

Pasangan dalam (indoor) Pasangan luar (outdoor)

Jenis trafo arus berdasarkan konstruksi belitan primer: o Sisi primer batang (bar primary) dan

A2

CT Proteksi

A1

CT Pengukuran

(7)

o Sisi tipe lilitan (wound primary).

Jenis trafo arus berdasarkan konstruksi jenis inti • Trafo arus dengan inti besi

Trafo arus dengan inti besi adalah trafo arus yang umum digunakan, pada arus yang kecil (jauh dibawah nilai nominal) terdapat kecenderungan kesalahan dan pada arus yang besar (beberapa kali nilai nominal) trafo arus akan mengalami saturasi.

• Trafo arus tanpa inti besi

Gambar 1.7 Wound Primary

Gambar 1.6. Bar Primary

(8)

Trafo arus tanpa inti besi tidak memiliki saturasi dan rugi histerisis, transformasi dari besaran primer ke besaran sekunder adalah linier di seluruh jangkauan pengukuran, contohnya adalah koil rogowski (coil

rogowski)

Jenis trafo arus berdasarkan jenis isolasi

Berdasarkan jenis isolasinya, trafo arus dibagi menjadi dua kelompok, yaitu:

o Trafo arus kering

Trafo arus kering biasanya digunakan pada tegangan rendah, umumnya digunakan pada pasangan dalam ruangan (indoor).

o Trafo arus Cast Resin

Trafo arus ini biasanya digunakan pada tegangan menengah, umumnya digunakan pada pasangan dalam ruangan (indoor), misalnya

trafo arus tipe cincin yang digunakan pada kubikel penyulang 20 kV. o Trafo arus isolasi minyak

Trafo arus isolasi minyak banyak digunakan pada pengukuran arus tegangan tinggi, umumnya digunakan pada pasangan di luar ruangan (outdoor) misalkan trafo arus tipe bushing yang digunakan pada

pengukuran arus penghantar tegangan 70 kV dan 150 kV. o Trafo arus isolasi SF6 / Compound

Trafo arus ini banyak digunakan pada pengukuran arus tegangan tinggi, umumnya digunakan pada pasangan di luar ruangan (outdoor)

(9)

Jenis trafo arus berdasarkan pemasangan

Berdasarkan lokasi pemasangannya, trafo arus dibagi menjadi dua kelompok, yaitu:

o Trafo arus pemasangan luar ruangan (outdoor)

Trafo arus pemasangan luar ruangan memiliki konstruksi fisik yang kokoh, isolasi yang baik, biasanya menggunakan isolasi minyak untuk rangkaian elektrik internal dan bahan keramik/porcelain untuk isolator ekternal.

o Trafo arus pemasangan dalam ruangan (indoor)

Trafo arus pemasangan dalam ruangan biasanya memiliki ukuran yang lebih kecil dari pada trafo arus pemasangan luar ruangan, menggunakan isolator dari bahan resin.

Gambar 1.8. Trafo Arus Pemasangan Luar Ruangan

(10)

Jenis Trafo arus berdasarkan jumlah inti pada sekunder

– Trafo arus dengan inti tunggal

Contoh: 150 – 300 / 5 A, 200 – 400 / 5 A, atau 300 – 600 / 1 A.

– Trafo arus dengan inti banyak

Trafo arus dengan inti banyak dirancang untuk berbagai keperluan yang mempunyai sifat pengunaan yang berbeda dan untuk menghemat tempat.

Contoh:

Trafo arus 2 (dua) inti 150 – 300 / 5 – 5 A (Gambar XX). Penandaan primer: P1-P2

Penandaan sekunder inti ke-1: 1S1-1S2 (untuk pengukuran) Penandaan sekunder inti ke-2: 2S1-2S2 (untuk relai arus lebih)

(11)

Trafo arus 4 (empat) inti 800 – 1600 / 5 – 5 – 5 – 5 A (Gambar 11). Penandaan primer: P1-P2

Penandaan sekunder inti ke-1: 1S1-1S2 (untuk pengukuran) Penandaan sekunder inti ke-2: 2S1-2S2 (untuk relai arus lebih) Penandaan sekunder inti ke-3: 3S1-3S2 (untuk relai jarak) Penandaan sekunder inti ke-4: 4S1-4S2 (untuk proteksi rel) Trafo arus 4 (empat) inti 800 – 1600 / 5 – 5 – 5 – 5 A

Jenis trafo arus berdasarkan pengenal

P1 P2

1S1 1S2 2S1 2S2

300/5 A 300/5 A

Gambar 1.10. Trafo Arus dengan 2 Inti

Gambar 1.11: Trafo Arus dengan 4 Inti

1S1 1S2 2S1 2S2 3S1 3S2 4S1 4S2 P1 P2 300/5 A 300/5 A 300/5 A 300/5 A

(12)

Trafo arus memiliki dua pengenal, yaitu pengenal primer dan sekunder. Pengenal primer yang biasanya dipakai adalah 150, 200, 300, 400, 600, 800, 900, 1000, 1200, 1600, 1800, 2000, 2500, 3000 dan 3600.

Pengenal sekunder yang biasa dipakai adalah 1 dan 5 A.

Berdasarkan pengenalnya, trafo arus dapat dibagi menjadi:

– Trafo arus dengan dua pengenal primer o Primer seri

Contoh: CT 800 – 1600 / 1 A

Untuk hubungan primer seri, maka didapat rasio CT 800 / 1 A, lihat Gambar 12.a. berikut.

o Primer paralel

Contoh: CT dengan rasio 800 – 1600 / 1 A

Untuk hubungan primer paralel, maka didapat rasio CT Gambar 1.13. Primer Seri CT rasio 800 / 1 A S1 P1 P2 S2 Gambar 1.12 Primer Paralel CT rasio 1600 / 1 A P2 P1 S1 S2

(13)

1600 A, lihat Gambar 12.b. ‐ Trafo arus multi rasio/sekunder tap

Trafo arus multi rasio memiliki rasio tap yang merupakan kelipatan dari tap yang terkecil, umumnya trafo arus memiliki dua rasio tap, namun ada juga yang memiliki lebih dari dua tap (lihat Gambar 13).

Contoh:

– Trafo arus dengan dua tap: 300 – 600 / 5 A

Pada Gambar 13.a., S1-S2 = 300 / 5 A, S1-S3 = 600 / 5 A.

– Trafo arus dengan tiga tap: 150 – 300 – 600 / 5 A

Pada Gambar 13.b., S1-S2 = 150 / 5 A, S1-S3 = 300 / 5 A, S1-S4 = 600 / 5 A.

1.4. Komponen Trafo Arus

• Tipe cincin (ring / window type) dan Tipe cor-coran cast resin (moundedcastresintype)

P1 S1 P2 S2 S3 Gambar 1.14 CT Sekunder 2 Tap P1 P2 S1 S2 S3 S4 Gambar 1.15. CT Sekunder 3 Tap

(14)

Keterangan

1. Terminal utama (primary terminal)

2. Terminal sekunder (secondary terminal).

3. Kumparan sekunder (secondary winding).

CT tipe cincin dan cor-coran cast resin biasanya digunakan pada kubikel penyulang (tegangan 20 kV dan pemasangan indoor). Jenis isolasi pada CT cincin adalah Cast Resin

• Tipe Tangki

Gambar 1.16. CT tipe cincin

(15)

Komponen Trafo arus tipe tangki

1. Bagian atas Trafo arus (transformator head).

2. Peredam perlawanan pemuaian minyak (oil resistant expansion bellows).

3. Terminal utama (primary terminal).

4. Penjepit (clamps).

5. Inti kumparan dengan belitan berisolasi utama (core and coil assembly with primary winding and main insulation).

6. Inti dengan kumparan sekunder (core with secondary windings).

7. Tangki (tank).

8. Tempat terminal (terminal box).

9. Plat untuk pentanahan (earthing plate).

(16)

Jenis isolasi pada trafo arus tipe tangki adalah minyak. Trafo arus isolasi minyak banyak digunakan pada pengukuran arus tegangan tinggi, umumnya digunakan pada pasangan di luar ruangan (outdoor) misalkan trafo arus tipe bushing yang digunakan pada pengukuran arus penghantar tegangan 70 kV, 150 kV dan 500 kV.

1.5. Failure Mode and Effect Analysis (FMEA)

FMEA adalah merupakan suatu metode untuk menganalisa penyebab kegagalan pada suatu peralatan. Pada buku pedoman pemeliharaan ini FMEA menjadi dasar utama untuk menentukan komponen yang akan diperiksa dan dipelihara. FMEA atau Failure Modes and Effects Analysis dibuat dengan cara :

a) Mendefinisikan sistem (peralatan) dan fungsinya b) Menentukan sub sistem dan fungsi tiap subsistem c) Menentukan functional failure tiap subsistem d) Menentukan failure mode tiap subsistem 1.5.1. Mendefinisikan sistem (peralatan) dan fungsinya

Definisi : kumpulan komponen yang secara bersama-sama bekerja membentuk satu fungsi atau lebih.

1.5.2. Menentukan sub sistem dan fungsi tiap subsistem

Definisi : peralatan dan/atau komponen yang bersama-sama membentuk satu fungsi. Dari fungsinya subsistem berupa unit yang berdiri sendiri dalam suatu sistem

1.5.3. Menentukan functional failure tiap subsistem

Functional Failure adalah Ketidakmampuan suatu asset untuk dapat bekerja sesuai fungsinya sesuai standar unjuk kerja yang dapat diterima pemakai

(17)

1.5.4. Menentukan failure mode tiap subsistem

Failur Mode adalah Setiap kejadian yang mengakibatkan functional failure 1.5.5. FMEA CT

Didalam FMEA CT terdiri dari Subsistem CT, Functional Failure, Failure Mode pada CT (lampiran - 1).

(18)

II. PEDOMAN PEMELIHARAAN 2.1. In Service Inspection

In service inspection adalah kegiatan pengamatan visual pada bagian-bagian peralatan terhadap adanya anomali yang berpotensi menurunkan unjuk kerja peralatan atau merusak sebagian/keseluruhan peralatan.

2.1.1. Dielectric

Dalam hal ini dilakukan pemeriksaan dalam keadaan beroperasi dengan cara melihat visual kecukupan dari media dielectric CT melalui :

A. Memeriksa level ketinggian minyak trafo arus pada gelas penduga.

B. Memeriksa tekanan gas N2 melalui manometer yang terpasang di CT ( indicator berupa angka)

C. Memeriksa tekanan gas SF6 melalui manometer yang terpasang di CT ( indicator berupa angka)

D. Rembesan / kebocoran minyak CT. E. Isolator porcelain

Dilakukan pemeriksaan isolator porcelain dengan visual dari isolator. Mengamati isolator dari keretakan, flek, pecah dan kelainan yang lainnya.

2.1.2. Mechanical Structure

Mechanical structure adalah peralatan yang menyokong berdirinya trafo arus.

Inspeksi mechanical structure dilakukan dengan memeriksa :

- Kondisi core housing (rumah/tangki core) secara visual, apakah kondisi core housing normal, korosi atau retak.

(19)

2.1.3. Pentanahan CT

Inspeksi pentanahan CT dilakukan dengan memeriksa kawat dan terminal pentanahan dengan memeriksa hubungan antara terminal dengan mess grounding switchyard dengan kencang dan sempurna.

2.2. In Service Measurement

In Service Measurement adalah kegiatan pengukuran / pengujian yang dilakukan pada saat peralatan sedang dalam keadaan bertegangan / beroperasi.

2.2.1. Thermovision

Thermovision digunakan untuk melihat hot spot pada instalasi listrik, dengan Infra red thermovision dapat dilihat losses yang terjadi di jaringan, semakin tinggi suhu hotspot yang terjadi maka semakin besar losses yang terjadi. Losses dapat diakibatkan oleh sambungan yang kurang baik, pemeriksaan dengan thermovision pada trafo arus digunakan untuk melihat titik-titik sambungan pada trafo arus. Thermovisi dilakukan pada:

• Konduktor dan klem CT. Hal ini bertujuan untuk mengetahui perbedaan suhu antara konduktor dan klem CT

• Isolator dan housing CT. Hal ini bertujuan untuk mengetahui adanya kelainan / hotspot di dalam CT.

Thermovisi dilakukan setiap 3 bulan, kecuali untuk CT 500 kV dilakukan setiap 2 minggu.

(20)

2.3. Shutdown Testing/Measurement

Shutdown testing / measurement adalah pekerjaan pengujian yang dilakukan pada saat peralatan dalam keadaan padam. Pekerjaan ini dilakukan pada saat

pemeliharaan rutin maupun pada saat investigasi ketidaknormalan 2.3.1. Tahanan Isolasi

Pengujian tahanan isolasi menggunakan alat uji tahanan isolasi 5 KV untuk sisi primer dan 500 V untuk sisi sekunder. Berfungsi untuk mengetahui kualitas tahanan isolasi pada trafo arus tersebut. Pencatatan hasil pengukuran dilakukan pada saat 60 detik.

2.3.2. Tan Delta

Pengujian tangen delta dilakukan untuk mengetahui nilai faktor dissipasi (tan delta) dan nilai kapasitansi dari CT. Peningkatan nilai dari kapasitansi akan mengindikasikan adanya kertas isolasi yang terkontaminasi oleh kelembaban, pencemaran atau adanya pemburukan pada sistim isolasi CT.

Pengukuran tan delta pada CT dilakukan dalam kondisi sisi primer di hubung singkat .

(21)

A. CT tanpa test tap

Mode GST-G

Gambar 2.2. CT tanpa test tap

(22)

Pengujian dengan mode GST-G pada CT tanpa test tap bertujuan untuk mengetahui nilai tan delta overall (secara umum). Tegangan uji yang digunakan adalah 2kV sampai 10 kV.

B. CT dengan Test Tap

(23)

Mode GST-G

Mode UST

(24)

Mode GST - Guard

Pengujian Tan delta pada CT yang memiliki test tap dilakukan tiga kali pengujian yaitu GST-G, UST dan GST-Guard.

Gambar 2.6. Pengujian mode UST pada CT dengan test tap

(25)

• GST-G, bertujuan untuk mengukur nilai tan delta dan kapasitansi secara umum (overall) dengan menggunakan tegangan uji 2kV s/d 10 kV

• UST, bertujuan untuk mengukur nilai tan delta kapasitansi C1 dengan menggunakan tegangan uji 2kV s/d 10 kV

• GST-guard, bertujuan untuk mengukur nilai tan delta kapasitansi C2 dengan menggunakan menggunakan tegangan uji maksimal 500 V.

2.3.3. Pengujian Kualitas Minyak isolasi

Berdasarkan standard IEC 60422 “Mineral insulating oils in electrical equipment supervision and maintenance guide” , Trafo arus (CT) masuk dalam kategori D

(instrument/protection transformer >170 kV) dan kategori E (instrument/protection transformer ≤ 170 kV). Pengujian Kualitas minyak pada trafo instrument hanya dapat dilakukan pada trafo instrument jenis nonhermetically sealed. Pengujian kualitas isolasi dilakukan secara time based setiap 10 tahun (setelah 5 kali

pemeliharaan 2 tahunan) atau jika hasil pengujian tan delta buruk. Pengambilan sample yang kedua kali perlu dilakukan konsultasi terlebih dahulu dengan manufacturer atau mengacu pada manual instruction dari manufacturer masing-masing.

Pengujian kualitas minyak isolasi CT sesuai standard IEC 60422 meliputi : A. Pengujian Break Down Voltage (BDV)

Pengujian tegangan tembus dilakukan untuk mengetahui kemampuan minyak isolasi dalam menahan stress tegangan. Pengujian ini dapat menjadi indikasi keberadaan kontaminan seperti kadar air dan partikel. Rendahnya nilai tegangan tembus dapat mengindikasikan keberadaan salah satu kontaminan tersebut, dan tingginya tegangan tembus belum tentu juga mengindikasikan bebasnya minyak dari semua jenis kontaminan.

B. Pengujian Water Content

Pengujian kadar air untuk mengetahui seberapa besar kadar air yang terlarut / terkandung di minyak. Menurut standar IEC 60422 perlu dilakukan

(26)

koreksi hasil pengujian kadar air terhadap suhu 20 o_{C yaitu dengan} mengalikan hasil pengujian dengan faktor koreksi f.

Dimana

ts

e

f

=

2 ,

24

−

0 ,

04

Ket : f= faktor koreksi

ts = Suhu minyak pada waktu diambil (sampling)

C. Pengujian Acidity

Minyak yang rusak akibat teroksidasi akan menghasilkan senyawa asam yang akan menurunkan kualitas isolasi kertas pada trafo arus. Asam ini juga dapat menjadi penyebab proses korosi pada tembaga dan bagian trafo yang terbuat dari bahan metal.

D. Pengujian Dielectric Disspation Factor

Pengujian ini bertujuan mengukur arus bocor melalui minyak isolasi, yang secara tidak langsung mengukur seberapa besar pengotoran atau pemburukan yang terjadi.

E. Pengujian Interfacial Tension

Pengujian IFT antara minyak dengan air dimaksudkan untuk mengetahui keberadaan polar contaminant yang larut dan hasil proses pemburukan. Karakteristik dari IFT akan mengalami penurunan nilai yang sangat drastis seiring tingginya tingkat penuaan pada minyak isolasi. IFT juga dapat mengindikasi masalah pada minyak isolasi terhadap material isolasi lainnya.

(27)

F. Pengujian Sediment dan Sludge

Pengujian sediment ini bertujuan mengukur seberapa banyak (%) zat pengotor terhadap minyak isolasi trafo arus.

G. Pengujian Flash point

Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui flash point atau titik nyala api dari minyak isolasi.

2.3.4. Pengujian Dissolved Gas Analysis (DGA)

Pengujian Dissolved Gas Analysis (DGA) adalah merupakan suatu tool diagnosa untuk mendeteksi dan mengevaluasi gangguan pada peralatan tenaga listrik dengan cara mengukur beberapa kandungan gas di dalam minyak isolasi meliputi gas: Nitrogen(N2), Oxygen (O2), Hydrogen (H2), Carbon monoxide (CO), Carbon dioxide(CO2), Methane (CH4), Ethane (C2H6), Ethylene(C2H4) dan Acetylene (C2H2). Mengacu pada standard IEC 60599 “Mineral oil-impragnated electrical equipment in service-Guide to interpretation of Dissolved and free gas analysis” ,

kelainan dalam peralatan trafo instrument dapat dideteksi dengan menggunakan DGA.

2.3.5. Tahanan Pentahanan

Pengukuran besarnya tahanan pentanahan menggunakan alat uji tahanan pentanahan. Nilai tahanan pentanahan mempengaruhi keamanan personil terhadap bahaya tegangan sentuh.

2.3.6. Ratio

Pengukuran ratio bertujuan untuk membandingkan nilai ratio hasil pengukuran dengan nilai pada nameplate.

(28)

Gambar 2.8. Pengujian Ratio dengan Metode Tegangan

Pada sisi sekunder diinjeksikan tegangan yang sesuai, dibawah tegangan saturasi (knee voltage) dan pada sisi primer diukur tegangan menggunakan voltmeter skala rendah dengan impedansi tinggi (20 000 Ω/V atau lebih). Ratio belitan mendekati sama dengan ratio tegangan yaitu membandingkan tegangan di sisi primer dengan tegangan disisi sekunder.

Gambar 2.9. Pengujian Ratio dengan Metode Arus

Pengujian ini menggunakan alat uji injeksi arus (high current test injection), dilakukan dengan mengatur catu daya pada alat uji sesuai dengan nilai yang diinginkan serta mencatat arus pada sisi sekunder kedua CT. rasio dari CT adalah sama dengan rasio dari CT referensi yang dikalikan rasio antara arus sisi sekunder CT referensi dengan arus sisi sekunder CT yang diuji, seperti persamaan :

(29)

NT : Rasio CT yang diuji NR : Rasio CT referensi IR : Arus CT referensi

IT : Arus CT yang diuji (~ nominal) 2.3.7. Pengujian Eksitasi atau Vknee

Tujuan dari pengujian ini adalah untuk mengetahui karakteristik eksitasi dari trafo arus. Karakteristik eksitasi adalah suatu grafik yang menggambarkan hubungan antara arus eksitasi dan tegangan rms yang diterapkan pada sisi sekunder CT dalam kondisi sisi primer open circuit. Dalam kurva karakteristik eksitasi dapat diketahui tegangan knee dari suatu CT maka dapat dipastikan bahwa CT tidak mengalami kejenuhan saat arus primer sama dengan arus hubung singkat tertinggi.

(30)

Gambar 2.11. Karakteristik Eksitasi

2.4. Shutdown Treatment

Shutdown treatment adalah pekerjaan untuk memperbaiki anomali yang ditemukan pada saat in service inspection/measurement atau menindaklanjuti shutdown

testing/measurement

Tabel 2.1. Shutdown treatment pada CT

No Peralatan yg Dipelihara Cara Pemeliharaan Standar Hasil 1 Box Terminal Bersihkan Box Terminal. Bersih

(31)

Periksa gasket / karet tutup Box Terminal.

Rapat & Tidak Bocor

Periksa gland kabel entry. Rapat

Buka tutup Box Terminal &

bersihkan bagian dalam. Bersih

2

Baut-baut Terminal Utama dan Pentanahan serta baut wiring dalam Box Terminal

Bersihkan terminal & kabel

konektor. Bersih

Pengencangan baut-baut

terminal. Kencang

3 Limit Switch Indikator dan

Alarm low presure SF6 Uji fungsi. Trip dan Indikasi

4 Isolator dan Housing CT serta kaca penduga

Bersihkan Isolator dan Housing CT serta kaca penduga.

Bersih

III. EVALUASI HASIL PEMELIHARAAN DAN REKOMENDASI 3.1. In Service Inspection

Tabel 3.1. Evaluasi dan Rekomendasi inservice inspection CT No Item Inspeksi Hasil Inspeksi Rekomendasi

1. Level ketinggian minyak

Minimum ‐ Pastikan kondisi indikator ketinggian minyak normal / tidak

(32)

normal

‐ Periksa apakah ada kebocoran minyak

‐ Lakukan langkah seperti pada item 3 tabel ini.

Maksimum ‐ Pastikan kondisi indikator

ketinggian minyak normal / tidak normal

‐ Pastikan bahwa tidak ada kontaminasi air dari luar

‐ Periksa kondisi seal, jika kondisi seal sudah fatik maka lakukan penggantian seal dan penggantian minyak sesuai manual

instrcuction/hubungi manufacturer.

2. Level tekanan gas Minimum ‐ Pastikan kondisi indikator manometer normal / tidak normal ‐ Periksa apakah ada kebocoran gas ‐ Periksa kondisi seal, jika kondisi

seal sudah fatik maka lakukan penggantian seal dan penambahan gas sesuai manual

instruction/hubungi manufacturer.

Maksimum ‐ Pastikan kondisi indikator

(33)

3. Kebocoran minyak Rembes/Bocor ‐ Periksa sumber kebocoran minyak ‐ Lakukan pengujian kualitas minyak untuk memastikan kondisi minyak isolasi (khusus untuk jenis non hermatically sealed)

‐ Jika hasil pengujian minyak isolasi dalam kondisi poor, maka lakukan langkah seperti pada sub bab 3.3.3 (karakteristik minyak)

‐ Periksa kondisi seal, jika kondisi seal sudah fatik maka lakukan penggantian seal dan penggantian minyak sesuai manual

instrcuction/hubungi manufacturer.

4. Kondisi fisik isolator porcelain

Flek/Retak/pecah Lakukan penggantian CT bila pecah tdk bisa ditoleransi. (retak melingkar) Lapisi dengan insulator varnish untuk kondisi isolator flek atau dengan gunakan ceramic sealer/ceramic rebound untuk kondisi pecah kecil. 5. Kondisi core

housing

Retak Lakukan penggantian CT

6. Kondisi structure penyangga

Korosi/Kendor/Be ngkok

Cat ulang / perbaiki

7. Kondisi grounding Lepas/kendor/ rantas

‐ Sambungkan kembali kawat pentanahan sehingga pentanahan

(34)

tersambung dengan mesh grounding GI.

‐ Kencangkan kembali kawat pentanahan sehingga pentanahan tersambung dengan mesh grounding GI.

‐ Sambungkan ganti kawat pentanahan sehingga pentanahan tersambung dengan mesh grounding GI.

3.2. In Service Measurement

3.2.1. Thermovisi klem dan konduktor

Data Tambahan yang diperlukan untuk evaluasi hasil thermovisi adalah : Beban saat pengukuran dan Beban tertinggi yang pernah dicapai (dalam Ampere). Selanjutnya dihitung selisih (∆T akhir) antara suhu konduktor dan klem dengan mengunakan rumus berikut :

(I max/I beban)2_x_│∆_{T awal}_│ dimana :

(35)

I beban : Beban saat pengukuran

│∆T awal │ : Selisih suhu konduktor dan klem CT

Tabel 3.2 Evaluasi dan Rekomendasi Thermovisi Klem

No ∆T akhir Rekomendasi

1. <10o Kondisi normal, pengukuran berikutnya dilakukan sesuai jadwal

2. 10o_-25o _{Perlu dilakukan pengukuran satu bulan lagi}

3. 25o_-40o_Perlu_direncanakan_perbaikan

4. 40o_-70o _{Perlu dilakukan perbaikan segera}

5. >70o_Kondisi_darurat

3.2.2. Thermovisi Isolator dan Housing CT

Evaluasi dilakukan dengan cara membandingkan hasil thermography CT fasa R,S, dan T.

Berdasarkan InternationaI Electrical Testing Association (NETA) Maintenance Testing Specifications (NETA MTS-1997) interpretasi hasil thermovisi dapat dikategorikan sebagai berikut:

Tabel 3.3. Evaluasi dan rekomendasi Thermovisi isolator dan housing CT

(36)

(perbedaan suhu antar fasa)

1. 1 o_{C – 3}o_C _{Dimungkinkan ada ketidaknormalan, perlu investigasi} lanjut.

2. 4 o_{C – 15}o_C _{Mengindikasikan adanya defesiensi, perlu dijadwalkan} perbaikan.

3. >16o_C _{Ketidaknormalan Mayor, perlu dilakukan perbaikan /} penggantian segera.

3.3. Shutdown Testing/ Measurement 3.3.1. Tahanan Isolasi

Standar : VDE

Batasan yang digunakan : 1MOhm per 1 kV (phasa-phasa)

Tabel 3.3. Evaluasi dan Rekomendasi Pengujian Tahanan Isolasi

No Hasil Uji Keterangan Rekomendasi 1. > 1MOhm/1kV Good

(37)

3.3.2. Tan Delta

Batasan Tan δ (reff ABB)

Tabel 3.4. Evaluasi dan Rekomendasi Pengujian Tan Delta

No Hasil Pengujian Keterangan Rekomendasi 1 CT 70 kV

(38)

< 5% Acceptable Lakukan pengujian sesuai periode yang dijadwalkan

> 5% Unacceptable a.Lakukan pengujian sekali lagi untuk memastikan akurasi hasil uji

b.Lihat trend hasil pengujian /hasil uji periode sebelumnya

c. Bandingkan dengan hasil pengujian yang lain (tahanan isolasi), Jika mengindikasikan hal yang sama (poor) maka :

d. Lakukan pengujian kualitas minyak isolasi dan DGA (khusus untuk CT jenis non hermatically sealed) jika CT berusia > 10 th dan belum pernah dilakukan

pengambilan sample minyak (atau hubungi manufacturer jika sebelumnya sudah pernah dilakukan pengambilan sample minyak)

e. Cek Kondisi Diaphragm bellows, jika terindikasi kemasukan air/udara maka laksanakan penggantian minyak sesuai manual instruction atau hubungi

manufacturer.

f. Lakukan penggantian bila hasil perbaikan tetap menunjukkan > 5 %.

(39)

<2.5% Acceptable Lakukan pengujian sesuai periode yang dijadwalkan

>2.5% Unacceptable a.Lakukan pengujian sekali lagi untuk memastikan akurasi hasil uji

d. Lakukan pengujian kualitas minyak isolasi dan DGA (khusus untuk CT jenis non hermatically sealed) jika CT berusia > 10 th dan belum pernah dilakukan

pengambilan sample minyak (atau hubungi manufacturer jika sebelumnya sudah pernah dilakukan pengambilan sample minyak)

manufacturer.

f. Lakukan penggantian bila hasil perbaikan tetap menunjukkan > 2.5 %.

3 CT 500 kV

(40)

*) Hasil pengujian tan delta diatas sudah dikoreksi pada temperature 20oC

3.3.3. Kualitas Minyak

Tabel 3.5.Evaluasi dan Rekomendasi Pengujian Kualitas Minyak dijadwalkan

>0.5% Unacceptable a.Lakukan pengujian sekali lagi untuk memastikan akurasi hasil uji

d. Lakukan pengujian kualitas minyak isolasi dan DGA(khusus untuk CT jenis non hermatically sealed) jika CT berusia > 10 th dan belum pernah dilakukan pengambilan sample minyak (atau hubungi manufacturer jika sebelumnya sudah pernah dilakukan pengambilan sample minyak)

manufacturer.

f. Lakukan penggantian bila hasil perbaikan tetap menunjukkan > 0.5 %.

(41)

No Hasil Pengujian Keterangan Rekomendasi

1. Breakdown Voltage:

Kategori D (>170kV)

>60 kV/2.5 mm Good Normal.

50-60 kV/2.5 mm Fair - Periksa apakah ada indikasi kebocoran CT dan perbaiki. - Laksanakan penggantian minyak sesuai manual instruction atau hubungi manufacturer. <50 kV/2.5 mm Poor Kategori E (≤ 170 kV) s.d.a >50 kV/2.5 mm Good 40-50 kV/2.5 mm Fair <40kV/2.5 mm Poor

2. Water Content Koreksi ke suhu 20oC

Kategori D (>170kV)

(42)

5-10ppm Fair - Periksa apakah ada indikasi kebocoran CT dan perbaiki. - Laksanakan penggantian minyak sesuai manual instruction atau hubungi manufacturer. >10ppm Poor Kategori E (≤ 170 kV) s.d.a <5ppm Good 5-15ppm Fair >15ppm Poor 3. Acidity Kategori D (>170kV) <0.1 Good ‐ Normal.

0.1-0.15 Fair ‐ Laksanakan penggantian minyak

sesuai manual instruction atau hubungi manufacturer dan monitor. ‐ Bila acidity tetap tinggi laksanakan

penggantian CT.

>0.15 Poor

Kategori E (≤ 170 kV)

s.d.a

(43)

0.1-0.2 Fair

>0.2 Poor

4. Dielectric Dissipation Factor

Kategori D (>170kV)

<0.01 Good Normal.

0.01-0.03 Fair - Periksa apakah ada indikasi kebocoran CT dan perbaiki. - Laksanakan penggantian minyak sesuai manual instruction atau hubungi manufacturer. >0.03 Poor Kategori E (≤ 170 kV) s.d.a <0.1 Good 0.1-0.3 Fair >0.3 Poor 5. Interfacial Tension (mN/m) Kategori D (>170kV) >28 Good ‐ Normal.

(44)

Standard yang digunakan : IEC 60422 “Mineral insulating oils in electrical equipment supervision and maintenance guidance”.

*) Khusus untuk CT jenis non hermatically sealed, setalah beroperasi 10 tahun atau jika diperlukan untuk keperluan investigasi

3.3.4. DGA

Standar yang digunakan IEC 60599 tahun 1999 “Mineral oil-impragnated electrical equipment in service-Guide to interpretation of Dissolved and free gas analysis”.

Tabel 3.6. Evaluasi dan Rekomendasi pengujian DGA

<22 Poor sesuai manual instruction atau _{hubungi manufacturer.}

Kategori E (≤ 170 kV) Bukan merupakan pengujian rutin

6. Pengujian Sedimen dan Sludge

<0.02% Good ‐ Normal.

>0.02% Poor ‐ Laksanakan penggantian minyak

sesuai manual instruction atau hubungi manufacturer.

7. Pengujian Flash Point

Perubahan <10% Good ‐ Normal.

Perubahan >10% Poor ‐ Laksanakan penggantian minyak sesuai manual instruction atau hubungi manufacturer.

(45)

Jenis fault C2H2/C2H4 CH4/H2 C2H4/C2H6 Rekomendasi

PD Partial Discharge NS 1)_{<0.1 <0.2}_Investigasi_lebih lanjut D1 Discharge of Low energy >1 0.1-0.5 >1 Investigasi lebih lanjut D2 Discharge of High energy 0.6-2.5 0.1-1 >2 Investigasi lebih lanjut T1 Thermal Fault < 300o_C NS 1) _>1 (NS) <1 Investigasi lebih lanjut T2 Thermal Fault 300<t<700o_C <0.1 >1 1-4 Investigasi lebih lanjut T3 Thermal Fault >700o_C <0.2 >1 >4 Investigasi lebih lanjut

NS 1) = not significant regardless of value.

3.3.5. Tahanan Pentanahan

Tabel 3.7. Evaluasi dan Rekomendasi Pengujian Tahanan Pentanahan

No Hasil Pengujian Keterangan Rekomendasi

(46)

2. > 1Ohm Poor Periksa kondisi konduktor grounding dan sambungan.

3.3.6. Ratio

Standard yang digunakan : IEEE Std C57.13-1993 “Standard Requirements for Instrument Transformers”.

Error ratio hasil pengukuran dan nameplate dikategorikan menjadi dua batasan yaitu :

1. CT untuk keperluan metering : error maksimum + 0.1%

2. CT untuk keperluan lain (proteksi, load control dan keperluan sejenisnya) : error maksimum + 1.2%

3.4. Shutdown Inspection

Tabel 3.8. Evaluasi dan Rekomendasi Hasil Shutdown Inspection

No Item Inspeksi Kondisi Normal Rekomendasi bila kondisi normal tidak terpenuhi

1 Box Terminal

Bersih ‐ Dibersihkan

Kering

‐ Periksa gasket / karet tutup Box

Terminal ada yg aus / sudah mengeras. Bila sdh aus agar gasket / karet diganti. ‐ Periksa kondisi tutup box beroperasi

normal / tidak.

‐ Periksa kondisi engsel/baut/kunci penutup box normal / tidak.

(47)

‐ Periksa kondisi box terminal masih baik/sudah berkarat/berlubang. ‐ Periksa kondisi gland kabel tertutup

rapat / tidak. Agar selalu tertutup rapat.

2

Bersih Dibersihkan dari kotoran, jamur & karat.

Kencang Lakukan pengencangan baut-baut terminal.

3

Limit Switch Indikator dan Alarm low presure SF6

Beroperasi normal Lakukan pengujian fungsi

4

Isolator dan Housing CT serta kaca penduga

Bersih Dilakukan pembersihan

IV. TABEL URAIAN KEGIATAN PEMELIHARAAN

Tabel 4.1. Uraian Kegiatan Pemeliharaan

Jenis Pemeliharaan Jenis Inspeksi/Pengujian Periode Batasan

(48)

In service Inspection 1. Pemeriksaan level ketinggian minyak CT

Mingguan NORMAL Visual

2. Pemeriksaan level

tekanan minyak (khusus untuk dengan rubber bellow) dan tekanan gas.

Harian MEDIUM Visual

3. Pemeriksaan kebocoran

minyak

Harian NORMAL Visual

4. Pemeriksaan kondisi fisik isolator porcelain

5. Pemeriksaan kondisi

core housing

structure penyangga

Tahunan NORMAL Visual

grounding

Bulanan NORMAL Visual

Jenis Pemeliharaan Jenis

Inspeksi/Pengujian Periode

Batasan

Operasi Alat Uji In service 1. Thermovisi antara klem 3 Bulanan ∆T < 10 0_{C Kamera}

(49)

measurement dan konduktor atau 2

mingguan

Thermography

2. Thermovisi housing &

isolator CT Bulanan atau 2 mingguan ∆T = 1 - 3 0_{C Kamera} Thermography Shutdown Testing Measurement 1. Pengujian tahanan Isolasi

2 Tahunan > 1MΩ/1kV Alat Uji Tahanan Isolasi

2. Pengujian Tan Delta dan Kapasitansi

2 Tahunan 70 kV < 5 % Alat uji tan delta 150 kV < 2,5 % 500 kV < 0,5 % 3. Pengujian Tahanan Pentahanan

2 Tahunan < 1 Ω Alat uji tahanan pentanahan

4. Pengujian Ratio Jika direlokasi Metering + 0,1% Proteksi + 1,2%

Alat uji ratio

(50)

6. Pengujian kualitas

minyak isolasi, meliputi ;

Time based setiap 10 tahun atau jika diperlukan (hasil Tan Delta melebihi nilai standar) a. Pengujian Break Down Voltage (BDV) b. Pengujian Water Content c. Pengujian Acidity d. Pengujian Dielectric Disspation Factor e. Pengujian Interfacial Tension f. Pengujian Sediment dan Sludge

g. Pengujian Flash point

< 70 kV ≥ 30 kV/2,5 mm 70-170 kV ≥ 40 kV/2,5 mm > 170 kV ≥ 50 kV/2,5 mm mgH2O/kg Oil at 200_{C < 5} mgKOH/g < 0,1 > 170 kV : < 0,01 ≤ 170 kV : < 0,1 mN/m > 28 > 0,2 Perubahan < 10 %

Alat uji Teg tembus

Alat uji Kadar Air

lat uji Kadar Keasaman Alat uji Tan δ minyak

Alat uji IFT Alat uji Sediment Alat uji Flash Point

(51)

diperlukan (hasil Tan Delta melebihi nilai standar) H2 < 100 CH4 < 120 C2H2 < 35 C2H4 < 50 C2H6 < 65 CO < 350 CO2 < 2500 N2 < 1 - 10 % O2 < 0,2 - 0.35

Shutdown treatment 1. Pemeliharaan Box Terminal

2 Tahunan NORMAL Visual, seal, compound

2. Pemeliharaan

2 Tahunan NORMAL & KENCANG

Tools set

(52)

dan Alarm low presure SF6

NORMAL Multi meter

4. Isolator dan Housing

CT serta kaca penduga

2 Tahunan BERSIH Tools set & Lap Majun

DAFTAR ISTILAH

(53)

In service inspection : Pemeriksaan dalam kondisi bertegangan dengan panca indera

In service measurement : pemeriksaan/pengukuran dalam kondisi bertegangan dengan alat bantu.

Shutdown testing : Pengujian/pengukuran dalam keadaan tidak bertegangan

Shutdown function check : Pengujian fungsi dalam keadaan tidak bertegangan

Online Monitoring : Monitoring peralatan secara terus menerus melalui alat ukur terpasang

(54)

1. IEC 60422 “Mineral insulating oils in electrical equipment supervision and maintenance guidance

2. IEC 60599 tahun 1999 “Mineral oil-impragnated electrical equipment in service-Guide to interpretation of Dissolved and free gas analysis”

3. IEEE Std C57.13-1993 “Standard Requirements for Instrument Transformers”.

4. Presentasi DOBLE tentang pengujian CT 5. Presentasi ABB tentang diagnose CT

6. Paper IEEE, “A Tool for Realibity and Safety: Predict and Prevent Equipment failures with Thermography” , Copyright mareial IEEE Paper No. PCIC-97-06

(55)

LAMPIRAN

(56)

LAMPIRAN

(57)

LAMPIRAN

(58)

LAMPIRAN

Formulir in service Inspection Bulanan

4 . 2 . F o r m u l i r

(59)

LAMPIRAN

(60)

LAMPIRAN