Latar Belakang Partial Discharge dapat terjadi pada isolasi SF6 di Gas Insulated Switchgear (GIS) Waru sehingga mengakibatkan kegagalan isolasi Lokasi

Hardian Ekaputra 2208100082

Dosen Pembimbing:

I Gusti Ngurah Satriyadi Hernanda, ST, MT Dr. Eng. I Made Yulistya Negara, ST, M.Sc

ANALISIS KINERJA INSULASI SF₆

PADA GAS INSULATED SWITCHGEAR

(GIS) P3B WARU BERDASARKAN INTERPRETASI PENGUKURAN

ACOUSTIC INSULATION ANALYZER

(AIA) MENGGUNAKAN METODE STOKASTIK

Latar Belakang

• Partial Discharge dapat terjadi pada isolasi SF6 di Gas Insulated Switchgear (GIS) Waru

sehingga mengakibatkan kegagalan isolasi • Lokasi terjadinya partial discharge pada

kompartemen GIS perlu diketahui

• Perlu adanya prediksi/ramalan kondisi isolasi pada beberapa tahun yang akan datang sebagai referensi pemeliharaan

Rumusan Masalah

• Bagaimana cara pengujian partial discharge pada isolasi SF6 dalam kompartemen GIS menggunakan piranti Acoustic Insulation Analyzer (AIA)

• Memprediksi peluang terjadinya pemeliharaan untuk isolasi SF₆ pada GIS Waru 150kV menggunakan

Batasan Masalah

• Analisis kinerja SF₆ berdasarkan hasil pengukuran partial discharge

• Pengukuran partial discharge menggunakan piranti Acoustic Insulation Analyzer (AIA)

• Data yang digunakan dalam proses Markov hanya berdasar pada Hasil Interpretasi AIA

Isolasi SF

₆

• Gas SF₆ Sulfur Heksafluorida merupakan gas yang cepat menyerap elektron sehingga busur api tidak

terjadi saat pelepasan pemutus.

• memiliki kekuatan dielektrik 2 sampai 3 kali dielektrik udara, yaitu kira-kira 9 kV/mm

Partial Discharge

• “a localised electric discharge that only partially

bridges the insulation between conductors and which may or may not occur adjacent to a conductor”

Proses Kegagalan pada SF

₆ • Medan yang seragam

– aktivitas ionisasi – banjiran elektron

• Medan tak seragam

– Corona

Acoustic Insulation Analyzer

• Acoustic Insulation Analyzer (AIA) adalah alat untuk

menganalisa sinyal elektrik dengan menggunakan sensor ultrasonik. Sensor ini akan mendeteksi sinyal akustik yang dipancarkan secara terus menerus dari partikel yang memantul dan partial discharge dalam

Pengukuran AIA

Sensor Filter Amplifier

RMS measurement Rectifier Smoothing Envelope Curve Generator Loudspeaker, Peak Value Detector Display

Hasil Ukur Phase Mode

Dengan sudut phasa 360° terdapat sinyal yang berasal dari partikel yang berada di dalam GIS dengan amplitudo antara 0,4 mV hingga 1,54 mV; dengan nilai rata-rata 0,48 mV.

Pengukuran AIA

Tahun 2005 CB (mV) CT busbar A (mV) CT busbar B (mV) DS (mV) Sealing End (mV) Maximum 1.67 1.67 1.67 1.67 1.67 Minimum 0.46 0.48 0.45 0.45 0.47 Average 0.63 0.80 0.60 0.60 0.63 Tahun 2006 CB (mV) CT busbar A (mV) CT busbar B (mV) DS (mV) Sealing End (mV) Maximum 1.54 1.67 0.72 1.67 0.64 Minimum 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 Average 0.48 0.49 0.48 0.48 0.48 Tahun 2008 CB (mV) CT busbar A (mV) CT busbar B (mV) DS (mV) Sealing End (mV) Maximum _{1.67 1.67 1.45 0.70 1.67} Minimum _{0.14 0.14 0.15 0.15 0.16} Average 0.17 0.28 0.19 0.19 0.21

Analisis Markov

Analisis Markov adalah suatu

teknik matematik untuk peramalan perubahan pada variabel-variabel

tertentu berdasarkan pengetahuan dari perubahan sebelumnya

Analisis Markov

• Keadaan 1: GI membeli gas SF₆ pada supplier W • Keadaan 2: GI membeli gas SF₆ pada supplier L • Dengan demikian matriks peluang transisi adalah P:

Supplier pilihan GI pada suatu minggu

Pilihan pada minggu berikutnya

W L

W 90 10

Analisis Markov

Analisis Markov

Pemodelan Markov Hasil Uji AIA

pada GIS Waru

• Penentuan obyek – CB, CT busbar A, CT Busbar B, DS, Sealing End • Penentuan keadaan State (dalam mV) – 0,05 – 0,149 → 0,1 – 0,15 – 0,249 → 0,2 – 0,25 – 0,349 → 0,3 – 0,35 – 0,449 → 0,4 – 0,45 – 0,549 → 0,5 – 0,55 – 0,649 → 0,6 – 0,65 – 0,749 → 0,7 – 0,75 – 0,849 → 0,8 – 0,85 – 0,949 → 0,9 – 0,95 – 0,1049 → 0,10 – 0,105 – 1,149 → 0,11 – 0,115 – 1,249 → 0,12

Diagram Markov

Matriks Peluang Transisi

Circuit Breaker 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0.765 0.059 0.059 0.118 0 0 0 0.091 0.091 0.636 0.182 0 0 0 0 0 0.8 0.2 0 0 0 0 0 0.333 0.667 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0

Diagram Markov

Matriks Peluang Transisi

CT Busbar A 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0.375 0.375 0.125 0 0.125 0 0 0 0 0.038 0.038 0.615 0.192 0.115 0 0 0 0 0 0.818 0.182 0 0 0 0 0 0 0.75 0.25 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0

Diagram Markov

Matriks Peluang Transisi

CT Busbar B 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0.6 0.1 0.1 0.15 0.05 0 0 0 0 0 0 0.042 0.042 0.833 0.083 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0

Diagram Markov

Matriks Peluang Transisi

Disconnector Switch 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0.632 0.105 0.053 0.105 0.053 0.053 0 0 0 0 0.867 0.067 0 0.067 0 0 0 0.818 0 0.182 0 0 0 0.2 0.8 0 0 0

Diagram Markov

Matriks Peluang Transisi

Sealing End 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0.8 0.067 0.067 0 0 0 0.067 0 0.111 0 0 0.889 0 0 0 0 0 0 0 0.654 0.192 0.154 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0

Analisis Hasil Markov

Circuit Breaker

Keadaan Peluang Steady State 0,2 0.823077013 0,4 0.176923074 0,5 0.000000013 0,6 0.0000000070 0,7 0 0,8 0 0,9 0 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 0,2 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 P e lu a n g Keadaan

Analisis Hasil Markov

Keadaan Peluang Steady State 0,2 0.422667465 0,3 0.429555378 0,4 0.147777068 0,5 0.000000052 0,6 0.000000029 0,7 0.000000007 0,8 0 0,9 0 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 P e lu a n g Keadaan

Peluang Steady State

Analisis Hasil Markov

Analisis Hasil Markov

Keadaan Peluang Steady State 0,2 0.74576271175 0,3 0.12711864407 0,4 0.12711864407 0,5 0.00000000009 0,6 0.00000000002 0,7 0 0,8 0 0,9 0 1,0 0 1,1 0 0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 Pe lu a n g Keadaan

Peluang Steady State

Analisis Hasil Markov

Analisis Hasil Markov

Keadaan Peluang Steady State 0,2 0.7992387999 0,3 0.1332064669 0,4 0.0675547081 0,5 0.0000000182 0,6 0.0000000027 0,7 0.0000000039 0,8 0.0000000004 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 P e lu a n g Keadaan

Peluang Steady State

Analisis Hasil Markov

Analisis Hasil Markov

Keadaan Peluang Steady State 0,2 0.8582677143 0,3 0.0708661419 0,4 0.0708661419 0,5 0.0000000070 0,6 0 0,7 0.0000000029 0,9 0 1,2 0 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,9 1,2 P e lu a n g Keadaan

Peluang Steady State

Analisis Hasil Markov

Analisis Hasil Markov

Kesimpulan

1. Terdapat partial discharge dari hasil pengujian AIA yang dilakukan di 24 kompartemen GIS Waru dengan nilai maksimum 2 pC. Berdasarkan standar IEC 270, maka hasil pengujian menunjukkan bahwa partial discharge yang teruji berada di bawah standar batas nilai (< 4 pC), jadi yang terdeteksi oleh AIA merupakan sinyal noise

2. Untuk setiap komponen dari bay kompartemen GIS yang terdiri dari Circuit Breaker, Current Transformator Busbar A, Current Transformator Busbar B, disconnector Switch, dan sealing end didapatkan peluang steady state untuk setiap keadaannya menunjukkan peluang terbesar akan nilai yang terdeteksi pada pengukuran beberapa tahun mendatang sebesar 0,15 – 0,449 mV. Dan peluang untuk pemeliharan adalah 0, yang artinya tidak perlu dilakukan pemeliharan apalagi penggantian sistem isolasi sampai 10 tahun mendatang