DEADLY DESIGN OF RETROFIT
Retrofit bisa diartikan sebagai rekondisi peralatan. Namun apa jadinya bila hasil rekondisi tidak memenuhi standar mutu yang berlaku?
Gambar di samping adalah salah satu desain PMT retrofit yang tidak memenuhi standar mutu yang jelas.
Modifikasi media
pemadam busur api dari Gas SF-6 menjadi Vacuum memerlukan perubahan besar baik dimensi
penggerak Moving Contact maupun dudukan (seating) Vacuum Bottle pada
tabung Gas SF-6.
Tujuan utama digantinya SF-6 menjadi Vacuum adalah untuk memperbaiki nilai tahanan kontak dan menjadikan PMT free maintenance.
Diharapkan modifikasi yang dilakukan tidak membawa efek samping atau permasalahan baru. Terutama modifikasi pada dimensi penggerak Moving Contact. Karena pada titik itulah penggerak
peredaman busur api dilakukan.
Pada PMT SF-6 jarak
Arcing Contact adalah ± 80 mm. Sedangkan pada Vacuum jarak Moving Contact dan Fixed Contact adalah antara 16 sampai dengan 18 mm. CONTACT TERMINAL CONTACT TERMINAL FIXED CONTACT MOVING CONTACT HOLDER INSULATING CONNECTING ROD OPEN CLOSE GEARBOX MECHANIC LINK PIN DRIVER OVAL HOLE
Bila dilakukan modifikasi media interrupter dari SF-6 ke Vacuum tentunya Insulating Connecting Rod harus dimodifikasi sesuai dengan jarak “stroke” Vacuum. Dengan memperhatikan desain modifikasi Insulating Connecting Rod di atas, maka didapat bahwa penyesuaian “stroke” digunakan Oval Hole untuk pergerakan Pin Driver.
Sebagai contoh pada PMT merk Merlin Gerin bila “stroke” SF-6 adalah 80 mm dan “stroke” Vacuum adalah 17 mm maka panjang Oval Hole adalah ± 63 mm.
Kendala dalam penyesuaian “stroke” antara lain :
1. Bila permukaan Oval Hole tidak halus (rata) maka akan menghambat laju pergerakan Pin Driver.
2. Ukuran Oval Hole yang berbeda dan tidak presisi pada masing-masing phasa dapat mengakibatkan tidak serempaknya kontak PMT saat dioperasikan Open maupun Close.
3. Insulating Connecting Rod terbuat dari bahan Vertinax. Bila mengalami benturan secara terus menerus (dikarenakan penyesuaian “stroke”) maka berpotensi mengalami keausan bahan sehingga dapat mengakibatkan retak ataupun patah. Akan berakibat sangat fatal apabila Insulating Connecting Rod patah, saat PMT telah dinyatakan “Open” ternyata kedua kontak busurnya masih terhubung.
Telah diketahui bahwa PMT dengan media pemadam busur api Vacuum mempunyai kelemahan saat mendapat order “Close” dari mekanik PMT, yaitu adanya Bouncing Back. Bouncing Back disebabkan karena kedua permukaan busur kontak (Arching Contacs) adalah rata (flat). Dua buah benda yang permukaannya rata bila salah satunya diberikan gaya sampai keduanya beradu maka akan timbul gaya sisa dari peraduan keduanya. Gaya inilah yang disebut Bouncing Back pada PMT Vacuum. Gaya sisa dari proses
a. Posisi Pin Driver
saat PMT “close”. b. Posisi Pin Driver saat PMT “open”.
17 mm 63 mm OVAL HOLE PIN DRIVER
hanyalah meminimalisir dengan cara menambahkan Conctact Force Spring pada Over travel Component. Berikut cara kerjanya :
A. Kontak-kontak terbuka sepenuhnya. Over Travel Component digerakkan oleh Mekanik PMT. Over Travel Component menggerakkan Moving Contact Vacuum Bottle.
B. Saat Mekanik PMT bergerak dan memberikan order “Close” maka Over travel Component menggerakkan Moving Contact Vacuum Bottle.
C. Saat kedua kontak sepenuhnya menutup, maka Over Travel Component melanjutkan gerakannya mendorong Contact Force Spring sampai Mekanik PMT berhenti memberi gaya dorong pada Over Travel component. Jadi fungsi dari pegas (Contact Force Spring) adalah meredam (meminimalisir) gaya sisa yang ditimbulkan karena beradunya kedua kontak pada Vacuum Bottle, sehingga Bouncing Back yang terjadi masih masuk dalam batas toleransi yang diijinkan yaitu ± 10 milisecond.
CONTACTS FULLY CLOSE CLOSING CONTACT FORCE SPRING CLOSING OVER TRAVEL COMPONENT TO THE MECHANISM
D. Saat Mekanik PMT bergerak dan memberikan order “Open”, maka kedua kontak busur masih menutup sampai hilangnya “gap” pada Over Travel Component (dt).
E. Saat “gap” hilang Over Travel Component mulai membuka kedua kontak busur Vacuum sampai Mekanik PMT berhenti menggerakannya.
Kembali pada desain retrofit di atas, tidak terdapat pegas seperti pada desain-desain PMT Vacuum pabrikan. Hal ini menimbulkan beberapa masalah yang dapat menjadi penyebab gangguan dan penyebab gagalnya peredaman busur api baik saat switching maupun hubung singkat, diantaranya :
1. Bouncing Back yang terlalu besar.
Bouncing Back sebagai gaya sisa yang tak dapat dikendalikan dapat berakibat ausnya kontak busur Vacuum Bottle dan timbulnya karbon sisa peredaman busur api yang tak sempurna. Kedua hal inilah yang menyebabkan usia pakai PMT lebih pendek sampai pada saat dimana Vacuum Bottle tidak dapat lagi meredam busur api.
2. Sulitnya mengatur settingan tahanan kontak (<100 ) dan keserempakan ketiga phasa Interrupter.
Salah satu kesulitan yang ditemukan pada PMT Retrofit di atas adalah sulitnya mencari settingan tahanan kontak dan keserempakan. Untuk mencari tahanan kontak yang sesuai dengan standar yaitu kurang dari 100 adalah dengan cara menambah gaya dorong pada Insulating Connecting Rod atau memberi “spacer” di antara Holder dan Terminal
CONTACTS FULLY OPEN
CONTACTS FULLY CLOSE
Contact untuk memperpendek jarak Over Travel dalam menyatukan kontak busur. Imbasnya gaya sisa dari hasil benturan kontak busur akan menyebabkan Bouncing Back dan keserempakan melebihi nilai standar maksimum 10 mili second. Sebaliknya bila dipaksakan mencari settingan keserempakan dan bounce, maka pastilah hasil uji tahanan kontak tidak memenuhi standar.
Contoh Hasil Uji Keserempakan PMT yang mementingkan parameter tahanan kontak
Contoh nyata akibat buruknya desain retrofit PMT di atas adalah kejadian di Gardu Induk Palur sekitar pertengahan tahun 2011 pada PMT PLR 09. Dari hasil pengamatan kami, apa yang terjadi pada Vacuum Bottle Phasa R adalah akibat kesalahan desain pada Over Travel Component. Akibat desain yang tidak dilengkapi dengan Contact Spring Force maka saat PMT PLR 09 “Close” dan terjadi Bouncing Back, kedua kontak busur PMT dalam keadaan “floating”.
Kondisi “floating” atau mengambang adalah kondisi dimana kontak busur tidak dalam keadaan ideal untuk menutup atau membuka. Bila diasumsikan
BOUNCE BACK YANG MASIH DIIJINKAN ADALAH ±10 ms JARAK SEREMPAK YANG MASIH DIIJINKAN ADALAH ±10 ms
kondisi “Close” maka masih terdapat “gap” diantara kontak busurnya, sebaliknya bila diasumsikan “Open”, jarak bebas kontak busur terlalu kecil.
PMT PALUR 09 Break Down Vacuum Bottle
Saat kondisi demikian dan PMT berbeban maka yang terjadi adalah semacam “flash over” karena arus beban mengalir di antara kontak busur yang terbuka (terdapat gap). Kondisi seperti ini menyebabkan panas yang berlebihan, sehingga mampu membuat Vacuum Bottle breakdown dan gagal meredam busur api.
Ada imbas lain yang mungkin tidak terlalu fatal. Pada saat order “Close” ataupun “Open” PMT, mekanik penggerak PMT bukan hanya menggerakkan Over Travel untuk membuka dan menutup peredam busur api, melainkan juga menggerakkan Auxiliary Contact PMT. Saat PMT “Close” Auxiliary Contact digerakan untuk siap “Open” sehingga kontak-kontak Auxiliary yang terhubung ke Tripping Coil menutup. Demikian sebaliknya saat PMT “Open”. Bounce Back yang tidak memenuhi standar uji akan mengakibatkan Auxiliary
KONTAK BUSUR HANCUR TAK BERBENTUK TABUNG PHASA R TERKENA IMBAS OVER HEATING
Contact bekerja tidak sempurna. Kontak yang seharusnya “Normally Close” masih dalam kondisi “Normally Open” dan juga sebaliknya.
Kasus ini terjadi pada tanggal 28 Juli 2011 pada PMT TBL 12 salah satu penyulang Trafo 2 (30 MVA) GI Tambak Lorok. Saat terdapat gangguan pada jaringan, Rele Proteksi telah memberikan order “Trip” kepada PMT. Namun karena Auxiliary Contact dalam keadaan tidak siap, maka order “Trip” tidak sampai ke Tripping Coil dan PMT TBL 12 tidak “Trip” sehingga PMT Incoming Trafo 2 (30 MVA) “Trip” dan 2 penyulang selain TBL 12 kehilangan tegangan. Hasilnya seluruh beban Trafo 2 (30 MVA) harus dilimpahkan dan dilakukan penggantian PMT TBL 12 karena dikhawatirkan akan terjadi permasalahan yang sama meskipun Auxiliary Contact diperbaiki.
