PT PLN (Persero) SISTEM DC DAFTAR ISI. Daftar Isi... i. Daftar Gambar... iii. Daftar TABEL... iv. Daftar Lampiran... v SISTEM DC...

(1)

Listrik untuk kehidupan yang lebih baik

i

DAFTAR ISI

Daftar Isi ... i

Daftar Gambar ... iii

Daftar TABEL ... iv Daftar Lampiran ... v SISTEM DC ... 1 1. PENDAHULUAN ... 1 1.1. Gambaran Umum ... 1 1.2. Peralatan Sistem DC ... 2

1.3. Bagian–Bagian Utama Peralatan Sistem DC ... 2

1.4. Rectifier / Charger ... 3

1.5. Mode Operasi Pengisian pada Rectifier / Charger ... 6

1.5.1 Floating Charge ... 6 1.5.2 Equalizing Charge ... 6 1.5.3 Boosting Charge ... 6 1.6. Baterai ... 7 1.6.1 Elektroda ... 7 1.6.2 Elektrolit ... 7 1.6.3 Sel Baterai... 7 1.6.3.1 Steel container ... 8 1.6.3.2 Plastic container ... 8

1.6.4 Terminal dan Penghubung Baterai ... 8

1.7. Konduktor ... 9

1.8. Terminal - terminal ... 9

1.9. FMEA ... 9

2. PEDOMAN PEMELIHARAAN ...11

2.1 In service inspection / Inspeksi dalam keadaan operasi ...11

2.1.1 Inspeksi Mingguan ...11 2.1.2 Inspeksi Bulanan ...11 2.2 In service Measurement ...11 2.2.1 Periode Mingguan ...11 2.2.2 Periode Bulanan ...12 2.2.3 Periode 6 Bulanan ...12

(2)

Listrik untuk kehidupan yang lebih baik

ii

2.2.4 Pengujian dan Pengukuran 1 Tahunan ...12

2.2.5 Pengujian dan Pengukuran 2 Tahunan ...13

2.3 Pemeliharaan/ Pengujian setelah Gangguan ...13

3. EVALUASI HASIL PEMELIHARAAN ...17

3.1 In-Service Inspection ...17 3.2 In-Service Measurement ...17 3.3 Shutdown Testing ...18 3.4 Metode ...20 4. REKOMENDASI ...20 GLOSARRY ...31

(3)

Listrik untuk kehidupan yang lebih baik

iii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Diagram Instalasi Sistem DC ... 1

Gambar 1.2 Blok Diagram Sistem DC ... 2

Gambar 1.3 Transformator 3 fasa ... 3

Gambar 1.4 Diagram Penyearah thyristor 3 fasa ... 3

Gambar 1.5 Rangkaian Filter (Penyaring) ... 4

Gambar 1.6 Modul Elektronik AVR ... 4

Gambar 1.7 Diagram Voltage Droper ... 5

Gambar 1.8 PCB rangkaian elektronik VR ... 6

Gambar 1.9 Reaksi elektrokimia pada sel baterai discharge dan charge ... 7

Gambar 1.10 Plastic container dan Steel container ... 8

Gambar 1.11 Terminal Penghubung baterai ... 8

(4)

Listrik untuk kehidupan yang lebih baik

iv

DAFTAR TABEL

Tabel 2. 1 Pemeliharaan Setelah Gangguan pada Rectifier ... 14

Tabel 2. 2 Tabel Pemeliharaan Setelah Gangguan pada Rectifier ... 14

Tabel 2. 3 Tabel Pemeliharaan Setelah Gangguan pada Rangkaian Beban ... 16

Tabel 3. 14 Tabel In-Service Inspection... 17

Tabel 3. 2 5 In-Service Measurement ... 17

Tabel 3. 36 Tabel Shutdown Testing ... 18

Tabel 4. 17 Tabel Rekomendasi In-Service Inspection rectifier ... 20

Tabel 4. 2.8 Tabel Rekomendasi In-Service Inspection baterai ... 21

Tabel 4. 39 Tabel Rekomendasi In-Service Measurement ... 21

(5)

Listrik untuk kehidupan yang lebih baik

v

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 - FORMULIR HASIL UJI ... 25 Lampiran 2 - HASIL PENGUJIAN FUNGSI RECTIFIER DAN VOLTAGE DROPER ... 29 Lampiran 3 - FMEA ... 30

(6)

Listrik untuk kehidupan yang lebih baik

1 SISTEM DC

1. PENDAHULUAN

1.1. Gambaran Umum

Dalam pengoperasian tenaga listrik terdapat dua macam sumber tenaga untuk kontrol

di dalam Gardu Induk, ialah sumber arus searah (DC) dan sumber arus bolak balik

(AC). Sumber tenaga untuk kontrol selalu harus mempunyai keandalan dan stabilitas

yang tinggi. Karena persyaratan inilah dipakai baterai sebagai sumber arus searah.

Catu daya sumber DC digunakan untuk kebutuhan operasi relai proteksi dan kontrol

serta untuk scadatel.

Untuk kebutuhan operasi relai dan kontrol di PLN terdapat dua sistem catu daya

pasokan arus searah yaitu DC 110V dan DC 220V, sedangkan untuk kebutuhan

scadatel menggunakan sistem Catu Daya DC 48V.

Catu daya DC bersumber dari rectifier dan baterai terpasang pada instalasi secara

paralel dengan beban, sehingga dalam operasionalnya disebut Sistem DC.

Tujuan Pemeliharaan Sistem DC adalah : untuk mengusahakan agar rectifier dan

baterai berikut rangkaiannya selalu bekerja sesuai karakteristiknya, sehingga

diharapkan Sistem DC mempunyai keandalan yang tinggi. Diagram instalasi Sistem

DC dapat dilihat pada gambar .1.1

Gambar 1.1 Diagram Instalasi Sistem DC BEBAN DC REL DC FUSE REL 20KV RECTIFIER TRAFO PS MCB BATERE BEBAN DC REL DC FUSE REL 20KV RECTIFIER TRAFO PS MCB BATERE

(7)

Listrik untuk kehidupan yang lebih baik

2

1.2. Peralatan Sistem DC

Secara umum, sistem DC dapat digambarkan sesuai blok diagram ( Gambar 1.2. )

Gambar 1.2 Blok Diagram Sistem DC

1.3. Bagian–Bagian Utama Peralatan Sistem DC

1.3.1 Rectifier / Charger.

Rectifier atau Charger adalah suatu rangkaian alat listrik untuk mengubah arus listrik

bolak- balik (AC) menjadi arus searah (DC)

Umumnya Rectifier yang terpasang di Gardu berfungsi untuk mengisi muatan baterai,

memasok daya secara kontinu ke beban dan menjaga baterai agar tetap dalam

kondisi penuh.

1.3.2 Baterai

Suatu alat penyimpan energi listrik arus searah, yang berfungsi sebagai sumber

cadangan ke beban.

1.3.3 Konduktor

Berfungsi sebagai penghantar energi listrik arus searah dari sumber ke beban.

1.3.4 Terminal – terminal

Berfungsi sebagai tempat percabangan dimana energi listrik akan dikirim atau dibagi

ke beban-beban.

a

b

(8)

Listrik untuk kehidupan yang lebih baik

3

1.4. Rectifier / Charger

1.4.1 Transformator Utama

Transformator utama yang terpasang pada rectifier biasanya merupakan transformator

step-down berfungsi sebagai penurun tegangan dari tegangan AC 220/380 volt

menjadi 110 /48 volt contoh transformator utama sebagai yang diperlihatkan pada

gambar 3.

Besar kapasitasnya harus disesuaikan dengan kapasitas baterai terpasang dan beban

sumber DC di Gardu Induk tersebut, paling tidak kapasitas arus output transformator

harus lebih besar 20% dari arus pengisian baterai.

Gambar 1.3 Transformator 3 fasa

1.4.2 Penyearah Thyristor

Untuk bisa mengatur tegangan keluaran penyearah digunakan penyearah jembatan

thyristor 3 fasa, penyearah ini dari bahan semi konduktor yang dilengkapi dengan satu

terminal kontrol untuk mengatur sudut penyalaan thyristor.

Gambar 1.4 Diagram Penyearah thyristor 3 fasa

+

-

Rangkaian kontrol elektronik ( AVR )

R

S

T

Beban

(9)

Listrik untuk kehidupan yang lebih baik

4

1.4.3 Filter (penyaring)

Filter berfungsi sebagai penyaring tegangan DC yang keluar dari rangkaian penyearah

agar dapat menghasilkan tegangan searah yang murni ( kandungan harmonisa atau

ripple tegangan keluarannya tidak melebihi batas tertentu).

Rangkaian filter ini bisa terdiri dari rangkaian induktif, kapasitif atau kombinasi dari

keduanya.

Gambar 1.5 Rangkaian Filter (Penyaring)

1.4.4 AVR ( Automatic Voltage Regulator)

Automatic Voltage Regulator yang terpasang pada rectifier / Charger merupakan

modul elektronik yang berfungsi untuk memberi trigger positif pada gate Thyristor

sehingga pengaturan arus maupun tegangan output rectifier yang mengalir ke baterai

maupun ke beban dapat diset sesuai kebutuhan.

Gambar 1.6 Modul Elektronik AVR

FILTER

L

C

Baterai Beban

(10)

Listrik untuk kehidupan yang lebih baik

5

1.4.5 Alarm Unit

Suatu perangkat elektronik yang yang berfungsi memberikan informasi ketika terjadi

kondisi abnormal pada sistem kerja charger antara lain :

• AC Failure (Sumber AC input hilang)

• DC Failure (Sumber AC output hilang)

• High DC Voltage (Tegangan DC tinggi)

• Earth Fault Positif (Hubung tanah pada kutub positif pada sumber DC)

• Earth Fault Negatif (Hubung tanah pada kutub negatif pada sumber DC)

1.4.6 Rangkaian Voltage Dropper

Terdiri dari beberapa dioda yang terhubung seri yang berfungsi untuk menurunkan

tegangan pada saat rectifier digunakan untuk tujuan pemeliharaan pada baterai agar

selalu dalam keadaan penuh (Full Charge). Ketika beroperasi dengan pengisian Boost

atau Equalizing tegangan output rectifier disisi baterai maupun beban akan tinggi

sehingga dalam kondisi ini akan merusak peralatan, oleh karena itu supaya tegangan

di sisi beban tetap stabil / rendah, maka dipasang penurun tegangan atau Voltage

droper. Besarnya kapasitas droper akan tergantung kebutuhan besarnya tegangan

yang harus diturunkan pada saat rectifier bekerja dengan pengisian Equalizing atau

Boost.

Gambar 1.7 Diagram Voltage Droper

1.4.7 Unit Pengaturan

Umumnya pengaturan untuk operasi rectifier agar dapat memenuhi syarat / standar

pengisian baterai sesuai yang diinginkan maka pengaturan setting tegangan atau arus

dapat diatur pada modul kontrol unit, hal ini dapat dilakukan dengan mengatur variabel

Load Output High Voltage Control Card Relay 1 High Voltage Control Card Relay 2 Diode Diode Load Output High Voltage Control Card Relay 1 High Voltage Control Card Relay 2 Diode Diode Load Output High Voltage Control Card Relay 1 High Voltage Control Card Relay 2 Diode Diode

(11)

Listrik untuk kehidupan yang lebih baik

6 resistor pada PCB rangkaian elektronik AVR dengan cara memutar ke kiri atau ke

kanan.

Gambar 1.8 PCB rangkaian elektronik VR

1.5. Mode Operasi Pengisian pada Rectifier / Charger

Umumnya jenis pengisian pada rectifier yang diperlukan oleh baterai adalah : Floating,

Equalizing dan Boosting.

1.5.1 Floating Charge

Adalah jenis pengisian ke baterai untuk menjaga baterai dalam keadaan full charge

dan baterai tidak mengeluarkan maupun menerima arus listrik saat mencapai tegangan

floating dan baterai tetap tersambung ke charger dan beban.

Di Gardu Induk umumnya menggunakan sistem floating.

Bila sumber AC hilang atau pengisi baterai terganggu, maka beban langsung di suplai

dari baterai.

1.5.2 Equalizing Charge

Adalah jenis pengisian baterai untuk menyamakan / meratakan tegangan karena

terjadi perbedaan tegangan tiap sel.

1.5.3 Boosting Charge

Adalah jenis pengisian cara cepat yang digunakan untuk initial charge atau pengisian

kembali pada baterai setelah baterai mengalami pengosongan yang besar atau setelah

di tes kapasitas.

(12)

Listrik untuk kehidupan yang lebih baik

7

1.6. Baterai

1.6.1 Elektroda

Tiap sel baterai terdiri dari 2 (dua) macam elektroda, yaitu elektroda positif dan

elektroda negatif yang direndam dalam suatu larutan kimia berfungsi sebagai

pemindah elektron pada saat berlangsung charge discharge (lihat gambar 1.9).

elektroda positif dan negatif terdiri dari :

Grid adalah suatu rangka besi atau fiber berfungsi sebagai tempat material aktif.

Material aktif berfungsi sebagai material yang bereaksi secara kimia untuk

menghasilkan energi listrik.

Gambar 1.9 Reaksi elektrokimia pada sel baterai discharge dan charge

1.6.2 Elektrolit

Elektrolit adalah cairan atau larutan senyawa kimia yang berfungsi menghantarkan

arus listrik, karena larutan tersebut dapat menghasilkan muatan listrik positif dan

negatif. Bagian yang bermuatan positif disebut ion positif dan bagian yang bermuatan

negatif disebut ion negatif. Makin banyak ion – ion yang dihasilkan suatu elektrolit

maka makin besar daya hantar listriknya.

Jenis cairan ektrolit baterai terdiri dari 2 (dua) macam adalah sebagai berikut :

a.

Larutan asam belerang (H

2

SO

4

) digunakan pada baterai asam.

b.

Larutan Kalium Hidroxide (KOH) digunakan pada baterai alkali.

1.6.3 Sel Baterai

Sel baterai berfungsi sebagai tempat untuk menyimpan elektrolit dan elektroda adapun

jenis bahan bejana (container) yang digunakan terdiri dari 2 (dua) macam :

Load A N O D A K A T O D A Aliran Elektron Elektrolit Aliran Ion Neg Aliran Ion Pos DC Power supply K A T O D A A N O D A Aliran Elektron Elektrolit Aliran Ion Neg Aliran Ion Pos

(13)

Listrik untuk kehidupan yang lebih baik

8

1.6.3.1 Steel container

Sel baterai dengan bejana (container) terbuat dari steel ditempatkan dalam rak kayu,

hal ini untuk menghindari terjadi hubung singkat antar sel baterai atau hubung tanah

antara sel baterai dengan rak baterai.

1.6.3.2 Plastic container

Sel baterai dengan bejana (container) terbuat dari plastik ditempatkan dalam rak besi

yang diisolasi, hal ini untuk menghindari terjadi hubung singkat antar sel baterai atau

hubung tanah antara sel baterai dengan rak baterai apabila terjadi kerusakan /

kebocoran elektrolit baterai.

Gambar 1.10 Plastic container dan Steel container

1.6.4 Terminal dan Penghubung Baterai

Terminal dan klem pada sel baterai berfungsi untuk menghubungkan kutub-kutub sel

baterai mengunakan nickel plated steel atau cooper sedangkan penghubung antar unit

atau grup baterai berbentuk nickel plated atau berupa kabel yang terisolasi ( Insulated

Flexible cable).

(14)

Listrik untuk kehidupan yang lebih baik

9

1.7. Konduktor

Berfungsi menyalurkan daya listrik dengan menggunakan kabel penghubung antara

peralatan – peralatan di Gardu Induk seperti : Rectifier, Baterai, Panel distribusi DC,

Panel kontrol, panel relai dan peralatan di Switch Yard.

1.8. Terminal - terminal

Berfungsi sebagai tempat pencabangan untuk mengirim energi listrik ke beban-beban,

lokasi terminal-terminal tersebut terdapat pada Panel Distribusi, Rectifier, Panel

Kontrol, Panel relai yang memasok sumber DC.

Gambar 1.12 Diagram Panel Distribusi

1.9. FMEA

Sistem suplai AC/DC yang sedang beroperasi memiliki potensi mengalami kegagalan,

gangguan, kerusakan. Untuk mengetahui peluang kegagalan dari setiap komponen

yang ada pada sistem DC digunakan metoda Failure mode and Effect Analysis

(FMEA).

Adapun langkah dalam pembuatan FMEA ini adalah dengan mengelompokan

komponen sistem DC berdasarkan fungsinya (Lampiran 3)

Kabel Gland Indikasi Aux Contact MCB 2 POLE 63A Beban DC Aux Contact Kabel Gland Indikasi Aux Contact MCB 2 POLE 63A Beban DC Aux Contact

(15)

Listrik untuk kehidupan yang lebih baik

10 a. Rectifier

-

Transformator Utama

-

Penyearah Thyristor

-

Filter (Penyaring)

-

AVR (Auto Voltage Regulator)

-

Alarm Unit

-

Rangkaian Voltage Dropper

b. Baterai

-

Sel baterai

-

Klem antar Sambungan

-

Rak Baterai

c. Konduktor

-

Kabel

-

Sepatu kabel (cable scoen)

d. Terminal -terminal

-

Terminal Tegangan Output Rectifier

-

Terminal Distribution Board

-

Terminal panel Rele & Kontrol

-

Terminal Marshaling Kiosk

-

Terminal pada PMT

(16)

Listrik untuk kehidupan yang lebih baik

11 2. PEDOMAN PEMELIHARAAN

2.1 In service inspection / Inspeksi dalam keadaan operasi

In service inspection adalah adalah kegiatan inspeksi yang dilakukan dalam keadaan

operasi tanpa pembebasan tegangan pada Sistem DC. Metode yang digunakan dalam

melakukan In service inspection adalah :

Pengecekan dengan panca indera (visual, penciuman, pendengaran),

Periodik pelaksanaan in service inspection, pada sistem DC dibagi menjadi :

a. Inspeksi mingguan

b. Inspeksi bulanan

2.1.1 Inspeksi Mingguan

a. Suhu Panel Rectifier

b. Kelembaban ruangan

c. Pemeriksaan kebersihan panel rectifier

d. Pemeriksaan Tegangan dan arus pengisian rectifier

e. Lampu indikator rectifier

f. Kondisi Fuse/MCB/NFB

2.1.2 Inspeksi Bulanan

a. Pemeriksaan kebersihan komponen utama pada rectifier

b. Pemeriksaan kipas ventilasi

c. Pemeriksaan pemanas (heater)

d. Pemeriksaan level elektrolit

e. Pemeriksaan sel (container)

f. Pemeriksaan kebersihan sel dan rak baterai

g. Pemeriksaan kesiapan penerangan darurat

2.2 In service Measurement

adalah kegiatan pengukuran yang dilakukan dalam keadaan operasi tanpa

pembebasan tegangan pada sistem DC (Tersambung ke rectifier dan beban)

disesuaikan

dengan

jadwal

pemeliharaan

periodik

Sistem

DC

adalah

:

Mingguan,Bulanan dan 6 bulanan. Pemeriksaan menggunakan alat ukur sederhana

(AVO meter, Hidrometer dan IR Thermogun).

2.2.1 Periode Mingguan

(17)

Listrik untuk kehidupan yang lebih baik

12 b. Pengukuran tegangan pada sel yang kondisinya di bawah standar dari

hasil pengukuran sebelumnya.

c. Pengukuran berat jenis pada sel yang kondisinya di bawah standar dari

hasil pengukuran sebelumnya (khusus Lead Acid).

2.2.2 Periode Bulanan

a. Pengukuran Volt meter tegangan input AC

b. Pengukuran Ampere meter arus output DC

c. Pengukuran DC ground (khusus sistem 110 Volt)

d. Pengukuran tegangan per-sel dan total

e. Pengukuran arus pada rangkaian baterai pada kabel antar rak sel

baterai (gunakan tang ampere)

2.2.3 Periode 6 Bulanan

a. Melakukan pengisian Equalizing

b. Penyesuaian (adjustment) tegangan equalizing pada rectifier

c. Pengukuran tegangan dan arus pada saat pengisian equalizing

d. Pengukuran tegangan per-sel dan total (equalizing)

e. Thermovisi saat pengisian equalizing pada :

- Terminal-terminal sel baterai dan Rectifier

- Terminal pencabangan pada rangkaian beban dan panel distribusi DC

- Komponen utama rectifier.

2.2.4 Pengujian dan Pengukuran 1 Tahunan

Pengujian dan pengukuran pada rectifier dan baterai dalam keadaan tidak tersambung

ke beban. Pada Gardu Induk yang terpasang 2 (dua) unit maka dapat dilakukan secara

bergantian, tetapi apabila terpasang hanya 1 unit maka harus menggunakan baterai

dan rectifier cadangan.

a. Penyesuaian (adjustment) tegangan dan arus output rectifier

b. Pengukuran ripple tegangan

c. Pengukuran positif, negatif terhadap ground (khusus sistem 110V

/220V)

d. Kondisi kebersihan komponen pada rectifier

e. Pemeriksaan lampu indikator

f. Pengukuran Tahanan isolasi transformator utama rectifier

g. Pemeriksaan kekencangan mur baut pada terminal utama

transformator

h. Kondisi filter

(18)

Listrik untuk kehidupan yang lebih baik

13 j. Kondisi MCB / NFB pada rectifier

k. Kondisi terminal-terminal dan pengawatan pada rectifier

l. Kondisi kontaktor

m. Kondisi PCB modul elektronik (visual)

n. Kondisi socket pada PCB

o. Kalibrasi Amper meter dan volt meter pada rectifier (bila perlu)

p. Kondisi voltage droper menggunakan dummy load

q. Pembersihan klem sel baterai dan rak baterai

r. Pengujian open circuit pada rangkaian baterai (khusus baterai asam)

s. Pengukuran berat jenis cairan elektrolit (khusus baterai Nicad)

2.2.5 Pengujian dan Pengukuran 2 Tahunan

Pengujian dan pengukuran pada rectifier dan baterai dalam keadaan tidak tersambung

ke beban. Pada Gardu Induk yang terpasang 2 unit maka dapat dilakukan secara

bergantian, tetapi apabila terpasang hanya 1 unit maka harus menggunakan baterai

dan rectifier cadangan.

Pemeliharaan pada periode 2 tahunan adalah sebagai berikut :

a. Pengujian Kapasitas baterai

b. Pengukuran suhu elektrolit sel baterai

c. Pengujian kandungan karbon ( bila akan dilakukan rekondisi)

d. Pentanahan (grounding)

e. Uji Fungsi pada rectifier antara lain :

• Sistem pengisian pada rectifier ( floating, equalizing dan boost )

• Sistem alarm dan indikator

• Limit current

• Earth fault

• Over voltage

• Under voltage

• Voltage droper

2.3 Pemeliharaan/ Pengujian setelah Gangguan

Pemeliharaan setelah gangguan adalah pemeliharaan yang dilakukan setelah terjadi

gangguan pada peralatan Sistem DC yang memerlukan penormalan segera agar

pasokan sumber DC tetap andal.

(19)

Listrik untuk kehidupan yang lebih baik

14 2.3.1 Pada Rectifier

Tabel 2. 1 Pemeliharaan Setelah Gangguan pada Rectifier

Kondisi Abnormal Kemungkinan Penyebab

Tegangan output naik

- Gangguan pada Modul AVR - Fuse ke baterai putus

- Loss contact pada terminal output Tegangan output tidak ada /

hilang

- MCB trip

- Dioda thyristor rusak Rectifier di ON-kan MCB input

AC trip

- Dioda SCR shorted

- Output transformator utama disconect - Control card disconect / rusak

- Filter capacitor rusak Rectifier beroperasi pada limit

arus terus menerus

- Kelebihan beban pada output rectifier Tegangan output rendah - Gangguan pada transformator utama

- Mala kerja pada voltage droper MCB input AC trip - Kapasitas/karakteristik MCB tidak

sesuai Hubung tanah, lampu indikator

menyala

- Hubung tanah pada rangkaian beban - Seting earth fault tidak sesuai

MCB input posisi-ON tegangan output tidak ada

- Gangguan pada transformator utama

2.3.2 Pada Baterai

Tabel 2. 2 Tabel Pemeliharaan Setelah Gangguan pada Rectifier

Baterai panas lebih

- Beban terlalu besar - Kurang kontak

- Tahanan kontak tinggi pada sambungan atau kabel

- Kelebihan pengisian

Tegangan Baterai tinggi - Jumlah sel terpasang kurang

- Seting tegangan rectifier tidak sesuai Elektrolit berbuih / berbusa - Pengotoran oleh gemuk

Berat jenis rendah - Sering dilakukan toping-up Kelebihan Gas pada saat

charge/discharge

- Elektrolit tidak murni Pembentukan garam pada

teminal

- Level elektrolit tinggi - Gasket pada teminal rusak

(20)

Listrik untuk kehidupan yang lebih baik

15

- Kelebihan berat jenis Hubung singkat ketanah

- Terdapat sel yang bocor - Cairan elektrolit meluap/tumpah - Kerusakan isolasi kabel

Arching pada terminal baterai - Baut klem longgar Pada rangkaian baterai mengalir

arus secara kontinu

- Beberapa sel rusak

- Terjadi kelebihan pengosongan sendiri

Sel baterai panas - Hub singkat didalam sel

- Kandungan carbon / endapan tinggi

Kapasitas rendah

- Float charging terlalu lama

- Pengotoran elektrolit (contaminated) - Pengotoran carbon / endapan - Permukaan elektrolit terlalu rendah - Terjadi pengosongan didalam sel

(sparator) gangguan didalam sel. Penurunan kapasitas atau gagal

total

- Satu atau beberapa sel open sirkuit - Konektor antar sel, konektor antar arak

atau terminal sel berkarat atau putus. Bagian atas sel baterai retak. - Permukaan rak tidak merata

- Sinar matahari

Elektolit meluap - Level elektrolit terlalu tinggi - Rating Charge tinggi

Meledak atau terjadi devormasi

- Suhu elektrolit terlalu tinggi pada saat pengisian ( charging )

- Elektrolit kosong, Charger gagal sehingga terjadi tegangan lebih, Vent-plug tersumbat, terminal kendor dan terjadi arching.

Kabel penghubung antar rak panas

- Loss contact pada sepatu kabel (cable schoen)

(21)

Listrik untuk kehidupan yang lebih baik

16

2.3.3 Pada Rangkaian Beban

Tabel 2. 3 Tabel Pemeliharaan Setelah Gangguan pada Rangkaian Beban

Terminal pencabangan rusak / longgar

- Penggabungan beberapa kabel - Ukuran kabel tidak sesuai

Hubung tanah - Kerusakan isolasi kabel

- Terminal basah /kotor Indikasi alarm DC hilang tidak

ada

- Auxiliary Contact MCB rusak - Kabel putus

- Rele bantu rusak Kerusakan isolasi pada kabel

pengawatan

- Gangguan mekanis - Penuaan

- Terkena panas - Binatang

(22)

Listrik untuk kehidupan yang lebih baik

17 3. EVALUASI HASIL PEMELIHARAAN

Evaluasi hasil pemeliharaan adalah merupakan kajian dan penilaian hasil inspeksi

maupun pengukuran kemudian membandingkan dengan Standar sebagai acuan dalam

menilai kondisi peralatan.

3.1 In-Service Inspection

Tabel 3.14Tabel In-Service Inspection

No Uraian Standar/Acuan

1 Suhu dalam Panel Rectifier Max 45°C

2 Kelembaban ruangan < 70%

3 Pemeriksaan kebersihan panel rectifier bagian luar

Bersih, kering tidak berdebu

4 Pemeriksaan Tegangan pengisian rectifier

Baterai Nicad :

Tegangan Floating:1,4-1,42V/sel Tegangan Equalizing :1,5-1,55V/sel Baterai Lead Acid :

Tegangan Floating: 2,18V/sel Tegangan Equalizing : 2,33V/sel

5 Pemeriksaan arus pengisian rectifier Baterai Nicad : 0,2 x C

Baterai Lead Acid : 0,1xC (IEC 623)

6 Lampu indikator rectifier Menyala

7 Pemeriksaan Fuse/MCB/NFB Posisi –On

8 Pemeriksaan kebersihan sel dan rak baterai

Tidak lembab/ tidak kotor dan keadaan kering

9 Pemeriksaan kipas ventilasi Beroperasi normal

10 Pemeriksaan level elektrolit Level batas antara Min dan Max 11 Pemeriksaan sel (kontainer) Tidak retak/bocor/ kembung

3.2 In-Service Measurement

Tabel 3.2 5In-Service Measurement

1 Tegangan input AC pada rectifier sesuai range name plate 2

Tegangan sel yang kondisinya dibawah standar dari hasil pengukuran

sebelumnya.

(23)

Listrik untuk kehidupan yang lebih baik

18

3 Berat Jenis

Nicad 1,19 gram/liter Lead acid 1,215 gr/liter (full charge)

4 Akurasi pengukuran Volt meter rectifier Sesuai dengan kelas meter 5 Akurasi pengukuran Ampere meter rectifier Sesuai dengan kelas meter 6 Pemeriksaan Tegangan DC terhadap

ground 110 V

Perbedaan Tegangan PositifGround = Tegangan Negatif -Ground Terhadap -Ground = 0 % 7 Pemeriksaan Tegangan DC terhadap

Ground 48 V

Positif– Ground = 0 Volt Positif – Negatif = 48 Volt 8

Pemeriksaan tegangan per-sel dan total (floating)

Baterai Alkali :Tegangan 1,4-1,42V/sel

Baterai asam : 2,23 V/sel (IEC 4781)

9 Pemeriksaan tegangan per-sel dan total (equalizing)

Nicad 1,5-1,55V/sel

Lead acid 2,33 V/sel ( IEC 478-1) 10 Pemeriksaan arus pada rangkaian baterai < 1 Ampere

11 Arus pengisian equalizing Nicad 0,2 x C (IEC 623)

Lead acid 0,1 x C (IEC 623) 12 Suhu terminal-terminal pada rectifier dan

baterai

Berdasarkan percobaan kondisi normal 1- 2 ºC diatas ambient temperatur

13 Suhu komponen utama rectifier Maksimum 45 ºC

14 Pemeriksaan karet-karet pintu dan kunci Pintu tertutup rapat dan dapat dikunci

3.3 Shutdown Testing

Tabel 3. 36Tabel Shutdown Testing

1 Seting tegangan output rectifier

Nicad :Tegangan 1,4-1,42V/sel x jml sel

Lead acid: 2,23 V/sel x jml sel 2 Seting arus output rectifier (limit current)

Nicad :0,2 x C +(arus beban) Lead acid :0,1 x C +(arus beban)

3 Arus pengisian ke baterai setelah baterai di test kapasitas

Nicad : 0,2 x C Lead acid : 0,1 x C

4 Riple tegangan < 2%, 1% RMS tanpa

tersambung ke baterai. 5 Kebersihan komponen pada rectifier Tidak berdebu

(24)

Listrik untuk kehidupan yang lebih baik

19

6 Tahanan isolasi transformator utama rectifier > 10 MΩ pada 500V

7 Pemeriksaan filter Bersih dan tidak bocor

8

Kondisi PCB modul elektronic Kondisi bersih dan tidak terdapat tanda-tanda komponen yang rusak

9 Pemeriksaan Socket pada PCB Bersih dan tidak longgar

11 Pemeriksaan Tegangan DC 110V terhadap ground

Tegangan Positif – Ground = Tegangan Negatif - Ground

12 Pemeriksaan Tegangan DC 48 V Positip – Ground : 0 V Positip – Negatip : 48 V

13 Kapasitas Baterai

Kondisi Baik >80%

Arus Discharge Nicad 0,2 x C5 Arus Discharge Lead Acid 0,1 x C10

14 Tegangan Akhir Pengosongan per-sel Nicad : 1V/sel Lead acid: 1,8V/sel 15 Tegangan Akhir Pengisian per-sel Nicad : 1,7 – 1,9 V/sel

Lead acid: 2,4 V/sel 16 Pemeriksaan suhu elektrolit pada saat

pengisian boost Maksimum 35 ºC

17 Pemeriksaan Berat Jenis cairan elektrolit

Kondisi baik :

Nicad 1,19 gram/liter Lead acid 1,215 gr/liter (full charge)

18 Kebersihan klem sel baterai dan rak baterai Tidak kotor dan tidak korosif 19 Pemeriksaan open circuit pada rangkaian

baterai

Tidak open / menunjukan besaran tegangan 20 Pemeriksaan konektor dan kekencangan mur

baut seluruh sel

M8=20 ± 2Nm,M10=30 ± 3Nm M8=16 ± 1Nm,M10=20 ± 1Nm

21 Pemeriksaan Voltage Droper

Bekerja sesuai setingnya : - Berfungsi menurunkan

tegangan pada saat pengisian equalizing dan Boost

- Pada saat sumber AC tidak ada bekerja mem-baypass (tanpa droper)

(25)

Listrik untuk kehidupan yang lebih baik

20 3.4 Metode

Metode yang dipergunakan dalam pelaksanaan pemeliharaan Sistem DC adalah

metode assessment hasil monitoring operasi dan pemeliharaan rutin sesuai periodik

yang sudah ditentukan. Dalam pelaksanaannya berorientasi pada CBM peralatan level

1 yaitu lebih mencermati fungsi dan kondisi peralatan sehingga dapat menentukan

model kegagalan yang mungkin terjadi pada seluruh peralatan sistem DC .

4. REKOMENDASI

Rekomendasi yang dihasilkan mengacu kepada hasil pemeliharaan yang telah

dilakukan dibandingkan dengan standar yang ditetapkan dan rekomendasi langkah

penyempurnaan untuk meningkatkan keandalan Sistem DC

4.1. Berdasarkan hasil pemeliharaan in service inspection dihasilkan

rekomendasi sebagai berikut :

Tabel 4.17Tabel Rekomendasi In-Service Inspection rectifier

No Pemeriksaan Kondisi Rekomendasi

1 Suhu ruangan rectifier > 24 ºC Periksa exhaust fan 2 Suhu dalam Panel Rectifier Max 35 ºC Periksa komponen rectifier 3 Kelembaban ruangan rectifier < 60 % Periksa Heater

4 Kebersihan rectifier Kotor Bersihkan

5 Tegangan pengisian rectifier

110 V dan 48V (Floating) Tidak sesuai

Seting Tegangan Floating Nicad 1,4V / cell, Lead Acid 2,3/Cell

6 Arus pengisian rectifier Tidak sesuai Seting Arus pengisian 7 Lampu indikator rectifier Tidak Nyala Periksa wiring indikator

Ganti segera bila putus

8 Fuse/MCB/NFB Putus

Ganti Fuse/MCB/NFB kemudian dilengkapi dengan Aux switch 9 Suhu terminal-terminal pada

rectifier Terminal panas Ganti terminal yang rusak

10 Kondisi komponen utama pada rectifier

Terdapat yang rusak

Ganti komponen yang rusak

11 Kondisi level elektrolit Elektrolit berkurang

Tambahkan air murni sampai batas antara Minimum dan Maksimum

(26)

Listrik untuk kehidupan yang lebih baik

21

Tabel 4. 2.8Tabel Rekomendasi In-Service Inspection baterai

1

Kondisi Kebersihan sel dan rak

baterai Berdebu

Bersihkan seluruh sel baterai dan raknya bila perlu cat ulang.

2 Fuse/MCB/NFB Putus Ganti Fuse/MCB/NFB

kemudian dilengkapi dengan Aux switch 3 Kondisi kipas ventilasi ruang

Baterai

Tidak normal Periksa, dan perbaiki bila rusak

4 Kondisi kekencangan mur baut pada terminal baterai

Terminal longgar

Bersihkan baut pada terminal , kencangkan sesuai torsi yang sesuai 5 Kondisi level elektrolit Elektrolit berkurang

Tambahkan air murni sampai batas antara Minimum dan Maksimum

4.2 Berdasarkan hasil pemeliharaan in service Measurement dihasilkan

rekomendasi sebagai berikut :

Tabel 4. 39Tabel Rekomendasi In-Service Measurement

1 Tegangan input AC pada rectifier Tegangan input naik/turun > 10 % Periksa transformator PS, rubah posisi tap

transformator PS 2 Tegangan sel yang

dipilih < 1,2 V/sel (nicad)

< 2 V/sel (asam)

Lakukan pengisian equalizing

Ganti baterai nicad /asam

3 Pengukuran tegangan per-sel dan total

Rata-rata tegangan per-sel bertegangan rendah

- Periksa level elektrolit - Periksa Berat jenis

elektrolit

- Charging dengan benar

4 Pemeriksaan berat jenis

< 1,17 gr/ltr (nicad) < 1,18 gr/ltr (asam) (batas minimum)

Ganti elektrolit nicad - Lakukan pengisian

equalizing

- Ganti baterai asam 5

Pemeriksaan kondisi Volt meter dan Ampere meter pada rectifier

Akurasi penunjukan tidak sesuai dengan kelas meter

Periksa dan Kalibrasi Volt meter dan Ampere meter. 6 Kondisi DC ground DC ground tidak - Telusuri DC ground fault

(27)

Listrik untuk kehidupan yang lebih baik

22

(khusus sistem 110V) seimbang ± 5% dg metode Grouser - Pencarian lokasi gangguan menggunakan metode lokalisir 7 Kondisi DC ground (khusus sistem 48 V) DC ground tidak seimbang ± 0% - Melakukan pemeriksaan dan penyempurnaan pada konektor.

- Mengencangkan baut terminal grounding. 8 Karet-karet pintu dan

kunci rectifier Kondisi rusak

Ganti karet pintu dan kunci rectifier.

4.3 Berdasarkan hasil pemeliharaan Shutdown Testing dihasilkan

rekomendasi sebagai berikut :

Tabel 4. 4.10Tabel Rekomendasi Shutdown Testing

1

Seting tegangan dan arus output rectifier ketika pengisian floating

Seting tegangan output tidak sesuai dengan yang diharapkan (pada baterai Nicad / asam)

Seting tegangan output rectifier dengan acuan sbb :

- Nicad :1,4-1,42V/sel x jml sel

- Lead acid: 2,23 V/sel x jml sel

2 Riple tegangan Hasil pengukuran riple tegangan tinggi, melebihi batas yang diijinkan (>2%)

- Periksa filter pada rectifier

- Ganti Filter capacitor dengan kapasitas yang lebih tinggi.

3 Kondisi Berat Jenis cairan elektrolit

Berat jenis cairan elektrolit rendah pada baterai Nicad atau asam.

Nicad :

Lakukan Charge

discharge dan pengujian Carbon, bila perlu reconditioning elektrolit. Lead Acid :

Lakukan Charge

discharge, bila perlu ganti baterai yang dianggap

(28)

Listrik untuk kehidupan yang lebih baik

23

rusak. 4 Tahanan isolasi transformator utama rectifier Kondisi isolasi transformator menurun (<10 MΩ)

Periksa, bila perlu ganti

5 Pentanahan

(Grounding) Hasil pengukuran > 1 Ω

Perbaiki sistem pentanahan

6

Kekencangan mur baut pada terminal transformator utama

Terminal pada transformator longgar

- Kencangkan dengan torsi yang sesuai. - Ukur arus pada sisi

sekunder transformator, bila tidak simetris ganti transformator.

7 Filter capasitor (Visual)

Retak,Bocor

Ganti capasitor dengan spesifikasi teknis yang sama.

8 Fuse/ pengaman pada rectifier

Putus dan indikasi tidak ada

- Usut gangguannya - Periksa kesesuaian

rating arus pada fuse.

9 Terminal-terminal dan pengawatan pada rectifier Terminal pengawatan longgar - Melakukan pemeriksaan terminal. - Kencangkan dan bila

perlu ganti terminal

10

Modul elektronic dan Socket pada PCB

Modul elektronik dan socket kotor / rusak

- Bersihkan

menggunakan contact cleaner

- Bila kondisi rusak ganti.

11

Kondisi konektor dan kekencangan mur baut seluruh sel baterai

Konektor antar sel baterai longgar

Buka konektor,bersihkan dan kencangkan dengan torsi yang sesuai

12 Kondisi Voltage Droper

Tidak bekerja sesuai fungsinya.

- Periksa kondisi dioda Droper

- Tuning kendali tegangan pada modul voltage droper - Lakukan uji fungsi

13 Rak baterai Berkarat / korosif

- Melakukan pemeriksaan sel. - Bongkar sel baterai,

(29)

Listrik untuk kehidupan yang lebih baik

24

kembali.

14 Kapasitas baterai per sel menurun (<80%)

Kondisi baterai per sel mengalami penurunan kapasitas (<80%)

- Lakukan pengisian boost kemudian uji ulang.

- Bila kapasitas tidak meningkat sebelum rekondisi elektrolit , lakukan uji carbon. - Lakukan penggantian

sel yang rusak.

15 Suhu elektrolit sel baterai

Suhu baterai pada saat pengisian dengan harga tinggi ( Boost) naik > 35 oC

- Hentikan pengisian jika suhu elektrolit >35 oC - Periksa Terminal

sambungan sel baterai - Lakukan uji karbon, bila

perlu reconditioning elektrolit.

16 Kandungan Carbon Hasil Uji melebihi yang ditentukan (75 gr/ltr)

Lakukan reconditioning elektrolit.

17

Seting Sensor Low DC Voltage.

Sensor low voltage pada rectifier menyala dan tidak bisa diriset

Periksa tegangan output rectifier, bila tegangan normal lakukan tuning sampai lampu indikator low voltage bisa di reset.

18

Seting Sensor High DC Voltage

Sensor High voltage pada rectifier menyala dan tidak bisa diriset

Periksa tegangan output rectifier, bila tegangan tidak normal lakukan tuning sampai lampu indikator low voltage bisa di reset.