Diah Wulandari. 1. Ir.Syariffuddin Mahmudsyah,M.Eng 2. IGN Satriyadi, ST,MT

(1)

Studi

Studi Analisis

Analisis Penjadwalan

Penjadwalan Pemeliharaan

Pemeliharaan

T

f

t

T

f

t

D

150KV

150KV di

di PT PLN (

PT PLN (P

P

)

Transformator

Transformator Daya

Daya 150KV

150KV di

di PT.PLN (

PT.PLN (Persero

Persero)

)

P3B

P3B Jawa

Jawa Bali

Bali berdasarkan

berdasarkan Prediksi

Prediksi

K

kt i tik

K

kt i tik Mi

Mi

k

k T

T

f

t

Karakteristik

Karakteristik Minyak

Minyak Transformator

Transformator

Diah Wulandari

2208 100 604

Dosen Pembimbing: Dosen Pembimbing: 1. Ir.Syariffuddin Mahmudsyah,M.Eng 2. IGN Satriyadi, ST,MT

(2)

L t

B l k

Latar Belakang

• Berdasarkan Statistik PLN jumlah dan daya

t

t f

d i d k di P l

J

t k 150

terpasang trafo gardu induk di Pulau Jawa untuk 150

KV hingga 2008 adalah 615 unit dengan kapasitas

30167MVA.

• Gangguan-gangguan yang terjadi baik faktor

internal maupun faktor eksternal pada transformator

daya dapat menyebabkan keandalan pada

transformator daya menjadi berkurang.

• Diperlukan adanya suatu penjadwalan pemeliharaan

d l

lih

t

f

t

d

t k

dalam pemeliharaan transformator daya untuk

menjaga keandalan dan waktu operasi

transformator.

(3)

Permasalahan

• Menghitung nilai keandalan dan nilai ketersediaan

g

transformator menggunakan metode markov

berdasarkan hasil DGA minyak transformator.

• Menentukan jadwal pemeliharaan yang akan

dilakukan pada transformator daya 150/20kV.

• Melihat pengaruh penjadwalan pemeliharaan

f

terhadap keandalan dan ketersediaan transformator.

• Melihat pengaruh penjadwalan pemeliharaan

terhadap biaya pemeliharaan.

(4)

Tujuan

• Membuat model analisis kinerja berdasarkan

data hasil pengujian DGA minyak transformator.

• Menghitung nilai kualitas transformator

Menghitung nilai kualitas transformator

berdasarkan hasil pengujian DGA minyak

transformator.

• Mendapatkan suatu penjadwalan yang tepat

dalam pemeliharaan transformator.

(5)

Transformator Daya

Bagian Utama Peralatan Bagian Bantu

y

Inti Besi Pendingin _Trafo

Kumparan

Trafo ChangerTap

Minyak

Trafo PernapasanAlat

Bushing

p Indikator

dan Alat

Gambar Prinsip Kerja Transformator Tangki K t Proteksi Konservator 6

(6)

Minyak Transformator

y Minyak mineral yang

diperoleh dengan diperoleh dengan pemurnian minyak mentah. Dalam

pemakaiannya minyak ini pemakaiannya, minyak ini karena pengaruh panas dari rugi-rugi di dalam

transformator akan timbul transformator akan timbul hidrokarbon. y Fungsi : y Fungsi : 1. Insulator 2. Pendingin 3 P li d T h d 3. Perlindungan Terhadap Oksidasi 7

(7)

Metode Markov

Proses stokastik adalah kumpulan variabel acak dimana setiap il i b b h h d k d id k

•Suatu proses stokastik dengan

nilai yang berubah terhadap waktu dengan cara yang tidak tertentu .

Suatu p oses sto ast de ga

menggunakan pendekatan peluang suatu kejadian dalam suatu waktu dimana

kejadian masa lalu tidak mempunyai

pengaruh pada masa yang akan datang bila k dik t h i

Definisi

masa sekarang diketahui

•Hasil metode Markov adalah karakteristik dari variabel acak peluang suatu kejadian.

1.Keandalan 2.Ketersediaan

Hasil

(8)

DGA

DGA (Dissolved Gas Analysis)

(Dissolved Gas Analysis)

DGA

DGA (Dissolved Gas Analysis)

(Dissolved Gas Analysis)

y Metode laboratorium yang digunakan untuk menganalisis

gas dalam minyak transformator dengan mengambil gas dalam minyak transformator dengan mengambil

sampel minyak dari transformator kemudian gas terlarut diekstrasi, dipisahkan, diidentifikasi dan ditentukan

kuantitasnya kuantitasnya

y Gas-Gas yang dianalisis adalah:y g ◦ Karbondioksida (CO2) ◦ Karbonmonoksida (CO) ◦ Hidrogen (H2) g ( ) ◦ Asetilen (C2H2) ◦ Etilen (C2H4) ◦ Metana (CH4) ◦ Etana (C2H6) 11

(9)

Standar Konsentrasi DGA

Metode yang biasa digunakan dalam DGA dan gas kromatografi adalah li i CG h i j l h l d l i k analisis TDCG. Dengan mengetahui jumlah gas terlarut dalam minyak transformator mereferensikan angka tersebut pada ambang batas yang ditunjukan pada tabel di bawah ini.

Perlu diketahui Nilai TDCG tidak melibatkan gas COg ₂₂ karena bukan merupakan p gas yang mudah terbakar, sehingga:

Nilai TDCG = Gas H₂ + Gas CH₄ + Gas C₂H₂ + Gas C₂H₄ + Gas C₂H₆ + Gas CO

(10)

y Data Laju Perubahan untuk TDCG

y Diagram Model Markov

(11)

Proses

Markov untuk Ketersedian

y Dengan menggunakan nilai Laju Perusakan dan Laju Perbaikan

didapatkan kurva ketersediaan dimana perhitungan Laju perbaikan sama seperti perhitungan λ.

p p p g

y Data Laju Perubahan untuk TDCG

y Diagram Model Markov

(12)

Hasil Analisa Program Untuk TDCG

y

Kurva Keandalan

Jumlah Transformator yang diprediksi mengalami kerusakan

setelah 1 tahun adalah

(1-0,64)x5 buah Trafo = 1,8 buah

Dalam jangka waktu operasi transformator 1 tahun atau 365 hari, nilai

keandalan transformator sebesar 0,64. Dibandingkan dengan nilai keandalan jangka waktu 1 bulan atau 30 hari yaitu 0,97 sehingga didapatkan prosentase penurunan nilai keandalan sebesar (0,97 – 0,64)/0,97 x 100% sama dengan 34.02%.

(13)

y

Kurva Ketersediaan

y

Kurva Ketersediaan

didapatkan nilai ketersediaan yaitu 0,78. Dari nilai ketersediaan tersebut berarti selama masa pengoperasian yang cukup lama pel ang t ansfo mato beke ja optimal dalam 1 tah n ata 365 peluang transformator bekerja optimal dalam 1 tahun atau 365 hari adalah 0,78 x 365 hari sama dengan 284,7 hari.

(14)

Pengaruh Penjadwalan Pemeliharaan

• 25% : 1 Tahun 3 Bulanan • 50% : 1 Tahun 6 Bulanan

Penundaan

Jadwal

• 50% : 1 Tahun 6 Bulanan • 75% : 1 Tahun 9 Bulanan

Jadwal

Pemeliharaan

• 25% : 9 Bulanan • 50% : 6 Bulanan

Percepatan

Jadwal

_{• 50% : 6 Bulanan}

Pemeliharaan

20

(15)

Perubahan Nilai Keandalan dan Ketersediaan

Terhadap Jadwal Pemeliharaan

(16)

(17)

(18)

Grafik Perubahan

y

Nilai Keandalan

y

Nilai Ketersediaan

(19)

Pengaruh Biaya Modal

T h d

J d

l P

lih

T h d

J d

l P

lih

Terhadap Jadwal Pemeliharaan

Berdasarkan RUPTL 2010 – 2019 untuk pengembangan gardu induk khususnya peralatan transfromator dengan tegangan 150/20kV, bisa diketahui biaya modal suatu transformator, yaitu sebagai berikut:

•4 Trafo x 30MVA = 120 MVA : 12,07juta USD •1 Trafo x 60MVA = 60 MVA : 10,23juta USD Total : 22,30juta USDj

Sehingga didapatkan biaya modal transformator per kapasitas MVA nya adalah

Biaya Per MVA = Total Biaya / Total MVA Biaya Per MVA Total Biaya / Total MVA

= 22,30juta USD / 180 MVA = 0,124juta USD/MVA

Jika dibandingkan dengan 1 buah transformator dengan kapasitas 60 MVA senilai 10,23juta USD maka didapatkan biaya modal transformator

k it MVA d l h 0 1705j t USD

(20)

Semakin kecil total Semakin kecil total kapasitas MVA

transformator maka biaya modal per MVAnya

modal per MVAnya semakin besar

Semakin besar total kapasitas MVA, maka biaya modal per MVAnyay p y akan semakin rendah

(21)

Pengaruh Jadwal Pemeliharaan

Terhadap

Terhadap Biaya

Biaya Pemeliharaan

Pemeliharaan

y Standar PLN Litbang Ketenagalistrikan bahwa biaya operasi

dan pemeliharaan berkisar antara 0,5%-1,5% dari total biaya modal. Bila dalam perhitungan diambil 1,5% dari total biaya modal, maka:y ,

y Biaya Operasi dan Pemeliharaan

1 5% 22 30j t USD = 1,5% x 22,30juta USD = 0,3345juta USD

Catt:

Biaya operasi dan pemeliharaan tersebut direncanakan untuk satu kali pelaksanaan pemeliharaan

untuk satu kali pelaksanaan pemeliharaan

(22)

semakin dipercepat jadwal pelaksanaan pemeliharaan maka biaya pemeliharaan semakin besar sehingga dapat a a b aya pe e a aa se a besa se gga dapa mengakibatkan pemborosan biaya karena frekuensi

pelaksanaan yang cukup banyak. Sedangkan semakin ditundanya jadwal pemeliharaan maka akan terjadi ditundanya jadwal pemeliharaan maka akan terjadi penghematan biaya pemeliharaan

(23)

y Jika umur suatu transformator adalah 20 tahun dengan Jika umur suatu transformator adalah 20 tahun dengan

dilakukannya pemeliharaan tahunan pada transformator tersebut maka;

Besar Prosentase Nilai Keandalan yang dapat

mempengaruhi Kualitas transformator tersebut adalah:

Berarti selama pengoperasian satu tahun dapat

meningkatkan keandalan transformator sebesar 30%.

(24)

Kesimpulan

• Nilai keandalan transformator berdasarkan nilai TDCG dalam jangka waktu operasi 1 tahun atau 365 hari didapatkan nilai keandalan transformator sebesar 0,64. Dibandingkan dengan selama 30 hari yaitu sebesar 0,97 menunjukan bahwa terjadi penurunan nilai keandalan sebesar ± 2% tiap bulannya.

• Nilai ketersediaan transformator bekerja dalam 1 tahun atau 365 hari adalah 0,78 x 365 hari sama dengan 284,7 hari. Hal tersebut menunjukkan ada 80 hari waktu transformator mengalami kondisi buruk sehingga diperlukan suatu pemeliharan sesuai jadwal.

• Jika terjadi penundaan waktu penjadwalan pemeliharaan dari standar penjadwlan yang telah ditentukan maka nilai keandalan suatu transformator mengalami penurunan Nilai telah ditentukan maka nilai keandalan suatu transformator mengalami penurunan. Nilai keandalan untuk penjadwalan 1 tahun 3 bulanan sebesar 0,59 ,untuk penjadwalan 1 tahun 6 bulanan sebesar 0,55 dan untuk penjadwalan 1 tahun 9 bulanan sebesar 0,52. Artinya semakin lama jangka waktu pemeliharaan yang dilakukan maka keandalaan transformator tersebut semakin tidak baik.

• Nilai keandalan untuk penjadwalan 6 bulanan sebesar 0,78 dan penjadwalan 9 bulanan sebesar 0,7. Artinya semakin cepat dilakukan pemeliharaan maka keandalan suatu transformator akan terjaga dengan baik dengan kata lain tidak cepat mengalami kerusakan.

• Jangka waktu penjadwalan pemeliharaan akan mempengaruhi biaya pemeliharaan Jika • Jangka waktu penjadwalan pemeliharaan akan mempengaruhi biaya pemeliharaan. Jika

jangka waktu pemeliharaan semakin cepat maka terjadi pemborosan biaya pemeliharaan dimana biaya tersebut digunakan untuk sekali pelaksanaan,bila dalam waktu 2 tahun pemeliharaan tahunan terjadi 2 kali dengan biaya 0,669juta USD, maka pemeliharaan 6 bulanan terjadi 4 kali dengan biaya 1,338juta USD.

• Biaya pemeliharaan juga dapat meningkatkan keandalan suatu transformator. Umur

transformator yang seharusnya 20 tahun dapat berkurang jika tidak terjadi pemeliharaan, sedangkan bila dilaksanakan pemeliharaan maka keandalaan transformator meningkat 30% untuk pemeliharaan tahunan sehingga dapat memperpanjang life time transformator dari 0,64 menjadi 0,832.

0,64 menjadi 0,832.