Analisis Kualitas Minyak Transformator Daya 25 Kva Berdasarkan Data Citra Kamera Termal Dan Data Hasil Uji Gas Chromatograph SEMINAR TUGAS AKHIR JURUSAN TEKNIK ELEKTRO ITS 26 JUNI 2012 Subkhi Abdul Aziz 2208 100 149 Pembimbing: Dr. Eng. Ardyono Priyadi, ST., M.Eng. Vita Lystianingrum Budiharto Putri, ST., M.Sc.
41
Embed
Analisis Kualitas Minyak Transformator Daya 25 Kva ... · Analisis hasil uji DGA berdasarkan metode doernenburg dan roger rasio serta perbandingan kemunculan gas pada metode gas kunci,
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Analisis Kualitas Minyak Transformator Daya 25 Kva Berdasarkan Data Citra Kamera Termal Dan
Data Hasil Uji Gas Chromatograph
SEMINAR TUGAS AKHIR JURUSAN TEKNIK ELEKTRO ITS
26 JUNI 2012
Subkhi Abdul Aziz 2208 100 149
Pembimbing:
Dr. Eng. Ardyono Priyadi, ST., M.Eng. Vita Lystianingrum Budiharto Putri, ST., M.Sc.
LATAR BELAKANG
Banyaknya transformator pada jaringan distribusi
Tes kualitas minyak trafo seperti uji gas terlarut dalam minyak harganya mahal
Penggunaan kamera termal oleh PT. PLN APJ Mojokerto untuk pemeriksaan trafo
1
2
3
PERUMUSAN MASALAH
• Bagaimana data citra kamera termal dapat menentukan kualitas minyak transformator daya 25 KVA? 1
• Bagaimana menganalisis perbandingan data citra kamera termal dengan hasil uji gas chromatograph (tes DGA)? 2
TUJUAN
1 • Mengetahui kualitas minyak transformator dari
data citra kamera termal
2 • Mengetahui pengaruh gas-gas terlarut yang
muncul pada minyak trafo terhadap suhu yang timbul di permukaan trafo
3 • Mengetahui seberapa besar pengaruh panas yang
timbul akibat arus yang mengalir pada kualitas minyak trafo yang berbeda-beda
BATAS MASALAH
1 • Sampel minyak trafo yang digunakan dibatasi hanya 6 sampel minyak
2 • Penentuan kondisi minyak trafo berdasarkan tes uji
gas chromatograph (DGA) dengan metode TDCG (total dissolved combustible gas)
3 • Kamera termal yang digunakan untuk membaca suhu permukaan transformator adalah merk Flir tipe T250
4 • Data foto yang diambil adalah berjarak 3 meter dari depan trafo
METODOLOGI PELAKASANAAN TUGAS AKHIR
PEMILIHAN MINYAK TRAFO
Keterangan:
No Sampel Minyak Tegangan Tembus Warna Minyak 1 Minyak trafo 2 24.1 KV Kuning bening 2 Minyak trafo 3 69.9 KV Kuning cerah 3 Minyak trafo 5 40.1 KV Kuning 4 Minyak trafo 5+ 35.4 KV Kuning keruh 5 Minyak trafo 6 23.1 KV Coklat keruh 6 Minyak trafo 6+ 16.2 KV Coklat
Pengujian 4 Minyak trafo 6+ 10 menit 10 menit 3 jam 1 jam 1 jam
Pengujian 5 Minyak trafo 2 10 menit 10 menit 3 jam 1 jam 1 jam
Pengujian 6 Minyak trafo 6 10 menit 10 menit 3 jam 1 jam 1 jam
Pembebanan pada trafo dilakukan dengan beban resistif murni 3 fasa. Beban resistif murni dalam pengujian adalah load bank berkapasitas 60 KVA dengan cos θ = 1.
Gambar Panel pengaturan beban pada load bank
PEMASANGAN dan PENGAMBILAN DATA KAMERA
Transformer 25 kVA
2 m
3 m
4 m
5 m
6 m
2 m
3 m
4 m
5 m
6 m
Foto pengambilan suhu permukaan trafo dengan kamera termal
Skema pengambilan foto permukaan trafo
PENGAMBILAN DATA ARUS PRIMER dan SEKUNDER TRAFO
Clamp sensor
Kabel penjepit buaya
Power Quality Analyzer (PQA)
Pengambilan data arus sekunder trafo
Pengambilan data arus primer trafo
PENGAMBILAN DATA DGA PADA SAMPEL MINYAK TRAFO
Gambar Kelman Transport X
Cara pengujian dengan Kelman Transport X: • Setting alat kelman transport x dengan
memasukkan data trafo dan tanggal pengujian • Sampel minyak yang sudah disiapkan
dimasukkan kedalam alat suntik kelman transport x sampai penuh lalu minyak dibuang (2X)
• Masukkan kembali sampel minyak kedalam alat suntik, setelah selesei masukkan kedalam botol kelman transort x (seperti pada gambar disamping)
• Tunggu beberapa menit karena botol akan mengevaluasi gas-gas yang terlarut didalam minyak
• Setelah selesei akan keluar sebuah print out dalam bentuk hardcopy yang memberikan informasi hasil DGA dari sampel minyak yang diuji
HASIL PENGUJIAN Pembacaan Arus Sekunder Trafo Pembacaan Pembebanan Trafo
ANALISIS PEMBACAAN ARUS SEKUNDER dan PEMBEBANAN
Sampel Minyak 20%-40% Beban Trafo
40%-60% Beban Trafo
60%-80% Beban Trafo
80%-100% Beban Trafo
minyak trafo 2 2.24%
0.26%
0.60%
0.43%
minyak trafo 3 2.59%
0.36%
1.68%
1.51%
minyak trafo 5 4.59%
1.66%
1.89%
1.83%
minyak trafo 5+ 1.50%
0.78%
0.33%
0.65%
minyak trafo 6 0.24%
0.46%
3.64%
2.16%
minyak trafo 6+ 0.23%
0.66%
0.64%
-0.11%
Dari hasil perhitungan persentase selisih antara arus sekunder dan pembebanan di tiap fasa didapatkan hasil: a) Pada fasa R selisih terkecil adalah -0.11% dan selisih terbesar 4.59% b) Pada fasa S selisih terkecil adalah 0.22% dan selisih terbesar 9.96% c) Pada fasa T selisih terkecil adalah -0.29% dan selisih terbesar 5.56%
Persentase selisih arus sekunder dan pembebanan di fasa R
Berdasarkan rumus S = V x I Dimana: S = daya kompleks (VA) V = tegangan (V) I = arus (A)
ANALISIS PEMBACAAN ARUS SEKUNDER dan PEMBEBANAN
Berdasarkan rumus S = V x I Dimana: S = daya kompleks (VA) V = tegangan (V) I = arus (A)
S = V x I Beban 20%: 1,6 KVA = 218, 28 V x 7,33 A Beban 40%: 3,12 KVA = 213,26 V x 14,63 A
Pada fasa R selisih terkecil adalah -0.11% dan selisih terbesar 4.59%
1,95 1,9959
4,59 %
S = V x I Beban 80%: 5,73 KVA = 223, 56 V x 25,63 A Beban 100%: 7,04 KVA = 223,77 V x 31,46 A
1,2286 1,2275
-0,11 %
ANALISIS PEMBACAAN ARUS PRIMER & SEKUNDER TRAFO
Pembacaan Arus Primer (A) Sampel Minyak 20%
Beban Trafo 40%
Beban Trafo 60%
Beban Trafo 80%
Beban Trafo 100%
Beban Trafo minyak trafo 2 0.061 0.14 0.198 0.257 0.313 minyak trafo 6 0.061 0.139 0.197 0.258 0.315
Pembacaan Arus Sekunder (A) Sampel Minyak 20%
Beban Trafo 40%
Beban Trafo 60%
Beban Trafo 80%
Beban Trafo 100%
Beban Trafo minyak trafo 2 6.253 14.17 19.973 25.09 30.487 minyak trafo 6 6.25 13.9 19.56 25.13 30.65
Arus sekunder trafo yang dimaksud adalah arus rata-rata dari fasa R, fasa S, dan fasa T. Jika dirumuskan menjadi:
Irata-rata = (IR+IS+IT)/3
Arus primer trafo didapatkan dari pembacaan multimeter yang dipasangkan setelah trafo arus dengan rasio 1:2. Maka arus primernya adalah
Ip = Imultimeter x 2
ANALISIS PEMBACAAN ARUS PRIMER & SEKUNDER TRAFO
Rugi Daya yang Hilang (VA) Sampel Minyak
20% Beban Trafo
40% Beban Trafo
60% Beban Trafo
80% Beban Trafo
100% Beban Trafo
minyak trafo 2
Pinput 4226.2 9699.48 13509.9 17805.48 21685.27
Poutput 4115.59 9326.4 13145.8 16513.71 20065.91
∆P 110.61 373.08 572.04 1291.77 1619.36
minyak trafo 6
Pinput 4226.2 9630.2 13648.5 17874.76 21823.84
Poutput 4113.62 481.51 12873.9 16540.04 20173.19
∆P 112.58 481.51 774.57 1334.72 1650.65
Rugi daya yang hilang pada trafo dapat dihitung dengan rumus: ∆P = Pinput - Poutput Dimana: ∆P = rugi daya (VA) Pinput = daya yang masuk (VA) Poutput = daya yang keluar (VA) Untuk menghitung daya masuk dan daya keluar adalah: Pinput = Ip x 20.000 x √3 Poutput= Irata-rata x 380 x √3
HASIL TES UJI DGA PADA SAMPEL MINYAK TRAFO
Sampel minyak TDCG Status Gas dengan jumlah abnormal
Minyak trafo 2 335 ppm Kondisi 1 Metana (CH4) dan Etana (C2H6) Minyak trafo 3 8623 ppm Kondisi 4 Hidrogen (H2), Metana (CH4) dan Etana (C2H6) Minyak trafo 5 267 ppm Kondisi 1 Etana (C2H6) Minyak trafo 5+ 258 ppm Kondisi 1 Etana (C2H6) Minyak trafo 6 1231 ppm Kondisi 2 Etana (C2H6), Etilena (C2H4) dan Asetilena (C2H2) Minyak trafo 6+ 176 ppm Kondisi 1 Asetilena (C2H2)
Analisis hasil uji DGA berdasarkan metode doernenburg dan roger rasio serta perbandingan kemunculan gas pada metode gas kunci, didapatkan hasil:
Hasil Uji DGA
• Pada minyak trafo 2 Gas CH4 dan C2H6 pemanasan minyak dan terjadi partial discharge intensitas rendah. • Pada minyak trafo 3 Gas H2, CH4, dan C2H6 pemanasan minyak dan terjadi partial discharge intensitas rendah. • Pada minyak trafo 5 Gas C2H6 pemanasan minyak dan terjadi partial discharge intensitas rendah. • Pada minyak trafo 5+ Gas C2H6 pemanasan minyak dan terjadi partial discharge intensitas rendah. • Pada minyak trafo 6 Gas C2H6, C2H4, C2H2 pemanasan dan busur api (partial discharge intensitas tinggi) pada minyak. • Pada minyak trafo 6+ Gas C2H2 pemanasan dan busur api (partial discharge intensitas tinggi) pada minyak.
HASIL PEMBACAAN SUHU KAMERA TERMAL
Pengukuran Titik
Pengukuran Area
Hasil foto kamera termal menggunakan software flir report