Urania Vol. 12 No. 2 April 2006: 64-112
ISSN 0852-4777
PENGUJIAN TEGANGAN TEMBUS MINYAK TRAFO TR 301 FASILITAS RADIOMETALURGI
Moh. Suryadiman (*) Bidang Operasional Sarana dan Prasarana Pusat Teknologi Bahan Bakar Nuklir, BATAN
(*)
ABSTRAK Pengujian tegangan tembus minyak trafo301 Fasilitas Radiometalurgi – PTBN dilakukan untuk mengetahui kestabilan dan kelayakan dari minyak trafo 301. Sampel minyak trafo diambil setengah liter, selanjutnya minyak tersebut dimasukkan ke dalam alat uji menggunakan Megger Type OTS60PB. Hal ini dilakukan berulang-ulang dengan selang waktu 30 detik, setiap kali proses pengetesan dilakukan sebanyak enam kali, dan hasilnya diambil harga rata-rata. Alat penguji ini mempunyai dua elektroda dengan diameter 12,5 mm. tegangan diberikan bertahap ( 2KV setiap detik mulai dari nol sampai terjadi loncatan api ) Dari hasil pengujian diperoleh nilai tegangan tembus pelumas sebesar 11,83 KV /2,5 mm. Nilai tersebut sudah lebih rendah dari yang dipersyaratkan dalam SPLN’ 50-1982 sehingga perlu dilakukan treatment pelumas trafo. Kata kunci : Pengujian, tegangan, tembus, minyak, trafo, RMI.
PENDAHULUAN Fasilitas Radiometalurgi Pusat Teknologi Bahan Bakar Nuklir (IRM-PTBN) dalam pengoperasian catu daya menggunakan dua unit trafo, yaitu trafo 301 (TR301) dan trafo 302 (TR302), dengan kapasitas trafo 2000KVA, tegangan primer 20 KV, tegangan sekunder 380–220 Volt. Sistim kerja trafo seperti pada umumnya trafo, kumparan dan intinya direndam dalam minyak-trafo, Hal ini karena minyak trafo yang disirkulasikan mempunyai sifat sebagai media pemindah panas, isolasi dan media pendingin. Sebagai media isolasi dan pendingin minyak trafo harus memenuhi persyaratan sebagai berikut: 1. Kekuatan isolasi tinggi, 2. Penyalur panas yang baik, berat jenis yang kecil, sehingga partikel-partikel dalam minyak dapat mengendap dengan 96
cepat, 3. Viskositas yang rendah agar lebih mudah disirkulasi dan kemampuan pendinginan menjadi lebih baik, 4. Titik nyala yang tinggi, sehingga tidak mudah menguap dan tidak membahayakan, 5. Tidak merusak bahan isolasi padat 6. Sifat kimia (keasaman) yang stabil. Sistim pengaman trafo diantaranya adalah : 1. Tangki dan Konservator Pada umumnya bagian-bagian dari trafo yang terendam minyak trafo berada dalam tangki. Untuk menampung pemuaian minyak trafo, tangki dilengkapi dengan konservator.
ISSN 0852-4777
2. Pendingin Pada inti besi dan kumparan-kumparan akan timbul panas akibat rugi-rugi besi dan rugi-rugi tembaga. Bila panas tersebut mengakibatkan kenaikan suhu yang berlebihan, akan merusak isolasi di dalam trafo, maka untuk mengurangi kenaikan suhu yang berlebihan tersebut trafo perlu dilengkapi dengan sistem pendingin. Sedangkan untuk menyalurkan panas keluar trafo dengan melalui kisi-kisi dari tangki minyak trafo sebagai mediator pemindah panas yang bersinggungan langsung dengan udara luar. Media yang digunakan pada sistem pendingin dapat berupa udara atau gas, minyak dan air.
Pengujian Tegangan Tembus Minyak Trafo TR 301 Fasilitas Radiometalurgi (Moh. Suryadiman) Berdasarkan peraturan tersebut dan mengingat faktor keamanan dan keselamatan, maka perlu kiranya dilakukan pengujian daya tembus minyak trafo secara berkala. Trafo TR301 pada fasilitas IRM-PTBN yang telah digunakan sejak tahun 1989, sudah pernah dilakukan pengujian tegangan tembus minyak trafo tetapi belum pernah ditreatment. Mengingat peraturan tersebut di atas, sehingga perlu dilakukan pengujian untuk mengantisipasi keamanan dan kontinuitas operasi.
TATA KERJA Alat : Merek Megger. Tipe OTS60PB
3. Alat pernapasan Karena pengaruh naik turunnya beban trafo maupun suhu udara luar, maka suhu minyakpun akan berubah-ubah mengikuti keadaan tersebut. Bila suhu minyak tinggi, minyak akan memuai dan mendesak udara di atas permukaan minyak keluar dari dalam tangki. Sebaliknya bila suhu minyak turun, minyak menyusut maka udara luar akan masuk ke dalam tangki. Kedua proses di atas disebut pernapasan trafo. Permukaan minyak trafo akan selalu bersinggungan dengan udara luar yang menurunkan nilai tegangan tembus minyak trafo, yang menyebabkan ketidak murnian pada minyak. Maka untuk mencegah hal tersebut, pada ujung pipa penghubung udara luar dilengkapi tabung berisi kristal zat hygroskopis ( Sillika gel). Pemakaian minyak trafo mempunyai persyaratan khusus yang telah di atur oleh SPLN’50-1982 “Pedoman Pepengujian Transformator Terendam Minyak”. dan IEC No.56.Thn1991 antara lain mengenai persyaratan dan keadalan minyak trafo dengan daya tembus minyak harus serendahrendah nya 30 KV/2,5 mm.
Cara kerja Cara pengujian minyak trafo dilakukan sesuai dengan standar SPLN’50-1982 dan IEC No.56.Thn1991. Cara kerja pengujian tersebut adalah sebagai berikut: Pengambilan sampel sebanyak setengah liter dengan cara membuka katup buang tanki yang terletak pada bagian bawah dari tangki (Gambar 1). Selanjutnya minyak tersebut dimasukkan ke dalam alat uji (Gambar 2.). Katup Buang tangki
Gambar 1. Katup buang tanki
Sampel Oli
Gambar 2. Alat penguji minyak trafo
97
Urania Vol. 12 No. 2 April 2006: 64-112
ISSN 0852-4777
Dari hasil pengukuran daya tembus isolasi minyak trafo (Tabel 1) kemudian dibuat grafik seperti Gambar 1. 12.5 12 11.5 11
st
.6 st
.5 Te
.4 Te
st
.3
Keterangan :
Te
st
st Te
Te
st
.1
.2
10.5 Te
Alat penguji tersebut dilengkapi dengan dua buah elektroda positip dan negatip dengan diameter 12,5 mm. Kerapatan diatur 2,5 mm kemudian disambung pada jalur listrik, tuas Main Circuit Breaker (MCB) yang terdapat pada panel penguji di naikkan. Regulator diatur pada posisi 2KV, naikkan setiap detik sampai terjadi loncatan bunga api antara dua buah elektroda. Hal ini dilakukan enam kali pengujian dengan selang waktu 30 detik, dilakukan setiap kali proses pengujian sebanyak enam kali, dan ambil rata-rata.
Tegangan tem bus (KV)
Sampel
Gambar 4. Tegangan tembus isolasi minyak pada temperatur 30 oC
Tanki Uji Tekan Tombol Start Alat Beroperasi secara otomatis
Gambar 3. Diagram alir pengujian Pengujian tegangan tembus isolasi minyak trafo dilakukan pada suhu 30 oC dengan menggunakan alat uji merek: Megger. tipe OTS60PB.
HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil analisa daya tembus isolasi minyak trafo pada suhu 300C dapat dilihat pada Tabel.1 Tabel 1. Daya tembus isolasi minyak dengan sela 2,5 mm.
98
No
Tegangan tembus (KV)
1.
12
2.
12
3.
12
4.
12
5.
11
6.
12
Tegangan rata-rata
11,83
Pada grafik tersebut dapat diketahui bahwa daya tembus isolasi minyak trafo besarnya rata-rata 12 KV/2,5 mm. Jika dibandingkan dengan peraturan yang telah ditetapkan menurut SPLN’50-1982 dan IEC No. 56 tahun 1991, minyak trafo tergolong di bawah standar (standar 30 KV/2,5 mm). Perubahan penurunan daya tembus minyak trafo disebabkan adanya partikel uap air dalam minyak. Terjadinya penambahan partikel air pada minyak trafo, karena pengaruh naik turunnya beban trafo maupun temperatur udara luar. Oleh sebab itu, temperatur minyakpun akan berubah-ubah mengikuti keadaan tersebut. Bila temperatur minyak tinggi, minyak akan memuai dan mendesak udara di atas permukaan minyak keluar dari dalam tangki. Sebaliknya apabila temperatur minyak turun, minyak menyusut sehingga udara luar akan masuk ke dalam tangki. Kedua proses di atas disebut pernapasan trafo. Permukaan minyak trafo akan selalu bersinggungan dengan udara luar sehingga uap air dalam udara masuk ke minyak trafo dan menurunkan nilai tegangan tembus minyak trafo. Apabila silika gel berfungsi dengan baik maka udara yang masuk ke
ISSN 0852-4777
dalam minyak trafo menjadi kering. Untuk mencegah hal tersebut, pada ujung pipa penghubung udara luar dilengkapi tabung yang terisi kristal zat higroskopis (Sillika gel). Sillika gel dinyatakan jenuh apabila telah terjadi perubahan warna, yakni dari warna dasar biru menjadi merah. Perubahan warna tersebut disebabkan minyak trafo yang telah merembes ke dalam sillika gel. Rembesan minyak trafo tidak akan terjadi apabila minyak trafo dalam kondisi baik dengan kandungan partikel air tidak terlalu banyak bedasarkan hasil uji daya tembus yang berada di bawah standar. Dapat dipastikan bahwa minyak trafo sudah dapat diganti dengan minyak trafo yang baru atau dilakukan penanganan.
SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Dari hasil hasil pengujian minyak trafo TR 301 diperoleh hasil rata-rata sebesar 11,83 KV. Hasil tersebut berada di bawah dari nilai yang ditetapkan menurut SPLN’50-1982 dan IEC No.56 tahun 1991, dimana daya tembus
Pengujian Tegangan Tembus Minyak Trafo TR 301 Fasilitas Radiometalurgi (Moh. Suryadiman) minyak trafo seharusnya minimal 30KV/2.5 mm.
Saran Perlu dilakukan penanganan guna menjaga kesetabilan dan keselamatan trafo dari kerusakan. Perlu dilakukan penggantian sillika gel, karena sillika gel merupakan filter penghubung dengan udara luar. Untuk perawatan minyak trafo perlu dilakukan pengujian daya tembus minyak dan silika gel setiap dua tahun sekali.
DAFTAR PUSTAKA 1. ANONIM, SPLN’50-1982 No.56.Thn.1991
dan
IEC
2. ANONIM, SPLN 17 : 1979 “Pedoman Pembebanan Transformator Terendam Minyak” Jakarta, 1979 3. ANONIM, “ Manual Operasi Transformator “P.T Trafindo Perkasa, Serpong 1989
99
