View
245
Download
2
Category
Preview:
Citation preview
DIAGNOSIS KONDISI TRANSFORMATOR DAYA MENGGUNAKAN METODA INDEKS KESEHATAN
Akhbar Candra Mulyana NRP. 2211106072
Pembimbing 1 Dimas Anton Asfani, ST., MT., Ph.D.
Pembimbing 2 I Gusti Ngurah Satriyadi H, ST., MT.
Page 1 of 27
PENDAHULUAN INDEKS KESEHATAN
ANALISIS KEGAGALAN & REKOMENDASI
HASIL DIAGNOSIS KESIMPULAN
Latar Belakang
Tujuan
Pengertian
Tujuan
Perhitungan
Contoh
Diagram
M. Kegagalan
M.Rekomendasi
Matlab
Excel
Outline
Page 2 of 27
Pendahuluan Latar Belakang 1.
Page 3 of 27
Pendahuluan Latar Belakang
Permintaan Peningkatan Performa Trafo
UP
Terdapat trafo yang usianya di bawah range usia minimal telah mengalami kerusakan, akibat kurangnya pemantauan dan pemeliharaan.
2.
3.
Page 4 of 27
Pendahuluan
1. Mengetahui kondisi kesehatan trafo.
2. Mengetahui gangguan atau kegagalan pada trafo.
3. Memberikan rekomendasi tindakan trafo.
Tujuan
Page 5 of 27
Indeks Kesehatan
“Indeks Kesehatan merupakan salah satu metoda penilaian sebuah aset atau peralatan. Metoda ini menggabungkan hasil pengamatan operasi, inspeksi lapangan, serta pengujian lapangan atau laboratorium menjadi sebuah indeks objektif dan kuantitatif.”
Pengertian
Page 6 of 27
Banyak metoda penilaian trafo, namun tidak ada metoda yang menggabungkan data kondisi trafo yang tersedia.
karena indeks kesehatan mengukur kondisi peralatan
berdasarkan berbagai kriteria kondisi yang terkait dengan
faktor-faktor degradasi jangka panjang yang secara
kumulatif berpengaruh pada masa hidup aset.
Kenapa Indeks Kesehatan?
Indeks Kesehatan
Page 7 of 27
Indeks Kesehatan Tahapan Penilaian
Start
Pemilihan Standar International (IEEE)
Input Data Parameter (DGA, Minyak, Furan)
Pemberian Nilai Skor (Si) dan bobot (Wi) Nilai Setiap Parameter
Perhitungan Total Nilai Indeks Kesehatan
Diagnosis Kondisi Trafo
End Page 8 of 27
Tiga parameter dalam indeks kesehatan, yaitu :
Parameter Perhitungan
DGA (H2, CH4, CO, CO2, C2H6, C2H4, C2H2)
MINYAK (BDV, Water Content, Acid, IFT)
FURAN (gas 2 Furfural)
Indeks Kesehatan
Page 9 of 27
Rumus Perhitungan
∑ 𝑺𝑺 𝒙 𝑾𝑺𝒏𝑺=𝟏∑ 𝑾𝑺𝒏𝑺=𝟏
∑ 𝑲𝑲 𝒙 𝑯𝑯𝑯𝑲𝒏𝑱=𝟏∑ 𝟒𝑲𝑲𝒏𝑲=𝟏
x 100%
Nilai Setiap Parameter : Nilai Total :
Keterangan : Si = Skor Wi = Bobot
No. Parameter Trafo Kj Nilai
Kondisi HIFj
1 DGA 10 A,B,C,D,E 4,3,2,1,0
2 Minyak 8 A,B,C,D,E 4,3,2,1,0
3 Furan 5 A,B,C,D,E 4,3,2,1,0
Nilai Kondisi Deskripsi A Bagus < 1.2
B Normal 1.2 ≤ x < 1.5
C Waspada 1.5 ≤ x < 2 D Jelek 2 ≤ x < 3
E Sangat Jelek ≥ 3
Keterangan : Kj = Bobot Setiap Parameter HIFj = Faktor Indeks Kesehatan
Tabel 1 Penilaian Setiap Parameter Tabel 2 Penilaian Skor IK
Indeks Kesehatan Page 10 of 27
Indeks Kesehatan Tabel 3 Perhitungan Nilai DGA
Gas 1
H2 ≤ 100 100 -200
200 -300
300 -500
500 -700
>700 2
CH4 ≤ 75 75 -125
125 -200
200 -400
400 -600
>600 3
C2H6 ≤ 65 65-80 80 -100
100 -120
120 -150
>150 3
C2H4 ≤ 50 50 - 80
80 -100
100 -150
150 -200
>200 3
C2H2 ≤ 3 3-7 7-35 35-50 50-80 >80 5
CO ≤ 350 350-700
700-900
900-1100
1100-1400
>1400
1
CO2 ≤2500 2500-3000
3000-4000
4000-5000
5000-7000
>7000
1
Bobot (Wi) 2 3 4 5 6
Skor (Si)
*satuan gas ppm Page 11 of 27
Indeks Kesehatan Tabel 4 Perhitungan Nilai Minyak
Parameter Minyak
Breakdown Voltage (kV)
≥52 1
3 47-52 2 35-47 3 ≤35 4
Water Content (ppm)
≤20 1
4 20-25 2 25-30 3 ≥30 4
Acid (MgKOH/mg)
≤0.04 1
1 0.04-0.1 2 0.1-0.15 3
≥0.15 4 Interfacial Tension (dyne/cm)
≥30 1
2 23-30 2 18-23 3 ≤18 4
Bobot (Wi)
Tegangan (69 -230 kV) Skor (Si)
Page 12 of 27
Indeks Kesehatan Tabel 5 Perhitungan Nilai Furan
Gas 2 FAL
0 – 100 A Bagus
100 – 250 B Normal
250 – 500 C Waspada
500 – 1000 D Jelek
> 1000 E Sangat Jelek
Nilai Kondisi
*satuan gas ppb
Page 13 of 27
Tabel 6 Penilaian Akhir
Indeks Kesehatan
85-100 Sangat Bagus Penurunan kondisi dari komponen terbatas
Lebih dari 15 Tahun
70-85 Bagus Penurunan kondisi yang signifikan dari beberapa komponen
Lebih dari 10 Tahun
50-70 Cukup Penurunan kondisi yang menyebar atau serius pada komponen-komponen spesifik
Sampai 10 Tahun
30-50 Jelek Penurunan kondisi serius dan menyebar pada komponen-komponen spesifik
Kurang dari 3 Tahun
0-30 Sangat Jelek Penurunan kondisi serius dan menyebar lebih luas pada komponen-komponen spesifik
0 Tahun
Prediksi Umur Trafo Kondisi Deskripsi
Indeks Kesehatan
Page 14 of 27
Contoh Perhitungan Sebuah trafo daya 150/20 KV, 20 MVA di Lubuk Alung, Padang, mempunyai kondisi sebagai berikut :
Indeks Kesehatan Page 15 of 27
Perhitungan Setiap Parameter
Indeks Kesehatan
Page 16 of 27
𝟏. 𝐒 − 𝑫𝑫𝑫 = 𝟏 𝒙 𝟐 + 𝟏 𝒙 𝟑 + 𝟏 𝒙 𝟑 + 𝟏 𝒙 𝟑 + 𝟐 𝒙 𝟏 + 𝟏 𝒙 𝟏 +(𝟏 𝒙 𝟓)𝟐+𝟑+𝟑+𝟑+𝟏+𝟏+𝟓
= 1,05
2. S – Minyak = 𝟏 𝐱 𝟑 + 𝟏 𝐱 𝟒 + 𝟑 𝐱 𝟏 + 𝟑 𝐱 𝟐𝟑+𝟒+𝟏+𝟐
= 𝟏,𝟔
𝐍𝐍𝐍𝐍𝐍 𝐀𝐀𝐀𝐍𝐀 𝐈𝐈𝐈𝐈𝐀𝐈 𝐊𝐈𝐈𝐈𝐀𝐍𝐊𝐍𝐈 =𝟒 𝐱 𝟏𝟏 + 𝟑 𝐱 𝟔 + 𝟑 𝐱 𝟓
𝟒 𝐱 (𝟏𝟏 + 𝟔 + 𝟓) 𝐱 𝟏𝟏𝟏 %
= 𝟖𝟔.𝟗
Perhitungan Akhir
Analisis Kegagalan & Rekomendasi Diagram Analisis
Start
Perhitungan Indeks Kesehatan
Analisis Kegagalan (Perbandingan Minyak, Furan, Key Gas, dan Rasio Doernenburg)
Analisis Rekomendasi (TDCG dan Perbandingan Batas Minimum Minyak)
Hasil Diagnosis Kondisi Trafo Daya Akhir
End
Page 17 of 27
Analisis Kegagalan & Rekomendasi Metoda Analisis Kegagalan
2. Perbandingan Furan digunakan untuk mencari level penuaan pada kertas isolasi.
3. Key Gas berdasarkan kadar gas terlarut yang paling dominan. Kegagalan yang
ditemukan adalah dekomposisi selulosa, dekomposisi minyak, partial discharge, dan arcing. 4. Doernenburg
adalah membandingkan konsentrasi gas-gas terlarut dengan batas konsentrasi limit L1. Kegagalan yang dapat dideteksi adalah dekomposisi thermal, partial discharge, dan arcing.
1. Perbandingan Minyak Kegagalan yang ditemukan adalah tegangan tembus, kelembaban,
korosi dan endapan.
Page 18 of 27
Metoda Analisis Rekomendasi
2. Perbandingan Batas Minimum Minyak adalah apabila nilai BDV atau dan water content melebihi batas yang telah ditentukan maka tindakan yang dilakukan adalah rekondisi atau filter. Sedangkan jika nilai acid atau dan IFT melebihi batas yang telah ditentukan maka tindakan yang dilakukan adalah reklamasi.
Analisis Kegagalan & Rekomendasi
1. TDCG (Total Dissolved Analysis Gas) digunakan untuk mengawasi degradasi material isolasi trafo dengan menghitung jumlah volume gas yang terbentuk. Hasil TDCG adalah berupa tiga jenis rekomendasi tindakan yaitu lanjut beroperasi normal, lanjut beroperasi dengan catatan, dan re-sampling pengujian.
Page 19 of 27
Hasil Diagnosis
Simulasi perhitungan dengan GUI matlab
Page 20 of 27
Tabel 7. Hasil perhitungan dengan software excel terhadap 275 unit trafo di Sumatera :
Kategori Jumlah Trafo
Sangat Bagus 149 Unit Bagus 48 Unit Cukup 39 Unit Jelek 30 Unit Sangat Jelek 9 Unit
Jumlah Total 275 Unit
Hasil Diagnosis
Page 21 of 27
Tabel 8 Kemungkinan Kegagalan Trafo No Jenis Kemungkinan Kegagalan Jumlah 1 Arcing (asetilen tinggi melebihi gas lain, > 1 ppm) 1 2 Dekomposisi Minyak (etilen melebihi 50 ppm) 3 3 Dekomposisi Selulosa (karbon monoksida melebihi 350 ppm) 5 4 Dekomposisi Selulosa & Endapan 23 5 Dekomposisi Selulosa, Endapan & Korosi 5 6 Dekomposisi Selulosa, Endapan & Tegangan Tembus 1 7 Dekomposisi Selulosa, Endapan, Korosi, & Kerusakan Kertas Tinggi 1
8 Dekomposisi Selulosa, Lembab, Endapan & Penuaan Kertas Tidak Normal
2
9 Dekomposisi Selulosa, Lembab, Endapan, & Korosi 9 10 Dekomposisi Selulosa, Lembab, & Endapan 3 11 Dekomposisi Selulosa, Lembab, & Tegangan Tembus 1
12 Dekomposisi Selulosa, Lembab, Endapan & Kerusakan Kertas Tinggi
3
13 Dekomposisi Selulosa, Lembab, Endapan, Korosi & Tegangan Tembus
1
14 Dekomposisi Selulosa, Lembab, Endapan, Korosi, & Akhir Umur Kertas
1
15 Dekomposisi Thermal 1 16 Endapan (IFT melebihi 30 dyne/cm) 48 17 Endapan & Korosi 5 18 Lembab (water content melebihi 25 ppm) 2 19 Lembab & Endapan 2 20 Lembab, Endapan & Kerusakan Kertas Tinggi 1 21 Lembab, Endapan, & Korosi 4 22 Partial Discharge (hidrogen melebihi 100 ppm) 3 23 Penuaan Kertas Tidak Normal, Endapan & Lembab 1
Jumlah Total (Unit) 126 Page 22
Tabel 9 Rekomendasi Tindakan Trafo
No Rekomendasi Tindakan Trafo Saran
Minyak Pengujian
Selanjutnya Sub Total
1 Lanjut Beroperasi Normal - 12 bulan 214 2 Lanjut Beroperasi Normal Filter 12 bulan 12 3 Lanjut Beroperasi Normal Reklamasi 12 bulan 11
4 Lanjut Beroperasi Normal Filter dan Reklamasi
12 bulan 4
5 Perhatian, Analisis Gas Individual, Pengaturan Beban
- 3 bulan 6
6 Perhatian, Analisis Gas Individual, Pengaturan Beban
Filter 3 bulan 1
7 Perhatian, Analisis Gas Individual, Pengaturan Beban
Reklamasi 3 bulan 3
8 Perhatian, Analisis Gas Individual, Pengaturan Beban
Filter dan Reklamasi
3 bulan 1
9 Perhatian, Analisis Gas Individual, Pengaturan Beban
Filter dan Reklamasi
12 bulan 2
10 Potensi Faults Tinggi, Re-Sampling dengan Cepat
- - 1
11 Dekomposisi Tingkat Tinggi, Re-Sampling DGA.
- - 1
12 Dekomposisi, Re-Sampling DGA - - 5 13 Dekomposisi, Re-Sampling DGA Filter - 3 14 Dekomposisi, Re-Sampling DGA Reklamasi - 3
15 Dekomposisi, Re-Sampling DGA Filter dan Reklamasi
- 8
Jumlah Total (buah) 275
Page 23 of 27
Hasil Diagnosis HUBUNGAN ANTARA NILAI INDEKS KESEHATAN VS PROBABILITAS POPULASI KEGAGALAN :
Page 24 of 27
• Dengan teknik analisis korelasi didapat nilai koefisien korelasi r = - 0,63, artinya terdapat hubungan yang kuat antara nilai indeks kesehatan dengan probabilitas populasi kegagalan.
• Nilai r (negatif) menyatakan hubungan yang berbanding terbalik. Semakin kecil nilai Indeks Kesehatan maka semakin besar jumlah probabilitas populasi kegagalan.
R Korelasi 0,01 – 0,2 Sangat Rendah 0,21 – 0,4 Rendah 0,41 – 0,6 Sedang 0,61 – 0,8 Kuat
0,81 – 0,99 Sangat Kuat
Tabel 10 Hubungan Korelasi
Hasil Diagnosis
Hubungan antara nilai indeks kesehatan vs probabilitas populasi kegagalan :
Nilai Indeks Kesehatan
Probabilitas Populasi Kegagalan
%
Page 24 of 27
Kesimpulan
Indeks Kesehatan membagi kondisi transformator daya menjadi lima buah kategori. Kategori ini adalah sangat bagus, bagus, cukup, jelek dan sangat jelek.
Jumlah trafo dalam kondisi sehat adalah 72 % dan trafo tidak sehat adalah 14 %. Maka dapat kita simpulkan rata-rata trafo daya berada pada kondisi sehat.
Pada satu trafo kemungkinan kegagalan dapat terjadi lebih dari satu jenis dan rekomendasi tindakan transformator yang berbeda-beda sesuai tingkat kegagalan atau kerusakan.
Semakin kecil nilai Indeks Kesehatan maka semakin besar jumlah probabilitas populasi kegagalan.
Page 26 of 27
TERIMA KASIH
Page 27 of 27
Recommended