Pedoman Batere Sistem DC.pdf

8/16/2019 Pedoman Batere Sistem DC.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/pedoman-batere-sistem-dcpdf 1/36

PT PLN (Persero)

SISTEM DC

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



PT PLN (Persero)

SISTEM DC

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



PT PLN (Persero)

SISTEM DC

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

Gambar 1.12 Diagram Panel Distribusi ..................................................................................... 9



PT PLN (Persero)

SISTEM DC

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

Tabel 4. 4.10 Tabel Rekomendasi Shutdown Testing ............................................................... 22



PT PLN (Persero)

SISTEM DC

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



PT PLN (Persero)

SISTEM DC

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



PT PLN (Persero)

SISTEM DC


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

cd



PT PLN (Persero)

SISTEM DC


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

+

-

Rangkaiankontrol

elektronikAVR

RS

T

Beban



PT PLN (Persero)

SISTEM DC


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

Dioda Dropper



PT PLN (Persero)

SISTEM DC


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 Voltag e (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 menurunkantegangan 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

LoadOutput

High VoltageControl Card

Relay 1


Relay 2

Diode Diode

LoadOutput


Relay 1


Relay 2

Diode Diode

LoadOutput


Relay 1


Relay 2

Diode Diode



PT PLN (Persero)

SISTEM DC


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 karenaterjadi 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.



PT PLN (Persero)

SISTEM DC


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 (H2SO4) 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

ANODA

K

AT

O

D

A

Aliran Elektron

Elektrolit

Aliran

Ion Neg

AliranIon Pos

DC

Power supply

K

AT

O

D

A

A

NO

D

A

Aliran Elektron

Elektrolit

Aliran

Ion Neg

Aliran

Ion Pos



PT PLN (Persero)

SISTEM DC


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 ).

Gambar 1.11 Terminal Penghubung baterai



PT PLN (Persero)

SISTEM DC


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



PT PLN (Persero)

SISTEM DC


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



PT PLN (Persero)

SISTEM DC


2. PEDOMAN PEMELIHARAAN

2.1 In service inspection / Inspeksi dalam keadaan operasi

In service inspection adalah adalah kegiatan inspeksi yang dilakukan dalam keadaanoperasi 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

a. Pengukuran Tegangan input AC pada rectifier



PT PLN (Persero)

SISTEM DC


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 teganganc. 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

i. Kondisi fuse / pengaman pada rectifier



PT PLN (Persero)

SISTEM DC


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.

Gangguan yang umumnya terjadi pada perlatan sistem DC adalah :



PT PLN (Persero)

SISTEM DC


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 limitarus 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



PT PLN (Persero)

SISTEM DC



- 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)

- Korosif



PT PLN (Persero)

SISTEM DC


2.3.3 Pada Rangkaian Beban

Tabel 2. 3 Tabel Pemeliharaan Setelah Gangguan pada Rangkaian Beban

Kondisi Abnormal Kemungkinan PenyebabTerminal 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



PT PLN (Persero)

SISTEM DC


3. EVALUASI HASIL PEMELIHARAAN

Evaluasi hasil pemeliharaan adalah merupakan kajian dan penilaian hasil inspeksimaupun 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%

3Pemeriksaan 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 rectifierBaterai Nicad : 0,2 x C

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

6 Lampu indikator rectifier Menyala

7 Pemeriksaan Fuse/MCB/NFB Posisi –On

8Pemeriksaan 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.

<1,2V ( Nicad) dan Asam ( <2V )



PT PLN (Persero)

SISTEM DC



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

6Pemeriksaan Tegangan DC terhadap

ground 110 V

Perbedaan Tegangan Positif-

Ground = 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)

9Pemeriksaan 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 equalizingNicad 0,2 x C (IEC 623)

Lead acid 0,1 x C (IEC 623)

12Suhu terminal-terminal pada rectifier dan

baterai

Berdasarkan percobaan kondisi

normal 1- 2 ºC diatas ambient

temperatur

13 Suhu komponen utama rectifier Maksimum 45 ºC

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

dikunci

3.3 Shutdown Testing

Tabel 3. 36Tabel Shutdown Testing


1 Seting tegangan output rectifierNicad :Tegangan 1,4-1,42V/selx 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)

3Arus 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



PT PLN (Persero)

SISTEM DC



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

7 Pemeriksaan filter Bersih dan tidak bocor

8Kondisi PCB modul elektronic Kondisi bersih dan tidak terdapat

tanda-tanda komponen yang

rusak

9 Pemeriksaan Socket pada PCB Bersih dan tidak longgar

11Pemeriksaan Tegangan DC 110V terhadap

ground

Tegangan Positif – Ground =

Tegangan Negatif - Ground

12 Pemeriksaan Tegangan DC 48 VPositip – 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-selNicad : 1V/sel

Lead acid: 1,8V/sel

15 Tegangan Akhir Pengisian per-selNicad : 1,7 – 1,9 V/sel

Lead acid: 2,4 V/sel

16Pemeriksaan suhu elektrolit pada saat

pengisian boostMaksimum 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

19Pemeriksaan 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)



PT PLN (Persero)

SISTEM DC


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 level1 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

5Tegangan 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 NyalaPeriksa wiring indikator

Ganti segera bila putus

8 Fuse/MCB/NFB Putus

Ganti Fuse/MCB/NFB

kemudian dilengkapi

dengan Aux switch

9Suhu terminal-terminal pada

rectifierTerminal panas Ganti terminal yang rusak

10Kondisi 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



PT PLN (Persero)

SISTEM DC


Tabel 4. 2.8Tabel Rekomendasi In-Service Inspection baterai


1Kebersihan sel dan rak

baterai Berdebu

Bersihkan seluruh sel

baterai dan raknya bila

perlu cat ulang.

2 Fuse/MCB/NFBPutus Ganti Fuse/MCB/NFB

kemudian dilengkapi

dengan Aux switch

3Kondisi 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


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

2Tegangan sel yang

dipilih< 1,2 V/sel (nicad)

< 2 V/sel (asam)

Lakukan pengisian

equalizing

Ganti baterai nicad /asam

3Pengukuran tegangan

per-sel dan total

Rata-rata tegangan

per-sel bertegangan

rendah

- Periksa level elektrolit

- Periksa Berat jenis

elektrolit- Charging dengan benar

4Pemeriksaan 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



PT PLN (Persero)

SISTEM DC



(khusus sistem 110V) seimbang ± 5% dg metode Grouser

- Pencarian lokasi

gangguan menggunakanmetode lokalisir

7Kondisi DC ground

(khusus sistem 48 V)

DC ground tidak

seimbang ± 0%

- Melakukan pemeriksaan

dan penyempurnaan pada

konektor.

- Mengencangkan baut

terminal grounding.

8Karet-karet pintu dan

kunci rectifierKondisi rusak

Ganti karet pintu dan

kunci rectifier.

4.3 Berdasarkan hasil pemeliharaan Shutdown Testing dihasilkan


Tabel 4. 4.10Tabel Rekomendasi Shutdown Testing


1

Seting tegangan dan

arus output rectifierketika 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 teganganHasil pengukuran riple

tegangan tinggi, melebihi

batas yang diijinkan (>2%)

- Periksa filter pada

rectifier

- Ganti Filter capacitor

dengan kapasitas yang

lebih tinggi.

3Kondisi 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



PT PLN (Persero)

SISTEM DC



rusak.

4

Tahanan isolasi

transformator utamarectifier

Kondisi isolasi

transformator menurun(<10 MΩ)

Periksa, bila perlu ganti

5Pentanahan

(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.

8Fuse/ pengaman

pada rectifier

Putus dan indikasi tidak

ada

- Usut gangguannya

- Periksa kesesuaian

rating arus pada fuse.

9

Terminal-terminal dan

pengawatan padarectifier

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

12Kondisi 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,

bersihkan karat dan cat



PT PLN (Persero)

SISTEM DC



kembali.

14Kapasitas baterai per

sel menurun (<80%)

Kondisi baterai per sel

mengalami penurunan

kapasitas (<80%)

- Lakukan pengisian

boost kemudian ujiulang.

- Bila kapasitas tidak

meningkat sebelum

rekondisi elektrolit ,

lakukan uji carbon.

- Lakukan penggantian

sel yang rusak.

15Suhu elektrolit sel

baterai

Suhu baterai pada saatpengisian dengan harga

tinggi ( Boost) naik > 35 oC

- Hentikan pengisian jika

suhu elektrolit >35oC

- Periksa Terminalsambungan sel baterai

- Lakukan uji karbon, bila

perlu reconditioning

elektrolit.

16 Kandungan CarbonHasil 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.

19

Kondisi Sel Kondisi Sel retak/ Bocor

dan kembung

Dilakukan penggantian

Sel baterai.



PT PLN (Persero)

SISTEM DC


Lampiran 1 - FORMULIR HASIL UJI



PT PLN (Persero)

SISTEM DC




PT PLN (Persero)

SISTEM DC




PT PLN (Persero)

SISTEM DC




PT PLN (Persero)

Listrik untuk kehidupan yang lebih baik

Lampiran 2 - HASIL PENGUJIAN FUNGSI RECTIFIER DAN VOLTAGE DROPER



PT PLN (Persero)

Listrik untuk kehidupan yang lebih baik

Lampiran 3 - FMEA



PT PLN (Persero)

SISTEM DC

GLOSARRY

1. InservicePeralatan penyaluran tenaga listrik dalam kondisi bertegangan.

2. Inservice Inspection

Pemeriksaan Peralatan penyaluran tenaga listrik dalam kondisi berteganganmenggunakan panca indera.

3. Inservice Measurement

Pengujian atau pengukuran peralatan penyaluran tenaga listrik dalam kondisibertegangan menggunakan alat bantu.

4. Shutdown Testing/MeasurementPengujian/pengukuran Peralatan penyaluran tenaga listrik dalam kondisi tidakbertegangan.

5. Shutdown Function Check

Pengujian fungsi peralatan penyaluran tenaga listrik dalam kondisi tidakbertegangan.

6. Pengujian /Pemeriksaan Setelah Gangguan

Pengujian / Pemeriksaan yang dilakukan setelah terjadi gangguan padaperalatan penyaluran tenaga listrik.

7. FMEA (Failure Mode Effect Analysis)

Metode evaluasi peralatan untuk meningkatkan availability dengan caramendeteksi kemungkinan – kemungkinan kelemahan desain dan penyebabkerusakan dominan.

Documents

Pedoman Batere Sistem DC.pdf