Mengapa perlu pemeliharaan dan uji pada peralatan listrik?

Maintenance Strategies, Dielectric Theory, Insulating Materials, Failure Modes, and Maintenance Impact on Arc-Flash HazardsOleh:Mochammad Reza Zakaria 2209100128Syahrul Hidayat 2209100168Mengapa perlu pemeliharaan dan uji pada peralatan listrik?Meminimalisir KecelakaanMenghindari shutdown yang tidak direncanakan.Memperpanjang Life Time dari Peralatan Listrik.Mengurangi Kerugian (dana) Akibat Perbaikan.Meningkatkan keamanan dalam bekerja (baik alat maupun pekerja)Mengurangi waktu downtime sehingga dapat menguntungkan perusahaan

Pada intinya, agar menjaga peralatan berada dalam kondisi yang baik, terdapat 4 langkah yang dilakukan dalam Preventive Maintenance Keep it dry. Keep it clean. Keep it cool. Keep it tight.

Jika diulas lebih jauh lagi, peralatan listrik dan peralatan control sangat rentan dengan terhadap kerusakan, baik kerusakan secara elektrik dan mekanis. Untuk menghindari hal tersebut, dapat dilakukan Pemeliharaan Peralatan Listrik atau yang biasa dengan EPM (Electronic Power Maintenance). Terdapat beberapa pendekatan filosofi pada Pemeliharaan, yaitu Run to Failure, Maintain As Necessary, Perform Maintenance on Fixed Time Schedules, Predictive Maintenance.Common applications of maintenance strategies for RCM program.

From St. Germain, E. and Pride, A., NASA Facilities RCM Guide, 1996, p. 1-1. With permission.Pemeliharaan EfektifPemeliharaan yang efektif dapat dilakukan dengan memadukan beberapa jenis pemeliharaan:30%35% for reactive maintenance, 30%35% for PM, 25% for predictive maintenance, 10% for proactive maintenance.Contoh:

Ada beberapa langkah untuk mengimplementasikan Pemeliharaan yang Efektif:Tentukan objek dan target jangka panjang dari pemeliharaan tersebut.Pelajari data kerusakan pada peralatan.Tentukan resiko yang masih dapat di toleransi akibat kerusakan peralatan tersebut.Lakukan perhitungan dan tentukan KPI untuk mengetahui tren kondisi peralatan.Tentukan teknik pemeliharaan terbaik berdasarkan data yang dimiliki untuk mengurangi resiko yang mungkin terjadi. Jadwalkan dan implementasikan tindakan pemeliharaan, dimulai dari system yang vital.Catat keberhasilan dari program pemeliharaan yang telah dilakukan dan lakukan perbaikan metode pemeliharaan jika diperluakan.Key Factors in EPM Optimization DecisionsDampak keamanan dari rusaknya peralatan.Dampak penurunan produksi dan keuntungan dari kerusakan peralatan.Biaya pemeliharaan.Tingkat kerusakan dari peralatan.Perkiraan kegagalan yang dapat diprediksi (berdasarkan data yang telah ada)Kapabilitas teknisi dan peralatn yang digunakan untuk proses pemeliharaan.Ketersediaan data kehandalan peralatan untuk RPM.

Tipe PengujianTes Uji KelayakanPengujian ini dilakukan pada peralatan baruPengujian RutinPengujian yang dilakukan dalam jangka waktu tertentuPengujian SpesialPengujian yang dilakukan pada peralatan yang terindikasi rusak.

Jenis-jenis Metode PengujianPengujian terhadap peralatan Sistem Tenaga Listrik melibatkan pengujian terhada sistem isolasi, perlengkapan elektris dan beberapa faktor lainnya. Oleh karena Itu, pengujian dari peralatan elektronik dapat dibedakan menjadi:Pengujian Isolasi Padat Pengujian Isolasi CairPengujian Relay dan peralatan proteksiCircuit breaker timetravel analysis Grounding electrode resistance testingPengujian resistansi elektroda pertanahanPengujian kegagalan Gas Pengujian Menggunakan Infrared

Pengujian Isolasi Padat Pengujian Isolasi Padat dapat dilakukan dengan menggunakan tegangan DC atau AC. Pengujian dapat dikategorikan menjadi 2, yaitu:Pengujian DestructivePengujian non-Destructive

Insulation testing can be performed by applying either direct current (DC) voltage or alternating current (AC) voltage. The testing of solid insulation with these voltages can be categorized as nondestructive testing and destructive testing, respec-tively. The destructive test may cause equipment under test to fail or render it unsuitable for further service. Nondestructive tests are performed at low-voltage stress, and the equipment under test is rarely damaged.

13Pengujian Isolasi CairPada dasarnya, elemen yang menyebabkan kegagalan isolasi benda cair adalah gelembung, panas, oksigen, dan benda asing yang menghasilkan reaksi kimia dan menghasilkan asam yang mana dapat menyebabkan kerusakan pada isolasi cair.

Basically, the elements that cause the deterioration of the insulating l uids are mois-ture, heat, oxygen, and other catalysts that result in a chemical reaction that produces acid and sludge, which in turn attack the insulating l uids.The main insulating l uids that are in use today for transformers are oil, silicone, and RTemp and Wecosol.14Pengujian Peralatan ProteksiPengujian peralatan Proteksi termasuk didalamnya pengujian dan pemeliharaan dari rele pengaman. Fungsi dari pemeliharaan rele pengaman dan peralatan proteksi adalah untuk memastikan bahwa bagian pemutus dapat beroprasi dengan normal sesuai dengan kaarakteristiknya.Protective device testing involves the testing and maintenance of protective relays, low-voltage draw out power circuit breakers, low-voltage molded-case breakers, and associated equipment such as instrument transformers and wiring. The function of protective relays and devices maintenance and test-ing is to assure that a particular breaker or protective relay is able to perform its basic protective function under actual operating conditions.

15Circuit Breaker TimeTravel AnalysisAnalisa pengaturan waktu operasi CB dilakukan untuk menentukan mekanisme operasi dari CB dengan benar.Hubungan ini dapat digunakan untuk menentukan kecepatan operasi dari CB untuk menutup dan membukanya saklar pada CB.The circuit breaker timetravel analysis test is performed to determine if the operating mechanism of the circuit breaker is operating properly.This relationship can then be used to determine the operating speed of the circuit breaker for opening and closing and contact bounce, and the interval time for closing and tripping.

16Pengujian resistansi elektroda pertanahanIntegritassistem groundingsangat penting dalamsistemtenaga listrikuntuk alasan berikut :Untuk mempertahankan titik referensi dari ground untuk peralatan dan keamanan petugas.Memberikan jalur grounding ketika peralatan terkena petir.Untuk mengurangi tegangan tinggi berlebihan yang disebabkan oleh tegangan induksi pada sistem tenaga.Monitoring Menggunakan InfraredPengguanaan infrared untuk proses monitoring dapat dilakukan ketika system atau peralatan beroperasi. Pengujian kegagalan Gas Pengujian kegagalan gas sangat diperlukan karena panas berlebihan yang timbul akibat pembebanan pada trafo yang berlebih dapat menyebabkan minyak dalam travo menguap menjadi gas dan mudah terbakar (Chapter 4).Teori dielektrikTeori dielektrik merupakan teori yang menjelaskan tentang ketentuan dalam menentukan suatu jenis medium.

Karaterisik bahan isolasiSifat yang harus dimiliki oleh suatu bahan isolasi adalah ketahanan terhadap kelembaban, bahan kimia, minyak dan kontaminan lainnya.Karateristik kelistrikan yang penting dari suatu bahan isolasi adalah resistivitas volume, PF, DF, kapasitas, dielektrik konstan, dan kekuatan dielektriknya. Sifat-sifat ini dapat diuji dengan nondestructive testing, yaitu : 1. AC dielectric lossSemua media isolasi padat dan cair memiliki kerugian yang dapt diukur karena tidak ada isolasi yang sempurna.Kerugian dielektrik dapat diukur dalam Watts yang merupakan hasil pengukuran dari daya yang terbuang melewati media isolasi dan terbuang ke luar.PF dan DFPF (Power Factor)merupakan perbandingan antara rugidaya dengan total charging arus dan teganganDF (Disspation Factor)merupakan perbandingan rugi daya dengan arus charging

capacitanceKapasitansi dari suatu peralatan listrik dapat dihitung dengan melihat bentuknya

A = Luas area diantara elektrodeK = Dielektrik konstan dari suatu media isolasid = Tebal media isolasiInsulation as a Capacitor

DC Voltage TestsKetika media isolasi diberi tegangan DC, maka kan muncul arus yang sangat besar sebagai suplai energi. Namun arus ini makin berkurang seiring berjalannya waktu diakibatkan rugi daya pada media isolasi.Energi yang dibutuhkan untuk proses charging pada isolasi dikenal sebagai ielectric absorption phenomenon.AC Voltage TestsInsulation Breakdown ModesDibedakan menjadi 2 macam yaitu :Kegagalan akibat Rugi Dielektrik yang berlebihDengan kegagalan dielektrik yang makin meningkat maka suhu media iolasi juga meningkat sehingga memicu terjadinya kegagalan2. Kegagalan akibat Tekanan berlebihPenyebab :Peningkatan tegangan Menurunnya ketebalan isolasiAdanya gelembung air

Insulating Materials for Electrical Power EquipmentRigid Laminates Sheet, Rod, and TubeGlass Polyester ProductsFlexible Laminates and FilmsInsulation Temperature Ratings

Penyebab kerusakan dan kegagalan isolasi pada peralatan listrik1. Tekanan mekanikDisebabkan karena adanya arus transien frekuensi daya2. PanasDisebabkan karena nilai resistansi bahan isolasi makin berkurang3. LingkunganMeliputi kelembaban, bahan kimia, kotoran4. Tegangan listrikMeliputi korona, partial discharge

Penyebab kerusakan dan kegagalan isolasi pada peralatan listrik1. Tekanan mekanikDisebabkan karena adanya arus transien frekuensi daya2. PanasDisebabkan karena nilai resistansi bahan isolasi makin berkurang3. LingkunganMeliputi kelembaban, bahan kimia, kotoran4. Tegangan listrikMeliputi korona, partial discharge

Kegagalan pada Peralatan Sistem Tenaga1. TransformatorKegagalan pada trafo biasanya diakibatkan adanya pembebanan yang tinggi melebihi batas kemampuan trafo tersebut.

Switchgear and Circuit BreakersPenyebab kerusakan pada pemutus tenaga antara lain adalah:

a. Arus hubung singkat melewati kemampuan pemutus tenaga (PMT) Langkah pencegahannya adalah mengganti PMT yang memiliki kemampuan memutus arus hubung singkat yang lebih besar dengan tingkat hubung singkat.b. Kegagalan pada sistem proteksinya Penyebab kegagalan pada sistem proteksi antara lain:1) Baterai accu tegangannya lemah2) Relay tidak bekerja dan atau terbakar3) Pengawatan pada bagian s kunder untuk s istem proteksi hubung singkat4) Kerusakan pada kontak-kontak dalam PMT5) Mekanisme penggerak (motor listrik) pada PMT macetLangkah untuk mencegah kegagalan antara lain adalah pada sistem proteksi perlu dilakukan pengecekan secara menyeluruh dan secara periodik.Relaykegagalan yang terjadi:Gagal membuka dan menutupGagal beroperasi sesuai ketentuanKesalahan pembacaan sinyal

Switchgear busesHubung singkat ke tanahHubung singkat antar fasaKorona

Kabel dan konektorHubung singkat ke tanahHubung singkat antar konduktorMenurunnya resistansi konduktansiMenurunnya kekuatan dielektrikPartial discharge berlebih

TERIMA KASIH