SEKOLAH TINGGI TEKNIK PLN ANALISIS PENGARUH …

SEKOLAH TINGGI TEKNIK – PLN

ANALISIS PENGARUH PEMBEBANAN DAN SUHU

LINGKUNGAN TERHADAP SUSUT UMUR TRANSFORMATOR

DAYA 60 MVA 150/20 kV DI GARDU INDUK ASAHIMAS

SKRIPSI

Disusun Oleh

MUHAMMAD TRIFANI ANDRIAWAN

201511071

PROGRAM STUDI SARJANA

TEKNIK ELEKTRO

JAKARTA, 2020

i

ii

iii

iv

v

vi

ANALISIS PENGARUH PEMBEBANAN DAN SUHU

LINGKUNGAN TERHADAP SUSUT UMUR TRANSFORMATOR

DAYA 60 MVA 150/20 kV DI GARDU INDUK ASAHIMAS

MUHAMMAD TRIFANI ANDRIAWAN ( 2015 – 11 – 071 )

Di bawah bimbinganUno Bintang Sudibyo, Dr., Ir.

Dan Tony Koerniawan, S.T., M.T.

ABSTRAK

Gardu induk merupakan objek vital negara yang harus diawasi dengan pengawasan khusus pada setiap peralatan yang ada. Salah satunya Transformator tenaga yang merupakan peralatan tenaga listrik yang berfungsi untuk menyalurkan daya listrik dari tegangan tinggi ke tegangan rendah atau sebaliknya. Tujuan dari penelitian ini untuk menganalisis pengaruh pembebanan dan suhu sekitar transformator di GI Asahimas, sehingga dapat mengetahui susut umur transfomator yang sedang beroperasi. Penelitian ini menggunakan metode penelitian kuantitatif dengan teknik analisis statistik deskriptif. Adapun sumber data yang digunakan merupan data-data pembebanan dan suhu sekitar pada transformator unit 1 GI Asahimas yang diperoleh dari PT. PLN (Persero) UIT JBB, UPT Cilegon. Data akan dianalisa berdasarkan dengan thermal ageing of insulation dan loss of life calculation. Berdasarkan analisa data yang dilakukan diperoleh setiap kenaikan suhu hot spot akan semakin besar laju susut umur pada transformator maka akan mengakibatkan umur pakai transformator semakin singkat. Berdasarkan data rata rata pembebanan transformator tenaga unit 1 dan 2 GI Asahimas selama 1 tahun dari bulan Juni 2018 hingga Mei 2019 didapat susut umur tertinggi pada bulan Oktober 2018 sebesar 0,0077 untuk transformator 1 dan pada bulan September 2018 sebesar 0,0051 untuk transformator 2. Besarnya beban yang optimum agar susut umurnya tidak lebih dari 1 pada transformator unit 1 GI Asahimas adalah 91,01% atau 54,6060 MVA dan unit 2 adalah 90,93% atau 54,558 MVA. Kata kunci : Transformator, Susut Umur, Hot Spot, Pembebanan.

vii

ANALYSIS OF THE EFFECT OF TRANSFORMER LOADING AND AMBIENT TEMPERATURE ON THE LOSS OF LIFE POWER

TRANSFORMER 60 MVA 150/20 KV IN ASAHIMAS SUBSTATION.

MUHAMMAD TRIFANI ANDRIAWAN ( 2015 – 11 – 071 )

Under the guidance of Uno Bintang Sudibyo, Dr., Ir

And Tony Koerniawan, S.T., M.T.

.

ABSTRACT

The substation is a vital object of the state which must be monitored by special

supervision on every aviable equipment. One of them is a power transformer

which is an electric power tool that functions to channel electrical power from high

voltage to low voltage or rather. The purpose of this research was to analyze the

effect of the loading and ambient temperature of the transformer on the Asahimas

Substation. This research uses quantitative research methods with descriptive

statistical analysis techniques. The data sources used are data on loading and

ambient temperature on transformer unit 1 Asahimas substation obtained from

PT. PLN (Persero) UIT JBB, UPT Cilegon. Data will be analyzed based on

thermal aging of insulation and loss of life calculation. Based on the analysis of

the data obtained, each increase in hot spot temperature will increase the age

shrinkage rate in the transformer, which will result in shorter transformer service

life. Based on data on the average loading of power transformers for units 1 and

2 asahimas substations for 1 year from June 2018 to May 2019, the highest age

losses in October 2018 was 0,0077 for transformer 1 and in September 2018 it

was 0,0051 for transformer 2 the optimum load size so that the age loss is not

more than 1 in Asahimas substations unit 1 transformer is 90,01% or 54,606 MVA

and unit 2 is 90,93% or 54,558 MVA.

Keywords : Transformer, Loss of Life, Hot Spot, Loading.

viii

DAFTAR ISI

Halaman

Lembar Pengesahan ................................................................................. i

Lembar Pengesahan Tim Penguji .............................................................. ii

Pernyataan Keaslian Skripsi ...................................................................... iii

Ucapan Terima Kasih ................................................................................ iv

Lembar Pernyataan Persetujuan Publikasi ................................................ v

Abstrak (Indonesia) ................................................................................... vi

Abctract (Inggris) ....................................................................................... vii

Daftar Isi .................................................................................................... viii

Daftar Tabel ............................................................................................... xi

Daftar Gambar ........................................................................................... xii

Daftar Lampiran ......................................................................................... xiv

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang .................................................................................... 1

1.2. Permasalahan Penelitian..................................................................... 2

1.2.1. Identifikasi Masalah ................................................................... 2

1.2.2. Ruang Lingkup Masalah ............................................................ 2

1.2.3. Rumusan Masalah..................................................................... 3

1.3. Tujuan dan Manfaat Penelitian ............................................................ 3

1.3.1. Tujuan Penelitian ....................................................................... 3

1.3.2. Manfaat Penelitian ..................................................................... 3

1.4. Sistematika Penulisan ......................................................................... 3

BAB II LANDASAN TEORI

2.1. Tinjauan Pustaka ................................................................................ 5

2.2. Landasan Teori ................................................................................... 6

2.2.1. Pengertian transformator ........................................................... 6

2.2.2. Klasifikasi Transformator ........................................................... 7

2.2.3. Peralatan Utama Transformator ................................................ 9

2.2.3.1 Inti Besi ........................................................................... 9

2.2.3.2 Current Carrying Circuit (Winding) .................................. 10

2.2.3.3 Bushing ........................................................................... 10

ix

2.2.3.4 Minyak Transformator ..................................................... 11

2.2.3.5 Isolasi Kertas Transformator ........................................... 12

2.2.3.6 Tangki Konservator ........................................................ 12

2.2.4. Peralatan Bantu Transformator ................................................. 13

2.2.4.1 Pendingin ........................................................................ 13

2.2.4.2 Perubah Tap ................................................................... 14

2.2.4.3 Alat Pernapasan.............................................................. 17

2.2.4.4 Indikator .......................................................................... 16

2.2.5. Peralatan Pengaman ................................................................. 17

2.2.5.1 Rele Bulchoz ................................................................... 17

2.2.5.2 Pengaman Tekanan Lebih (Explosove Membrane) ......... 18

2.2.5.3 Rele Tekanan Lebih (Sudden Pressure Relay) ............... 18

2.2.5.4 Rele Pengaman Tangki ................................................... 18

2.2.6. Peralatan Tambahan Untuk Pengamanan Transformator .......... 19

2.2.6.1 Rele Differensial (Differential Relay) ................................ 19

2.2.6.2 Rele Arus Lebih (Over Current Rrelay) ............................ 19

2.2.6.3 Rele Termal .................................................................... 19

2.2.6.4 Rele Hubung Tanah (Ground Fault Relay) ...................... 20

2.2.6.5 Arrester ........................................................................... 20

2.2.7. Prinsip Kerja Transformator ...................................................... 20

2.2.8. Permasalahan Pada Transformator ........................................... 21

2.2.9. Umur Transformator ................................................................. 23

BAB III METODE PENELITIAN

3.1. Analisa Kebutuhan.............................................................................. 24

3.1.1. Waktu dan Tempat Penelitian .................................................... 24

3.1.2. Data Penelitian .......................................................................... 24

3.2. Perancangan Penelitian ...................................................................... 25

3.2.1. Studi Literatur ............................................................................ 25

3.2.2. Pengumpulan Data .................................................................... 25

3.2.3. Pengolahan Data ....................................................................... 25

3.2.4. Diagram Alir Penelitian .............................................................. 26

3.3. Teknik Analisis .................................................................................... 28

x

3.3.1. Perhitangan Rasio Pembebanan ............................................... 28

3.3.2. Perhitungan Sirkulasi Minyak Alami ........................................... 28

3.3.3. Perhitungan Kenaikan Suhu Top Oil Untuk Beban Stabil .......... 29

3.3.4. Perhitungan Kenaikan Suhu Hot Spot Untuk Beban Stabil ........ 29

3.3.5. Perhitungan Kenaikan Suhu Top Oil Untuk Beban Variabel ...... 30

3.3.6. Perhitungan Kenaikan Suhu Hot Spot Untuk Beban Variabel .... 30

3.3.7. Perhitungan Suhu Hot Spot Dengan Suhu Lingkungan ............. 31

3.3.8. Perhitungan Laju Termal Relatif ................................................ 32

3.3.9. Perhitungan Susut Umur Transformator .................................... 34

3.3.10. Perhitungan Perkiraan Umur Transformator ............................ 35

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Data Masukan .................................................................................... 36

4.2. Pengaruh Pembebebanan Dan Suhu Sekitar Terhadap Kinerja

Transformator ..................................................................................... 39

4.2.1. Susut Umur Transformator Akibat Beban Konstan ................... 39

4.2.2. Menentukan Perkiraan Umur .................................................... 44

4.2.3. Pengaruh Suhu Sekitar Terhadap Susut Umur Transformator .. 45

4.3. Analisa Dengan Data Transformator Di GI Asahimas ......................... 46

4.3.1. Data Pembebanan.................................................................... 46

4.3.2. Perhitungan - perhitungan Susut Umur dan Perkiraan Umur

Transformator ........................................................................... 48

4.4. Pembahasan Pembebanan Optimum ................................................. 58

BAB V PENUTUP

5.1. Simpulan ......................................................................................... 61

5.2. Saran .............................................................................................. 61

DAFTAR PUSTAKA .................................................................................. 63

xi

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Macam – Macam Sistem Pendingin Transformator ..................... 14

Tabel 2.2. Kelas – Kelas Isolasi Dan Suhu Yang Diijinkan ........................... 22

Tabel 3.1. Nilai Relatif Dari Umur Pemakaian .............................................. 33

Tabel 4.1. Data Spesifikasi Transformator 1 GI Asahimas ........................... 36

Tabel 4.2. Data Spesifikasi Transformator 2 GI Asahimas ........................... 36

Tabel 4.3. Data Suhu Lingkugan Pada Bulan Juni 2018 .............................. 37

Tabel 4.4. Data Temperature Lingkungan Bulan Juni 2018 – Mei 2019 ....... 38

Tabel 4.5. Variasi Beban .............................................................................. 39

Tabel 4.6. Susut Umur Dan Perkiraan Umur Transformator Variasi

Pembebanan .............................................................................. 44

Tabel 4.7. Pengaruh Suhu sekitar ................................................................ 45

Tabel 4.8. Data Rata – Rata Beban Transformator 1 GI Asahimas Perbulan

pada Bulan Juni 2018 – Mei 2019 ............................................... 47

Tabel 4.9. Data Rata – Rata Beban Transformator 2 GI Asahimas Perbulan

pada Bulan Juni 2018 – Mei 2019 ............................................... 47

Tabel 4.10. Susut Umur Transformator 1 pada Pembebanan Rata – Rata

Perbulan dari Bulan Juni 2018 – Mei 2019 .................................. 52

Tabel 4.11. Susut Umur Transformator 2 pada Pembebanan Rata – Rata

Perbulan dari Bulan Juni 2018 – Mei 2019 .................................. 53

xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Transformator Daya ................................................................ 6

Gambar 2.2. Elektromagnetik Pada Transformator ...................................... 7

Gambar 2.3. Inti Besi ................................................................................... 9

Gambar 2.4. Kumparan Transformator ........................................................ 10

Gambar 2.5. Bushing Pada Transformator................................................... 10

Gambar 2.6. Minyak Transformator ............................................................ 11

Gambar 2.7. Isolasi Kertas Transformator ................................................... 12

Gambar 2.8. Tangki Konservator Transformator ......................................... 12

Gambar 2.9. Tap Changer Pada Transformator ........................................... 15

Gambar 2.10. Silika Gel ................................................................................. 16

Gambar 2.11. Rele Bucholz ........................................................................... 17

Gambar 2.12. Rele Sudden Pressure ........................................................... 18

Gambar 2.15. Rele Termal ............................................................................ 19

Gambar 3.1. Diagram Alir Penelitian ........................................................... 27

Gambar 3.2. Kurva Temperature Hot Spot Terhadap Laju Thermal Relatif .. 34

Gambar 4.1. Transformator Daya 1 dan 2 Gardu Induk Asahimas ............... 38

Gambar 4.2. Grafik Susut Umur Transformator 1 Asahimas Bulan Juni

2018 – Mei 2019 ..................................................................... 54

Gambar 4.3. Grafik Susut Umur Transformator 2 Asahimas Bulan Juni

2018 – Mei 2019 ..................................................................... 54

Gambar 4.4. Grafik Perbandingan Susut Umur Transformator 1 dan 2

Asahimas Bulan Juni 2018 – Mei 2019 ................................... 55

Gambar 4.5. Grafik Perbandingan Susut Umur Vs Suhu Pada Trafo 1 dan

2 Perbulan di GI Asahimas ..................................................... 56

Gambar 4.6. Grafik Perbandingan Pembebanan Vs Susut Umur Trafo 1

Perbulan di GI Asahimas ........................................................ 56

Gambar 4.7. Grafik Perbandingan Pembebanan Vs Susut Umur Trafo 2

Perbulan di GI Asahimas ........................................................ 57

xiii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran A Lembar Bimbingan Skripsi ................................................... A1-A2

Lampiran B Single Line Diagram Gardu Induk Asahimas ....................... B1

Lampiran C Spesifikasi Transformator .................................................... C1-C8

Lampiran D Logsheet Rata – Rata Pembebanan Bulan Juni 2018 – Mei 2019

Untuk Transformator 1 dan 2 GI Asahimas .......................... D1-D2

Lampiran E Nilai Temperatur Bulan Juni 2018 – Mei 2019 ..................... E1-E6

Lampiran F IEEE C57.91 2011 ............................................................... F1

Lampiran G SPLN 17a 1979 ................................................................... G1-G8

Lampiran H Indian Standard 1271-1965 ................................................. H1

Lampiran I Daftar Riwayat Hidup ............................................................ I1

1

BAB I

PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

Di masa sekarang kebutuhan energi listrik semakin meningkat sejalan

dengan berkembangnya teknologi. Perkembangan yang pesat itu harus diikuti

dengan perbaikan kualitas dan keandalan penyediaan energi listrik yang

dihasilkan. Sistem penyaluran energi listrik terbagi dalam beberapa bagian yang

disebut dengan sistem tenaga listrik (STL), sistem tenaga listrik adalah rangkaian

instalasi penyaluran listrik yang terbagi menjadi pembangkitan, transmisi,

distribusi, dan konsumen (Febriansyah, 2018).

Salah satu bagian penyaluran energi listrik adalah Gardu induk Asahimas

yang merupakan objek vital negara, sehingga diperlukan pengawasan khusus

untuk setiap peralatan yang ada. Contoh peralatan pada gardu induk Asahimas

adalah transformator tenaga. Fungsi transformator tenaga ini adalah suatu

peralatan tenaga listrik yang berfungsi untuk menyalurkan tenaga atau daya

listrik dari tegangan tinggi ke tegangan rendah atau sebaliknya (merubah

tegangan). Oleh karena itu transformator merupakan peralatan yang sangat

penting sehingga diusahakan agar peralatan ini dapat berusia panjang dan lama

dipergunakan.

Gardu Induk Asahimas berada di daerah Anyer, letaknya di pinggir pantai

membuat suhu udara di daerah tersebut panas dan kadar garamnya tinggi yang

bisa berdampak pada susut umur peralatan tegangan tinggi khususnya trafo

menjadi besar. Menurut Badan Meteorologi dan Geofisika (BMKG) pada siang

hari 80 persen wilayah Banten kini berada di suhu 33 sampai 34 derajat Celsius,

hanya wilayah Rangkas Bitung dan Pandeglang saja yang turun hujan.

Sedangkan 16 wilayah lainnya panas dengan suhu tinggi sepanjang hari. Dari

wilayah Anyer, Bayah, Binuangen, Bojonegara, Carita, Cilegon, Ciruas, Gunung

Kencana, Labuhan, Lebak, Malingping, Merak, Serang, Tangerang, Tiga raksa

dan Ujung Kulon berada di suhu 34 derajat celcius. Kelembapan wilayah rata-

rata berada di angka 55 persen hinga 90 persen (Sudiaman, 2018).

2

Terjadinya panas yang tinggi akan dapat merubah sifat konstruksi bagian-

bagian transformator. Umur transformator dapat berkurang akibat beberapa hal.

Salah satu penyebab berkurangnya umur penggunaan transformator adalah

pembebanan. Pembebanan pada transformator mempengaruhi suhu minyak,

semakin besar bebannya maka semakin tinggi suhu nya, semakin rendah

bebannya semakin rendah juga suhu nya.

Kerusakan isolasi dari minyak transformator disebabkan oleh pergantian

suhu akibat beban atau suhu lingkungan pada transformator tersebut.

Pemanasan pada belitan transformator menyebabkan isolasi mengalami

kerusakan dan kenaikan suhu minyak akan mengganti komposisi serta sifat

minyak transformator. Apabila perubahan ini dibiarkan maka akan menyebabkan

nilai isolasi dari minyak menurun dan transformator tidak dapat dipergunakan

dengan lama. Oleh karena itu pada penelitian ini dibahas tentang pengaruh

pembebanan dan suhu lingkungan terhadap umur transformator.

1.2. Permasalahan Penelitian

1.2.1. Identifikasi Masalah

Kerusakan isolasi dari minyak transformator disebabkan oleh pergantian

suhu akibat beban atau suhu lingkungan pada transformator tersebut.

Pemanasan pada belitan transformator menyebabkan isolasi mengalami

kerusakan dan kenaikan suhu minyak akan mengganti komposisi serta sifat

minyak transformator. Apabila perubahan ini dibiarkan maka akan dipergunakan

dengan lama. Oleh karena itu pada penelitian ini dibahas tentang pengaruh

pembebanan dan suhu lingkungan terhadap umur transformator.

1.2.2. Ruang Lingkup Masalah

1. Transformator tenaga yang dibahas merupakan transformator 1 dan

transformer 2 pada gardu induk Asahimas.

2. Transformator tenaga menggunakan pendingin minyak.

3. Penelitian ini hanya menganalisa pengaruh suhu sekitar dan perubahan

pembebanan transformator tenaga terhadap umur transformator.

4. Kualitas minyak transformator tidak dibahas dalam penelitian ini.

5. Tidak membahas pengaruh arus urutan nol.

3

6. Tidak membahas pembebanan darurat.

7. Tidak membahas perbaikan jika suhu hot spot tinggi.

1.2.3. Rumusan Masalah

1. Bagaimana pengaruh pembebanan terhadap susut umur transformator

daya di GI Asahimas?

2. Bagaimana pengaruh perubahan suhu sekitar terhadap susut umur

transformator daya di GI Asahimas?

3. Bagaimanakah perkiraan beban optimum agar umur transformator daya

dapat digunaan lebih lama sesuai IEEE std C57.91-2011?

1.3. Tujuan dan Manfaat Penelitian

1.3.1. Tujuan Penelitian

1. Untuk menganalisis pengaruh pembebanan terhadap susut umur

transformator transformator tenaga di GI Ashaimas.

2. Mengkaji pengaruh suhu sekitar terhadap susut umur transformator tenaga

di GI Asahimas.

3. Mengkaji beban yang optimum sehingga menjaga kinerja transformator

daya di GI Asahimas tetap baik.

1.3.2. Manfaat Penelitian

Dapat memberikan acuan dalam menganalisis pengaruh pembebanan

dan suhu sekitar terhadap transformator tenaga di GI Asahimas.

1.4. Sistematika Penulisan

Skripsi ini terdiri dari lima bab, bab satu membahas mengenai latar

belakang, identifikasi masalah, batasan masalah, rumusan masalah, tujuan

penelitian, manfaat penelitian, dan sistematika penulisan, bab dua membahas

mengenai dasar teori yang berkaitan dengan pengaruh pembebanan dan suhu

sekitar terhadap transformator tenaga, bab tiga membahas mengenai metode

penelitian pengaruh pembebanan dan suhu sekitar terhadap transformator

tenaga, bab empat membahas mengenai data penelitian dan pembahasan

mengenai pengaruh pembebanan dan suhu sekitar terhadap transformator

4

tenaga, bab lima membahas mengenai simpulan dari berbagai bab yang dibahas

pada bab sebelumnya.

5

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1. Tinjauan Pustaka

Berdasarkan hasil penelitian yang berjudul “Analisis Pengaruh Suhu

Akibat Pembebanan Terhadap Susut Umur Transformator Daya di Gardu Induk

Lambaro” Pada saat transformator memikul beban, semakin besar beban yang

dipikul transformator semakin besar pula susut umurnya, demikian juga

sebaliknya semakin kecil beban yang dipikul transformator maka semakin kecil

pula susut umur pada transformator tersebut. Hal ini berkaitan dengan kenaikan

suhu pada inti transformator dan belitan kawat. Dimana kenaikan beban

berbanding lurus dengan kenaikan suhu inti transformator dan belitan kawat

(Latupeirissa, 2018).

Berdasarkan hasil penelitian yang berjudul “Analisa Umur Pakai

Transformator Distribusi 20 kV di PT. PLN Cabang Ambon” Penurunan

kemampuan suatu bahan isolasi akibat panas disebut penuaan (aging). Hal ini

merupakan faktor utama yang membatasi kemampuan mempertahankan

perkiraan umur dari transformator distribusi. Dengan kata lain, akibat adanya

pembebanan lebih akan menimbulkan panas pada lilitan kumparan transformator

sehingga pada suatu saat akan menurunkan umur transformator (penyusutan

umur) dari yang diharapkan. Pada penelitian tersebut meneliti pengaruh

pembebanan terhadap susut umur dan sisa umur transformator dengan

menggunakan metode suhu kumparan (Muzar, 2018).

Pada kedua penelitian diatas hanya meneliti pengaruh pembebanan dan

suhu lingkungan terhadap susut umur dan sisa umur transformator. Sehingga

pada penelitian ini dikembangan dengan memperkirakan beban optimum

sehingga kinerja transformator tetap baik.

6

2.2. Landasan Teori

2.2.1. Pengertian Transformator

Gambar 2.1. Transformator Daya

Transformator merupakan peralatan statis dimana rangkaian magnetik

dan belitan yang terdiri dari 2 atau lebih belitan, secara induksi elektromagnetik,

mentransformasikan daya (arus dan tegangan) sistem AC ke sistem arus dan

tegangan lain pada frekuensi yang sama (IEC 60076-1 , 2011)

Hukum utama yang menguasai bidang transformator adalah hokum

induksi Faraday. Menurut hokum ini, maka integral garis suatu gaya listrik melalui

garis lengkung yang tertutup adalah bebrbanding lurus dengan perubahan per

satuan waktu dari pada arus induksi atau flux yang di lingkari oleh garis lengkung

itu (Khadir, 2010).

Arus AC yang mengalir pada belitan primer membangkitkan fluks magnet

yang mengalir melalui inti besi yang terdapat diantara dua belitan, fluks magnet

tersebut menginduksi belitan sekunder sehingga pada ujung belitan sekunder

akan terdapat beda potensial atau tegangan induksi.

7

Gambar 2.2. Elektromagnetik Pada Transformator

(*Sumber : KEPDIR 0520-2 K/DIR/2014).

2.2.2. Klasifikasi Transformator

Transformator dapat dibagi menjadi beberapa macam, tergantung dari

sistem penyaluran tenaga listrik, lokasi pemasangan dan fungsi nya :

1. Berdasarkan sistem penyaluran tenaga listrik.

a. Transformator step-up.

Transformator step-up adalah transformator yang memiliki lilitan

sekunder lebih banyak daripada lilitan primer sehingga berfungsi sebagai

penaik tegangan.

b. Transformator step-down.

Transformator step-down adalah transformator yang memiliki lilitan

sekunder lebih sedikit daripada lilitan primer sehingga berfungsi sebagai

penurun tegangan.

2. Berdasarkan lokasi pemasangan.

a. Pemasangan dalam (indoor).

Untuk jenis indoor transformator hanya dapat dipasang di dalam ruangan

yang aman dan terlindungi dari kondisi cuaca panas, hujan dan

sebagainya.

b. Pemasangan luar (outdoor).

8

Untuk jenis outdoor, transformator dirancang dapat dipasang di luar

ruangan, contohnya seperti di swichyard dan tiang portal, namun jenis

outdoor ini dapat juga dipasang dalam ruangan.

3. Berdasarkan fungsi atau pemakaian.

a. Transformator daya.

Transformator daya digunakan sebagai penyuplai daya dari tegangan

tinggi ke tegangan rendah atau sebaliknya (mengubah tegangan).

Transformator ini banyak dipakai dalam sistem transmisi dan distribusi.

Transformator ini memiliki rating daya yang tinggi dan rating tegangan

kontinyu yang besar. Transformator daya dibedakan menjadi tiga yaitu :

1. Transformator distribusi.

Transformator daya dengan rating daya maksimum 2500 kVA (tiga

fasa) atau 833 kVA (satu fasa).

2. Transformator daya menengah.

Transformator daya dengan rating daya maksimum 100 MVA tiga fasa

atau 33,3 MVA satu fasa.

3. Transformator daya besar.

Transformator daya dengan rating daya di atas 100 MVA tiga fasa atau

33.3 MVA satu fasa.

b. Transformator arus.

Transformator arus berfungsi untuk mengubah arus yang melewatinya

dari level tinggi ke level rendah yang dapat dimanfaatkan sebagai

masukan untuk alat pengukuran (metering) maupun proteksi pada suatu

jaringan sistem tenaga listrik.

c. Transformator tegangan.

Transformator tegangan pada dasarnya merupakan transformator biasa,

akan tetapi mempunya rasio transformasi yang sangan teliti. Rasio

tegangan ini biasanya berupa mengubah tegangan tinggi menjadi

tegangan rendah yang akan dimanfaatkan untuk keperluan pengukuran

serta proteksi.

Masing – masing macam transformator memiliki kekhususan dalam

perencanaan dan pembuatan yang disesuaikan dengan pemakaiannya.

9

Walaupun demikian semua macam transformator mempunyai prinsip dasar yang

sama.

2.2.3. Peralatan Utama Transformator

2.2.3.1. Inti Besi

Gambar 2.3. Inti Besi


Inti besi digunakan sebagai media mengalirnya fluks yang timbul akibat

induksi arus bolak balik pada kumparan yang mengelilingi inti besi sehingga

dapat menginduksi kembali ke kumparan yang lain. Inti besi dibentuk dari

lempengan – lempengan besi tipis berisolasi dengan maksud untuk mengurangi

eddy current yang merupakan arus sirkulasi pada inti besi hasil induksi medan

magnet, dimana arus tersebut akan mengakibatkan rugi – rugi.

Inti transformator dibentuk dari lapisan lembaran pelat besi silikon yang

memiliki lapisan isolasi sangat tipis pada salah satu sisinya, yang tahan terhadap

panas tinggi serta mempunyai koefisien penyebaran panas yang rendah, dengan

ketebalan yang sangat tipis untuk dapat menekan rugi-rugi inti yang semakin

kecil. Disusun sedemikian rupa sehingga membentuk suatu luasan inti magnetis

yang kokoh serta efisien.

10

2.2.3.2. Current Carrying Circuit (winding)

Gambar 2.4. Kumparan Transformator


Belitan terdiri dari batang tembaga berisolasi yang mengelilingi inti besi,

dimana saat arus bolak balik mengalir pada belitan tembaga tersebut, inti besi

akan terinduksi dan menimbulkan flux magnetik. Belitan transformator biasa di

sebut juga dengan kumparan.

Kumparan tersebut terdiri dari kumparan primer, dan kumparan sekunder

yang diisolasi baik terhadap inti besi maupun terhadap antar kumparan dengan

isolasi padat seperti karton, pertinak dan lain-lain. Lilitan pada transformator

distribusi berfungsi sebagai pembangkit fluks magnet pada rangkaian magnetik.

Lilitan transformator distribusi terdiri dari lilitan primer (high voltage winding) dan

lilitan sekunder (low voltage winding).

2.2.3.3. Bushing

Gambar 2.5. Bushing Pada Transfomator


Bushing merupakan sarana penghubung antara belitan dengan jaringan

luar. Bushing terdiri dari sebuah konduktor yang diselubungi oleh isolator. Isolator

11

tersebut berfungsi sebagai penyekat antara konduktor bushing dengan body

main tank transformator .

2.2.3.4. Minyak Transformator

Gambar 2.6. Minyak Transformator


Minyak isolasi pada transformator berfungsi sebagai media isolasi,

pendingin dan pelindung belitan dari oksidasi. Minyak isolasi transformator

merupakan minyak mineral yang secara umum terbagi menjadi tiga jenis, yaitu

parafinik, napthanik dan aromatik. Antara ketiga jenis minyak dasar tersebut tidak

boleh dilakukan pencampuran karena memiliki sifat fisik maupun kimia yang

berbeda.

Di dalam sebuah transformator terdapat dua komponen yang secara aktif

membangkitkan energi panas, yaitu besi (inti) dan tembaga (kumparan). Bila

energi panas tidak disalurkan melalui suatu sistem pendinginan akan

mengakibatkan besi maupun tembaga akan mencapai suhu yang tinggi, yang

akan merusak nilai isolasinya. Sebagai maksud untuk pendinginan, kumparan

dan inti dimasukkan ke dalam suatu jenis minyak, yang dinamakan minyak

transformator. Minyak itu mempunyai fungsi ganda, yaitu pendinginan dan

isolasi.

Perlu dikemukakan bahwa minyak transformator harus memiliki mutu yang

tinggi dan senantiasa berada dalam keadaan bersih. Disebabkan energi panas

yang dibangkitkan dari inti maupun kumparan, maka suhu minyak akan naik. Hal

ini akan mengakibatkan terjadinya perubahan-perubahan pada minyak

12

transformator, kemudian dalam jangka waktu yang lama akan terbentuk berbagai

pengotoran yang akan menurunkan mutu minyak transformator. Hal – hal ini

dapat mengakibatkan kemampuan pendinginan maupun isolasi minyak akan

menurun. Selanjutnya dapat pula terjadi bahwa hawa lembab yang sebagaimana

halnya terjadi di daerah tropis, mengakibatkan masuknya air di dalam minyak

transformator.

2.2.3.5. Isolasi Kertas Transformator

Gambar 2.7. Isolasi Kertas Transformator (*Sumber : KEPDIR 0520-2 K/DIR/2014).

Isolasi kertas berfungsi sebagai isolasi, pemberi jarak, dan memiliki

kemampuan mekanis. Untuk transformator daya, bahan isolasi yang biasa

dipakai adalah kertas Kraft (kertas isolasi selulosa). Sekarang juga mulai banyak

bahan kertas sintetik yang dipakai, yang bisa beroperasi pada suhu kerja tinggi

(isolasi hybrid), yang dikenal sebagai kertas Aramid.

2.2.3.6. Tangki Konservator

Gambar 2.8. Isolasi Kertas Transformator (*Sumber : KEPDIR 0520-2 K/DIR/2014).

13

Saat terjadi kenaikan suhu operasi pada transformator, minyak isolasi

akan memuai sehingga volumenya bertambah. Sebaliknya saat terjadi

penurunan suhu operasi, maka minyak akan menyusut dan volume minyak akan

turun. Konservator digunakan untuk menampung minyak pada saat

transformator mengalami kenaikan suhu.

Seiring dengan naik turunnya volume minyak di konservator akibat

pemuaian dan penyusutan minyak, volume udara di dalam konservator pun akan

bertambah dan berkurang. Penambahan atau pembuangan udara di dalam

konservator akan berhubungan dengan udara luar. Agar minyak isolasi

transformator tidak terkontaminasi oleh kelembaban dan oksigen dari luar (untuk

tipe konservator tanpa rubber bag), maka udara yang akan masuk kedalam

konservator akan difilter melalui silicagel sehingga kandungan uap air dapat

diminimalkan.

2.2.4. Peralatan Bantu Transformator

2.2.4.1. Pendingin

Suhu pada inti besi dan kumparan – kumparan transformator akan timbul

panas saat sedang beroperasi hal ini dipengaruhi oleh kualitas tegangan

jaringan, rugi-rugi pada transformator itu sendiri dan suhu lingkungan. Suhu

operasi yang tinggi akan mengakibatkan rusaknya isolasi kertas pada

transformator. Untuk mengurangi kenaikan suhu transformator yang berlebihan

maka perlu dilengkapi dengan alat atau sistem pendingin untuk menyalurkan

panas keluar transformator. Media yang dipakai pada sistem pendingin dapat

berupa :

1. Udara

2. Minyak

3. Air

Sedangkan pengalirannya dapat dengan cara:

1. Alamiah (natural)

2. Paksaan atau tekanan

14

Pada cara alamiah, untuk mempercepat perpindahan panas dari media

pendingin ke udara luar diperlukan bidang perpindahan panas yang lebih luas

antara media, dengan cara melengkapi transformator dengan radiator yang

bersirip-sirip.

Bila diinginkan penyaluran panas yang lebih cepat lagi menggunakan

sirkulasi media pendingin dengan pompa-pompa sirkulasi minyak atau air. Cara

ini disebut pendingin paksa (forced).

Macam-macam sistem pendinginan transformator berdasarkan media dan

cara pengalirannya dapat diklasifikasikan sebagai berikut :

Tabel 2.1. Macam – macam Pendingin Transformator (KEPDIR 0520-2 , 2014)

No. Macam Sistem

Pendingin

Media

Dalam

Transformator

Luar

Transformator

Sirkulasi

Alamiah

Sirkulasi

Paksa

Sirkulasi

Alamiah

Sirkulasi

Paksa

1. AN - - Udara -

2. AF - - - Udara

3. ONAN Minyak - Udara -

4. ONAF Minyak - - Udara

5. OFAN - Minyak Udara -

6. OFAF - Minyak - Udara

7. OFWF - Minyak - Air

8. ONAN / ONAF Kombinasi 3 dan 4

9. ONAN / OFAN Kombinasi 3 dan 5

10. ONAN / OFAF Kombinasi 3 dan 6

11. ONAN / OFWF Kombinasi 3 dan 7

2.2.4.2. Perubah Tap

Kestabilan tegangan dalam suatu jaringan merupakan kualitas tegangan.

Transformator harus memiliki nilai tegangan keluaran yang stabil sedangkan

besarnya tegangan masukan tidak selalu sama. Dengan mengubah banyaknya

15

belitan sehingga dapat merubah rasio antara belitan primer dan sekunder dan

dengan demikian tegangan keluaran sekunder pun dapat disesuaikan dengan

kebutuhan sistem berapapun tegangan masukan primernya. Penyesuaian rasio

belitan ini disebut perubah tap. Proses perubahan rasio belitan ini dapat

dilakukan pada saat transformator sedang berbeban (on load tap changer) atau

saat transformator tidak berbeban (off circuit tap changer) .

Transformator yang terpasang di gardu induk pada umumnya

menggunakan tap changer yang dapat dioperasikan dalam keadaan

transformator berbeban dan dipasang di sisi primer. Sedangkan transformator

penaik tegangan di pembangkit atau pada transformator kapasitas kecil,

umumnya menggunakan tap changer yang dioperasikan hanya pada saat

transformator tenaga tanpa beban.

Tap changer terdiri dari :

1. Selector switch.

2. Diverter switch.

3. Tahanan transisi.

Dikarenakan aktifitas tap changer lebih dinamis dibanding dengan belitan

utama dan inti besi, maka kompartemen antara belitan utama dengan tap

changer dipisah. Selector switch merupakan rangkaian mekanis yang terdiri dari

terminal terminal untuk menentukan posisi tap atau rasio belitan primer.

Diverter switch merupakan rangkaian mekanis yang dirancang untuk

melakukan kontak atau melepaskan kontak dengan kecepatan yang tinggi.

Tahanan transisi merupakan tahanan sementara yang akan dilewati arus

primer pada saat perubahan tap.

Gambar 2.9. Tap changer Pada Transformator


16

Keterangan:

1. Diverter Switch.

2. Selector Switch.

Media pendingin atau pemadam proses pemutusan pada diverter switch

yang dikenal sampai saat ini terdiri dari dua jenis, yaitu media minyak dan media

vaccum. Jenis pemadaman dengan media minyak akan menghasilkan energi

arching yang membuat minyak terurai menjadi gas C2H2 dan karbon sehingga

perlu dilakukan penggantian minyak pada periode tertentu. Sedangkan dengan

metoda pemadam vaccum proses pemadaman arcing pada waktu switching

akan dilokalisir dan tidak merusak minyak . (KEPDIR 0520-2 , 2014)

2.2.4.3. Alat Pernapasan

Karena pengaruh naik turunnya beban transformator maupun suhu udara

luar, maka suhu minyak pun akan berubah-ubah mengikuti keadaan tersebut.

Bila suhu minyak tinggi, minyak akan memuai dan mendesak udara di atas

permukaan minyak keluar dari tangki, sebaliknya apabila suhu minyak turun,

minyak menyusut maka udara luar akan masuk ke dalam tangki. Kedua proses

tersebut dinamakan pernapasan transformator. Akibat pernapasan transformator

tersebut maka permukaan minyak akan selalu bersinggungan dengan udara luar.

Udara luar yang lembab akan menurunkan nilai tegangan tembus minyak

transformator. Agar minyak isolasi transformator tidak terkontaminasi oleh

kelembaban dan oksigen dari luar, maka udara yang akan masuk kedalam

konservator akan disaring melalui silika gel sehingga kandungan uap air dapat

diminimalkan.

Gambar 2.10. Silika Gel


17

2.2.4.4. Indikator

Untuk mengawasi selama transformator beroperasi, maka perlu adanya

indikator pada transformator sebagai berikut :

1. Indikator suhu minyak.

2. Indikator permukaan minyak.

3. Indikator suhu belitan.

4. Indikator kedudukan tap, dan sebagainya.

2.2.5. Peralatan Pengaman

Pengaman sebuah transformator terhadap akibat gangguan yang terjadi

pada transformator itu sendiri atau pada bagian lain dari sistem tenaga listrik

bersangkutan, secara umum dapar digolongkan dua kelompok jenis pengaman,

yaitu :

1. Pengaman obyek.

Proteksi pada transformator maupun sistem terhadap ganggun yang terjadi

di dalam transformator itu sendiri.

2. Pengaman sistem.

Proteksi transformator terhadap gangguan yang terjadi dalam sistem tenaga

listrik itu di luar transformator.

2.2.5.1. Rele Bucholz

Gambar 2.11. Rele Bucholz


Pada saat transformator mengalami gangguan dalam yang berdampak

kepada suhu yang sangat tinggi dan pergerakan mekanis di dalam transformator,

maka akan timbul tekanan aliran minyak yang besar dan pembentukan

18

gelembung gas yang mudah terbakar. Tekanan atau gelembung gas tersebut

akan naik ke konservator melalui pipa penghubung dan rele Bucholz. Tekanan

minyak maupun gelembung gas ini akan dideteksi oleh rele Bucholz sebagai

indikasi telah terjadinya gangguan dalam (KEPDIR 0520-2 , 2014)

2.2.5.2. Pengaman Tekanan Lebih (Explosove Membrane)

Alat ini berupa membrane yang dibuat dari kaca, plastik, tembaga atau

katup berpegas, berfungsi sebagai pengaman tangki transformator terhadap

kenaikan tekanan gas yang timbul di dalam tangki (yang akan pecah pada

tekanan tertentu) dan kekuatannya lebih rendah dari kekuatan tangki

transformator.

2.2.5.3. Rele Tekanan Lebih (Sudden Pressure Relay)

Gambar 2.12. Rele Sudden Pressure


Rele ini berfungsi hampir sama seperti rele Bucholz, yakni pengaman

terhadap gangguan di dalam transformator. Bedanya rele ini hanya bekerja oleh

kenaikan tekanan gas yang tiba-tiba dan langsung menjatuhkan PMT.

Rele sudden pressure ini didesain sebagai titik terlemah saat tekanan

didalam transformator muncul akibat gangguan. Dengan menyediakan titik

terlemah maka tekanan akan tersalurkan melalui Sudden Pressure dan tidak

akan merusak bagian lainnya pada main tank.

19

2.2.5.4. Rele Pengaman Tangki

Berfungsi untuk mengamankan transformator bila ada hubung singkat

antara bagian yang bertegangan dengan bagian yang tidak bertegangan pada

transformator.

2.2.6. Peralatan Tambahan Untuk Pengamanan Transformator

2.2.6.1. Rele Differensial (Differential Relay)

Rele differensial berfungsi mengamankan transformator dari gangguan

di dalam transformator antara lain, flash over antara kumparan dengan kumparan

atau kumparan dengan tangki atau belitan dengan belitan di dalam kumparan

ataupun beda kumparan.

2.2.6.2. Rele Arus Lebih (Over Current Relay)

Rele arus lebih berfungsi untuk mengamankan transformator dari arus

yang melebihi nilai arus yang telah diperkenankan lewat dari transformator

tersebut dan arus lebih ini dapat terjadi oleh karena beban lebih atau gangguan

hubung singkat.

2.2.6.3. Rele Termal

Gambar 2.13. Rele Termal


Keterangan :

1. Sensor suhu.

2. Pipa kapiler.

20

3. Skala meter.

4. Jarum putih (penunjuk suhu setiap saat).

5. Jarum merah (penunjuk suhu maksimal tercapai).

6. Piringan cakram.

7. Terminasi kabel.

8. Tutup Thermometer.

9. Packing.

Suhu pada transformator yang sedang beroperasi akan dipengaruhi oleh

kualitas tegangan jaringan, rugi-rugi pada transformator itu sendiri dan suhu

lingkungan. Suhu operasi yang tinggi akan mengakibatkan rusaknya isolasi

kertas pada transformator. Untuk mengetahui suhu operasi dan indikasi

ketidaknormalan suhu operasi pada transformator digunakan rele termal. Rele

termal ini terdiri dari sensor suhu berupa thermocouple, pipa kapiler dan meter

penunjukan.

2.2.6.4. Rele Hubung Tanah (Ground Fault Relay)

Rele hubung tanah berfungsi untuk mengamankan transformator bila

terjadi gangguan satu fasa ke tanah.

2.2.6.5. Arrester

Fungsi arrester sebagai pengaman surja petir yaitu dengan mengalirkan

surja petir ketanah. Dalam keadaan normal arrester bersifat sebagai isolator dan

pada saat timbul tegangan lebih yang melebihi nominal arrester maka akan

berubah menjadi konduktor dalam waktu singkat sehingga arus kilat mengalir ke

tanah.

2.2.7 Prinsip Kerja Transformator

Apabila transformator diasumsikan sebagai transformator ideal dimana

tidak terjadi rugi-rugi daya pada transformator, daya pada kumparan primer (Np)

sama dengan daya pada kumparan sekunder (Ns). Besar tegangan dan arus pada

kumparan sekunder diatur menggunakan perbandingan banyaknya lilitan antara

kumparan primer dan kumparan sekunder. Namun kenyataannya pada saat

21

operasi tidak ada transformator yang ideal. Alasannya pada penyaluran tenaga

listrik terjadi kerugian energi sebesar I2R. Kerugian ini akan banyak berkurang

apabila tegangan dinaikkan. Hukum yang digunakan pada prinsip kerja

transformator adalah Hukum Faraday yang berbunyi “Arus bolak-balik yang

mengalir di suatu kumparan yang mengelilingi inti besi menyebabkan inti besi itu

berubah menjadi magnet. Apabila magnet tersebut dikelilingi oleh suatu belitan,

kedua ujung belitan tersebut akan terjadi beda tegangan sehingga akan timbul

gaya gerak listrik”. Apabila lilitan primer dihubungkan dengan sumber tegangan

V1, arus Io akan mengalir. Arus ini akan menimbulkan flux magnet (∅) yang akan

mengalir pada inti besi. Karena tegangan sumber adalah tegangan bolak-balik

dan I juga bolak-balik. Fluks ini akan mengalir melalui kumparan primer dan

sekunder. Jika dibandingkan antara GGL induksi di kumparan primer E1 dengan

GGL induksi di kumparan sekunder E2. Arus primer Io menimbulkan flux (∅) yang

juga sinusoidal.

2.2.8 Permasalahan Pada Transformator

Permasalahan pada transformator daya yaitu transformator daya

mempunyai batasan-batasan dalam operasinya. Selain itu, transformator

tersebut juga dapat mengalami gangguan hubung singkat baik di dalam dan di

luar transformator. Namun gangguan yang perlu lebih diperhatikan adalah

apabila terjadi kenaikan suhu pada transformator tersebut akibat beban lebih.

Gangguan hubung singkat terjadi antar kumparan yang diakibatkan

rusaknya isolasi. Kemungkinan rusaknya isolasi yaitu akibat tuanya umur isolasi

tersebut. Oleh karena itu, transformator di dalam operasinya harus diperhatikan

kenaikan suhu akibat berbeban lebih. Transformator di dalam operasinya

dilengkapi pula dengan peralatan proteksi. Peralatan tersebut antara lain relay

arus lebih, relay hubung singkat, relay thermis, dan sebagainya.

Kegagalan suatu transformator biasanya diakibatkan oleh keburukan dari

sistem isolasinya yang menyebabkan banyaknya efek panas yang terjadi di

dalam transformator. Oleh sebab itu, perlu diketahui atau dipilih kelas isolasi yang

sesuai dengan standar yang berlaku. Secara umum isolasi pada transformator

dibagi menjadi dua bagian, yaitu isolasi padat dan cair. Isolasi itu sendiri

merupakan suatu sifat bahan yang mampu untuk memisahkan dua buah

22

penghantar atau lebih yang berdekatan, baik secara elektrik (mencegah

kebocoran arus yang terjadi), maupun sebagai pelindung mekanis (melindungi

material, magnetik) dari kerusakan yang diakibatkan oleh pengkaratan,

pengoperasian, pengangkutan ketempat pemasangan maupun pada saat

pengujian.

Ketahanan sistem isolasi dalam peralatan listrik banyak dipengaruhi oleh

beberapa faktor seperti suhu, kekuatan listrik dan mekanik, getaran, kerugian

akibat tekanan atmosfir dan kimia, serta debu dan radiasi. Suhu dalam sistem

peralatan listrik sering kali mempengaruhi faktor-faktor dalam material isolasi dan

sistem isolasi. Tentunya dasar yang dipakai sepenuhnya untuk kelas dan telah

dikenal oleh dunia. Adapun kelas-kelas isolasi dan suhu yang berlaku menurut

standar India Standard 1271-1965, serta bahan isolasi yang dipergunakan dapat

dilihat pada tabel 2.2.

Tabel 2.2. Kelas – kelas Isolasi dan Suhu yang di Izinkan (India Standard 1271,

1986)

No. Kelas Isolasi Suhu Maksimum

1. Y 90 oC

2. A 105 oC

3. E 120 oC

4. B 130 oC

5. F 155 oC

6. H 180 oC

7. 200 200 oC

8. 220 220 oC

9. 250 250 oC

23

2.2.9 Umur Transformator

Setiap peralatan yang beroperasi selalu mempunyai suatu batasan umur

operasi yaitu dimana peralatan itu tidak dapat beroperasi lagi. Demikian juga

halnya dengan transformator tenaga. Pembebanan pada transformator tenaga

menyebabkan terjadinya pemanasan yang akan mempengaruhi kemampuannya

dalam melayani beban selanjutnya atau dapat menyebabkan kemungkinan

terjadinya kegagalan atau kerusakan.

Proses ini biasanya disebut penuaan, hal ini akan menentukan umur dari

transformator tenaga. Umur termal harapan suatu transformator tenaga

didefinisikan sebagai umur yang diharapkan dari suatu transformator tenaga

untuk mengatasi adanya pemanasan akibat pembebanan, sampai terjadinya

kegagalan dari transformator dalam menjalankan fungsinya.

Untuk memperkirakan umur transformator tenaga dapat dilakukan dengan

mengevaluasi proses penuaan dari bahan – bahan yang digunakan dalam

pembuatan transformator, seperti bahan isolasinya dan bahan lainnya.

24

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1. Analisa Kebutuhan

Analisa kebutuhan diperlukan dalam penelitian ini untuk dapat

memperoleh informasi awal dalam melakukan penelitian. Hal ini perlu dilakukan

agar penelitian yang dikembangkandapat sesuai dengan kebutuhan lapangan.

Kegiatan yang digunakan pada tahap analisa kebutuhan antara lain :

1. Melakukan interview atau wawancara kepada staf – staf di lapangan

yang berkaitan dengan objek penelitian.

2. Melakukan studi literatur atau studi pustaka untuk lebih menguasai dan

memahami dasar – dasar teori dan konsep – konsep yang mendukung

penelitian.

3. Melakukan observasi permasalahan yang terjadi pada objek penelitian

dan dilanjutkan dengan mengidentifikasinya.

3.1.1. Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian dan pengumpulan data skripsi dilaksanakan di PT. PLN

(Persero) UIT JBB, UPT Cilegon, ULTG Cilegon, Gardu Induk Asahimas.

Penelitian ini dilakukan mulai dari pengambilan data logsheet pembebanan

transformator bulan Juni 2018 hingga Mei 2019. Kemudian dilakukan

pengolahan data hingga analisis data.

3.1.2. Data Penelitian

Untuk menyelesaikan skripsi ini terdapat beberapa data yang diperlukan

dan dikumpulkan saat melakukan penelitian di PT. PLN (Persero) UIT JBB, UPT

Cilegon, ULTG Cilegon, Gardu Induk Asahimas. Data-data tersebut antara lain

adalah:

1. Data logsheet pembebanan transformator 1 dan 2 di gardu induk

Ashaimas mulai dari bulan Juni 2018 hingga Mei 2019.

2. Spesifikasi transformator yang akan diteliti, mulai dari daya nominal,

rugi-rugi tembaga, rugi-rugi beban nol, keterangan suhu operasi dan

25

lain-lain. Data ini sangat dibutuhkan untuk menentukan konstanta yang

digunakan dalam pengolahan data.

3. Suhu sekitar, data ini digunakan untuk menghitung besarnya pengaruh

suhu terhadap laju susut usia transformator.

4. Standar yang digunakan oleh transformator yang akan diteliti. Data ini

berfungsi untuk menetukan rumus-rumus yang akan digunkan pada

saat melakukan pengolahan data.

3.2. Perancangan Penelitian

3.2.1. Studi Literatur

Tahapan ini dilakukan dengan cara mempelajari buku-buku, jurnal, artikel

yang berisikan tentang teori atau pembahasan yang terkait dengan penelitian

tentang pengaruh pembebanan dan suhu sekitar terhadap umur transformator

baik itu berupa teori pendukung ataupun teori khusus, serta metode yang

digunakan untuk pengolahan data untuk mendukung keberhasilan penelitian.

3.2.2. Pengumpulan Data

Tahapan ini dilakukan untuk mendapatkan data yang berhubungan

dengan penelitian ini yaitu seperti yang telah dijelaskan dalam point (3.1.2.).

Mendapatkan data yang berhubungan dengan penelitian ini dengan cara

interview dan juga observasi secara langsung. Data yang didapat harus

berdasarkan sumber yang dapat dipertanggung jawabkan kebenarannya. Untuk

mendapatkan data tersebut memerlukan izin terlebih dahulu dari PT. PLN

(Persero) UIT JBB, UPT Cilegon, ULTG Cilegon, GI Asahimas.

3.2.3. Pengolahan Data

Tahapan ini dilakukan untuk mengolah data yang sudah didapat dari hasil

pengumpulan data. Pengolahan data diolah secara manual dengan

mengelompokan rasio pembebanan. Data yang diolah berupa pembebanan

transformator dan suhu sekitar pada Juni 2018 sampai Mei 2019.

Untuk melakukan perhitungan susut umur transformator menggunakan

standar SPLN 17a terdapat beberapa tahap, yaitu: menghitung ratio

pembebanan dan perbandingan rugi yang kemudian digunakan untuk

26

menghitung kenaikan suhu stabil top oil serta kenaikan suhu top oil. Dari

persamaan rasio pembebanan yang diperoleh selanjutnya dilakukan perhitungan

untuk menentukan selisih suhu antara hot spot dengan top oil. Kemudian dari

persamaan kenaikan suhu top oil dan selisih suhu antara hot spot dengan top oil

yang diperoleh dilakukan perhitungan suhu hot spot dengan menggunakan data

suhu lingkungan wilayah Cilegon pada bulan yang sama. Selanjutnya

berdasarkan hasil persamaan perhitungan suhu hot spot maka laju penuaan

termal relatif dapat dihitung dengan menggunakan metode SPLN 17a yang

kemudian hasilnya digunakan untuk menghitung pengurangan umur

transformator daya. Setelah dilakukannya tahapan perhitungan tersebut, maka

didapatkan susut umur dan sisa umur dari transformator yang digunakan pada

Gardu Induk Asahimas yang berkapasitas 60 MVA dan membandingkan hasil

dari metode tersebut dengan standar yang ditetapkan oleh PT.PLN (Persero).

Untuk menghitung beban optimum transformator terdapat beberapa

tahap, yaitu : menentukan susut umur tidak lebihi dari 1, kemudian cari laju

penuaan termal relatif, setelah didapat laju penuaan termal relatif kemudian cari

suhu hot spot dengan menggunakan hasil laju penuaan termal yang sudah

didapat, lalu cari nilai rasio pembebanan, setelah didapat rasio pembebanan cari

daya optimum (MVA) agar nilai relatif dari umur pemakaian sebesar 100% usia

transformator.

3.2.4. Diagram Alir Penelitian

Dibawah ini merupakan diagram alur dari perencanaan penelitian

mengenai susut umur transformtor tenaga 60 MVA di gardu induk Asahimas.

27

Gambar 3.1. Diagram alir penelitian.

Hitung rasio pembebanan

Hitung kenaikan suhu stabil top oil dan kenaikan

suhu top oil.

Hitung selisih suhu antara hot

spot dengan top oil.

Hitung suhu hot spot menggunakan suhu

lingkungan sekitar

Hitung laju penuaan termal relatif.

Hitung susut umur transformator dan sisa usia

transformator.

Pengambilan data

pembebanan dan suhu

lingkungan

Mulai

Selesai

Hitung rasio rugi tembaga dan rugibeban nol

Di dapatkan susut umur dan

sisa usia transformator

28

3.3. Teknik Analisis

Penelitian ini menggunakan metode kuantitatif, yang dikarenakan

penelitian ini disajikan dalam bentuk angka – angka. Penelitian kuantitatif adalah

suatu proses menemukan pengetahuan yang menggunakan data berupa angka

sebagai alat menganalisis keterangan mengenai apa yang ingin diketahui

(Kasiram, 2008).

Pada dasarnya teknik analisis data pada penelitian kuantitatif

menggunakan teknik analisis statistik deskriptif. Di mana dalam penelitian ini

akan dilakukan pengkajian terhadap data-data teknis yang terjadi pada aspek

susut umur dan sisa umur pakai transformator 1 dan 2 di PT. PLN (persero) UIT

JBB, UPT Cilegon, ULTG Cilegon, GI Asahimas. Data-data yang telah

didapatkan selanjutnya diolah untuk didapatkan indeks yang diinginkan. Data

yang diolah ini nantinya akan dideskripsikan pada saat proses penganalisaan

data.

3.3.1. Perhitungan Rasio Pembebanan

Dalam menjaga stabilitas sistem tenaga listrik, kualitas daya merupakan

bagian yang terpenting. Untuk menjaga stabilitas tersebut perlu diperhatikan

pembebanan pada transformator daya. Maka ratio pembebanan dapat

ditentukan sebagai berikut :

𝐾 =𝑆

𝑆𝑟 .......................................................................................................... (3.1.)

Keterangan :

K = rasio pembebanan.

S = beban transformator (MVA).

Sr = kapasitas transformator (MVA).

3.3.2. Perhitungan Sirkulasi Minyak Alami

Berdasarkan SPLN 17a tahun 1979 dimana nilai karakteristik termal untuk

transformator pendingan ONAN sebagai berikut :

Kenaikan suhu rata – rata kumparan (diukur dengan tahanan) = 65 oC.

Kenaikan suhu top oil (Δθbr) = 55 oC.

29

Kenaikan suhu rata – rata minyak = 44 oC.

Perbedaan antara kenaikan suhu rata – rata kumparan dan kenaikan rata – rata

suhu minyak (Δθwo) = 21 oC

Sehingga kenaikan suhu hotspot berdasarkan SPLN 17a tahun 1979

adalah :

Δθcr = Δθbr + 1,1 Δθwo ............................................................................... (3.2.)

= 55 + 1,1 (21)

= 55 + 23

= 78 oC

3.3.3. Perhitungan Kenaikan Suhu Top Oil untuk Beban Stabil

Berdasarkan SPLN 17a tahun 1979 kenaikan suhu ini sebanding dengan

kenaikan suhu top oil pada nilai daya yang dikalikan rasio dari jumlah kerugian

berdasarkan eksponen :

∆θb = ∆θbr (1+𝑑𝐾2

1+𝑑)𝑥 ...................................................................................... (3.3.)

Keterangan :

Δθbr = Kenaikan suhu top oil.

K = rasio pembebanan.

d = perbandingan rugi.

= Rugi Tembaga Pada Daya Pengenal

Rugi Beban Nol ............................................................ (3.4.)

x = konstanta.

x = 0.8 (ONAN dan ONAF)*.

x = 1.0 (OFAF dan OFWF).

Δθbr = kenaikan suhu top oil.

Untuk Δθbr = 55 oC untuk ON, dan Δθbr = 40 oC untuk OF.

3.3.4. Perhitungan Kenaikan Suhu Hot Spot Untuk Beban Stabil

Berdasarkan SPLN 17a tahun 1979 kenaikan suhu hot spot Δθc untuk

beban yang stabil dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut :

30

Δθc = Δθb + (Δθcr – Δθbr) K2y ........................................................................ (3.5.)

Δθc = ∆θbr (1+𝑑𝐾2

1+𝑑)𝑥 + (Δθcr – Δθbr) K2y .......................................................... (3.6.)

Keterangan :

Δθbr = Kenaikan suhu top oil.

∆θcr = 78ºC.

y = konstanta.

y = 1.6 (ONAN dan ONAF).

y = 2.0 (OFAF dan OFWF).

Δθbr = 55 ºC untuk ON dan 40 ºC untuk OF.

3.3.5. Perhitungan Kenaikan Suhu Top Oil untuk Beban Variabel

Berdasarkan SPLN 17a tahun 1979 kenaikan suhu top oil ∆θon pada waktu

t setelah pemberian beban adalah sangat mendekati untuk kenaikan

eksponensial sebagai berikut :

∆θon = ∆θ(𝑛−1) + (Δθb – ∆θ𝑜(𝑛−1))(1-𝑒−𝑡/𝜏) ....................................................... (3.7.)

Dimana :

∆θo(n−1) = kenaikan suhu awal minyak.

∆θb = kenaikan suhu akhir minyak yang distabilkan.

t = waktu dalam jam.

𝜏 = konstanta waktu minyak dalam jam.

𝜏 = 3 (ONAN dan ONAF).

𝜏 = 2 (OFAF dan OFWF).

3.3.6. Perhitungan Kenaikan Suhu Hot Spot Untuk Beban Variabel

Berdasarkan SPLN 17a tahun 1979 kenaikan suhu hot spot pada waktu

tertentu sebelum kondisi distabilkan adalah mendekati perkiraan dengan asumsi

bahwa kenaikan suhu hot spot di atas adalah kenaikan suhu top oil yang

terbentuk dengan seketika. Kenaikan suhu hot spot pada waktu tertentu sama

dengan :

Δθc = Δθon + (Δθcr – Δθbr) K2y ....................................................................... (3.8.)

31

∆θC = ∆θ(𝑛−1) + (Δθb – ∆θ𝑜(𝑛−1))(1-𝑒−𝑡/𝜏) + (Δθcr – Δθbr) K2y ............................ (3.9.)

Keterangan :

∆θo(n−1) = kenaikan suhu awal minyak.

∆θb = kenaikan suhu akhir minyak yang distabilkan.

t = waktu dalam jam.

𝜏 = konstanta waktu minyak dalam jam.

𝜏 = 3 (ONAN dan ONAF).

𝜏 = 2 (OFAF dan OFWF).

∆θcr = 78ºC.

y = konstanta.




3.3.7. Perhitungan Suhu Hot Spot Dengan Suhu Lingkungan

Suhu hot spot ( θc ) merupakan sebuah parameter suhu yang digunakan

untuk menentukan kemampuan termal pada transformator. Dimana suhu ini

merupakan batas kenaikan suhu yang diizinkan pada transformator yang juga

digunakan untuk menentukan umur isolasi yang digunakan transformator. Pada

SPLN 17a tahun 1979, menetapkan bahwa besar suhu hot spot yaitu sebesar

98ºC. Pada umumnya lokasi hot spot terdapat pada inti dan kumparan

transformator. Hal ini disebabkan karena pada daerah tersebut terdapat rugi-rugi

arus eddy yang tinggi karena fluks bocor berputar secara radial di ujung

kumparan. Suhu hot spot ini juga dipengaruhi oleh suhu sekitar, kenaikan suhu

rata-rata kumparan dan kenaikan suhu minyak. Penyebab terjadinya suhu hot

spot yaitu partial discharge, harmonisa karena beban-beban yang tidak linier,

pembebanan yang berlebih dan hubung singkat antar belitan atau dengan inti

besi.

Untuk menentukan suhu hot spot dapat digunakan persamaan berikut:

θc = θa + ∆θon + ∆θtd .................................................................................... (3.10.)

32

Keterangan :

θc = suhu hot spot (ºC).

θa = suhu lingkungan (ºC ).

∆θon = kenaikan suhu top oil (ºC).

∆θtd = selisih antara hot spot dengan top oil (ºC)

Sedangkan untuk mengetahui selisih suhu antara hot spot dengan Top

Oil dapat digunakan persamaan berikut [15]:

∆θtd = (∆θcr − ∆θbr)K2y ................................................................................ (3.11.)

Dimana :

∆θcr = 78ºC.

y = konstanta.




3.3.8. Perhitungan Laju Penuaan Termal Relatif

Hubungan montsinger sekarang telah digunakan untuk mendapatkan nilai

relatif dari umur pemakaian pada suhu θc, dibandingkan dengan nilai normal dari

umur pemakaian pada suhu θcr.

V = 𝐿𝑎𝑗𝑢 𝑝𝑒𝑛𝑔𝑔𝑢𝑛𝑎𝑎𝑛 𝑢𝑚𝑢𝑟 𝑠𝑎𝑎𝑡 𝜃𝑐

𝐿𝑎𝑗𝑢 𝑝𝑒𝑛𝑔𝑔𝑢𝑛𝑎𝑎𝑛 𝑢𝑚𝑢𝑟 𝑠𝑎𝑎𝑡 𝜃𝑐𝑟 ................................................................... (3.12.)

V = 2(θc−θcr)/6 .............................................................................................. (3.13.)

Persamaan 3.12. diubah kebentuk log10 akan menjadi :

V = 10(θc−θcr)/19.93 ........................................................................................ (3.14.)

Dimana :

V = laju penuaan termal relatif.

θcr = kenaikan suhu hot spot (98ºC).

33

θc = suhu hot spot (ºC).

Pada SPLN 17a tahun 1979 Untuk nilai θcr transformator sesuai dengan

IEC 76 (1967) bernilai 98 ºC. Suhu ini sesuai dengan operasi pada suhu

lingkungan 20 ºC. Pada daya pengenal transformator kenaikan suhu hot spot 78

ºC. Sehingga nilai θcr pada laju penuaan termal relatif adalah 98 ºC.

Berikut adalah nilai nilai laju penuaan termal relatif untuk beberapa nilai

suhu hot spot.

Tabel 3.1. Nilai Relatif Dari Umur Pemakaian (SPLN 17a, 1979)

θc

(ºC)

Nilai Relatif dari Umur

Pemakaian

80 0,125

86 0,25

92 0,5

98 1

104 2

110 4

116 8

122 16

128 32

134 64

140 128

Setelah diperoleh nilai suhu hot spot yang terjadi akibat pembebanan pada

transformator dan bila nilai suhu ini dihubungkan dengan faktor penuaan isolasi

34

maka dapat diketahui bentuk kurva faktor penuaan dari isolasi belitan yang

dipergunakan.

Gambar 3.2. Kurva Suhu Hot Spot Terhadap Laju Termal Relatif (SPLN

17a, 1979)

3.3.9. Perhitungan Susut Umur Transformator

Hilangnya umur yang disebabkan oleh operasi harian atau bulanan pada

suhu panas setempat 98 ºC dapat dinyatakan dalam satuan bulanan, harian atau

jam. Jika beban dan suhu sekitar konstan selama satu periode, hilangnya umur

relatif (L) sama dengan :

𝐿 =𝑉 𝑡

𝑃𝑒𝑟𝑖𝑜𝑑𝑒 𝑊𝑎𝑘𝑡𝑢 ......................................................................................... (3.15.)

Jika beban dan suhu sekitar berubah, laju umur relatif (atau hilangnya

umur relatif) setelah periode waktu tertentu sama dengan :

𝐿 =1

𝑁∑ 𝑉𝑁

𝑛=1 ............................................................................................... (3.16.)

Dimana :

L = laju umur relatif (susut umur).

n = jumlah tiap interval waktu.

35

N = jumlah total interval waktu ekivalen.

3.3.10. Perhitungan Perkiraan Umur Transformator

Perhitungan perkiraan umur di bawah ini hanya memperhitungkan karena

pengaruh penurunan isolasi belitan saja tanpa memperhitungkan pengaruh yang

lain.

Perkiraan Sisa Umur = umur dasar − ( n x susut umur ) ......................... (3.17.)

Keterangan :

Umur dasar = sesuai dengan IEEE C57.91 tahun 2011 yaitu 20.55 tahun.

n = sisa umur transformator.

36

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Data Masukan

Untuk dapat menganalisis pengaruh kinerja transformator, maka

diperlukan sejumlah data-data masukan sebagai berikut :

Tabel 4.1. Data Spesifikasi Transformator 1 GI Asahimas

Spesifikasi Transformator 1

Merk UNINDO

Daya Pengenal 60 MVA

Jenis Pendingin ONAN / ONAF

Tegangan Primer 150 kV

Tegangan Skunder 20 kV

Impedansi 12,20 %

Vektor Group YNyn0+d

Rugi Tembaga 114 kW

Rugi Beban Nol 26 kW

(Sumber : Transformer test report GI Asahimas)

Tabel 4.2. Data Spesifikasi Transformator 2 GI Asahimas

Spesifikasi Transformator 2

Merk CG POUWELS

Daya Pengenal 60 MVA

Jenis Pendingin ONAN / ONAF

Tegangan Primer 150 kV

Tegangan Skunder 20 kV

Impedansi 12,03 %

Vektor Group YNyn0+d

Rugi Tembaga 113 kW

Rugi Beban Nol 28 kW

(Sumber : Transformer test report GI Asahimas)

37

Tabel 4.3. Data Suhu Lingkungan Pada Bulan Juni 2018

(Sumber : https://www.accuweather.com/)

Tanggal Suhu (oC)

1 33

2 32

3 32

4 32

5 32

6 32

7 32

8 32

9 33

10 33

11 33

12 34

13 34

14 34

15 32

16 33

17 33

18 33

19 33

20 34

21 32

22 32

23 33

24 32

25 25

26 30

27 32

28 32

29 32

30 32

38

Tabel 4.4. Data Suhu Lingkungan Bulan Juni 2018 - Mei 2019

Data Suhu Rata-Rata Lingkungan GI Asahimas

Suhu rata – rata bulan Juni 2018 32,2667 oC

Suhu rata – rata bulan Juli 2018 32,2258 oC

Suhu rata – rata bulan Agustus 2018 32,0000 oC

Suhu rata – rata bulan September 2018 32,6333 oC

Suhu rata – rata bulan Oktober 2018 33,2258 oC

Suhu rata – rata bulan November 2018 32,6000 oC

Suhu rata – rata bulan Desember 2018 32,4838 oC

Suhu rata – rata bulan Januari 2019 31,1935 oC

Suhu rata – rata bulan Februari 2019 31,6785 oC

Suhu rata – rata bulan Maret 2019 31,5161 oC

Suhu rata – rata bulan April 2019 32,6667 oC

Suhu rata – rata bulan Mei 2019 32,6774 oC

∑Suhu rata-rata harian 32,2639 oC

(Sumber : https://www.accuweather.com/)

Gambar 4.2. Transformator Daya 1 dan 2 GI Asahimas

Transformator 1 Transformator 2

39

4.2 Pengaruh Pembebanan dan Suhu Sekitar Terhadap Kinerja

Transformator

4.2.1 Susut Umur Transformator Akibat Beban Konstan

Untuk mendapatkan pengaruh dari berbagai pembebanan terhadap

transformator tenaga maka besarnya beban diasumsikan konstan menjadi

seperti tabel di bawah ini :

Tabel 4.5. Variasi Beban

No. Beban Transformator (%)

1. 100

2. 90

3. 80

Perhitungan-perhitungan menggunakan tranformator 1 dengan beban

yang di asumsikan:

Beban transformator 100% :

1. Menentukan rasio pembebanan (K) dengan menggunakan persamaan 3.1.

K = 𝑆

𝑆𝑟

= 100% 𝑥 60 𝑀𝑉𝐴

100% 𝑥 60 𝑀𝑉𝐴=

60 𝑀𝑉𝐴

60 𝑀𝑉𝐴

K = 1

2. Menentukan perbandingan rugi (d) dengan menggunakan persamaan 3.4.

d = 𝑅𝑢𝑔𝑖 𝑡𝑒𝑚𝑏𝑎𝑔𝑎 𝑝𝑎𝑑𝑎 𝑑𝑎𝑦𝑎 𝑝𝑒𝑛𝑔𝑒𝑛𝑎𝑙

𝑅𝑢𝑔𝑖 𝑏𝑒𝑏𝑎𝑛 𝑛𝑜𝑙

= 114

26

d = 4,3846

3. Menentukan kenaikan suhu stabil top oil karena beban yang dipakai stabil

dengan menggunakan persamaan 3.3.

Δθb = Δθbr (1+𝑑𝐾2

1+𝑑)

𝑥

= 55(1+4,3846(1,0)2

1+4,3846)

0,8

= 55(5,3846

5,3846)

0,8

40

Δθb = 55 oC

4. Menentukan selisih suhu antara hot spot dengan top oil persamaan 3.11.

Δθotd = (Δθcr - Δθbr)K2y

Δθotd = (78 - 55) (1,0)2(1,6)

= (23)(1,0)3,2

Δθotd = 23 oC

5. Menentukan suhu hot spot dengan menggunakan persamaan 3.10.

θc = θa+Δθb+Δθotd

= 32,2639+55+23

θc = 110,2639 oC

6. Menentukan laju penuaan termal relatif menggunakan persamaan 3.13.

V = 2(θc – θcr) / 6

= 2(110,2639 – 98) / 6

= 2(12,2639) / 6

= 22,0439

V = 4,1235

Karena bebannya di asumsikan konstan maka besarnya laju penuaan

termal relatif untuk tiap jamnya sama. Besarnya susut umur pada transformator

saat dibebani 100% karena pengaruh penurunan isolasi belitan saja tanpa

memperhitungkan pengaruh yang lain dapat dihitung dengan persamaan 3.16.

sebagai berikut :

L = 1

𝑁 {∑ 𝑉𝑁

𝑛=1 }

L = 1

24 {24 x 4,1235}

L = 4,1235



K = 𝑆

𝑆𝑟

= 90% 𝑥 60 𝑀𝑉𝐴

100% 𝑥 60 𝑀𝑉𝐴=

54 𝑀𝑉𝐴

60 𝑀𝑉𝐴

41

K = 0,9




= 114

26

d = 4,3846

3. Menentukan kenaikan suhu stabil top oil dengan menggunakan persamaan

3.3.


1+𝑑)

𝑥

= 55(1+4,3846(0,9)2

1+4,3846)

0,8

= 55(4,5515

5,3846)

0,8

Δθb = 48,0799 oC

4. Menentukan selisih suhu antara hot spot dengan top oil dengan menggunakan

persamaan 3.11.


Δθotd = (78 - 55)(0,9)2(1,6)

= (23)(0,9)3,2

= 23 x 0,7138

Δθotd = 16,4174 oC



= 32,2639+48,0799+16,4174

θc = 96,7612 oC

6. Menentukan laju penuaan termal relatif dengan menggunakan persamaan

3.13.

V = 2(θc–θcr)/6

= 2(96,7612–98)/6

42

= 2(-1,2388)/6

= 2-0,2064

V = 0,8666


termal relatif untuk tiap jam perharinya sama. Besarnya susut umur pada

transformator saat dibebani 90% karena pengaruh penurunan isolasi belitan saja

tanpa memperhitungkan pengaruh yang lain dapat dihitung dengan

menggunakan persamaan 3.16 sebagai berikut :

L = 1

𝑁 {∑ 𝑉𝑁

𝑛=1 }

L = 1

24 {24 x 0,8666}

L = 0,8666



K = 𝑆

𝑆𝑟

= 80% 𝑥 60 𝑀𝑉𝐴

100% 𝑥 60 𝑀𝑉𝐴=

48 𝑀𝑉𝐴

60 𝑀𝑉𝐴

K = 0,8

2. Menentukan perbandingan rugi (d) dengan menggunakan persamaan 3.4



= 114

26

d = 4,3846


3.3.


1+𝑑)

𝑥

= 55(1+4,3846(0,8)2

1+4,3846)

0,8

= 55(3,8061

5,3846)

0,8

43

Δθb = 41,670 oC


persamaan 3.11.

Δθotd = (Δθcr-Δθbr)K2y

= (78-55)(0,8)2(1,6)

= (23)(0,8)3,2

= 23 x 0,4897

Δθotd = 11,2620 oC



= 32,2639+41,670+11,2620

θc = 85,1959 oC


3.13.

V = 2(θc–θcr)/6

= 2(85,1959–98)/6

= 2(-12,8041)/6

= 2-2,1340

V = 0,2278


termal relatif untuk tiap jam perharinya sama. Besarnya susut umur pada

transformator saat dibebani 80% karena pengaruh penurunan isolasi belitan saja

tanpa memperhitungkan pengaruh yang lain dapat dihitung dengan

menggunakan persamaan 3.16 sebagai berikut :

L = 1

𝑁 {∑ 𝑉𝑁

𝑛=1 }

L = 1

24 {24 x 0,2271}

L = 0,2278

44

4.2.2 Menentukan Perkiraan Umur

Berdasarkan IEEE std C57.91-2011, umur dasar isolasi transformator

adalah 180.000 jam atau setara 20,55 tahun. Perhitungan perkiraan umur

dibawah ini hanya memperhitungkan karena pengaruh penurunan isolasi

kumparan saja tanpa memperhitungkan pengaruh yang lain. Transformator

unit 1 GI Asahimas mulai beroperasi pada Mei 2016, adapun data yang

digunakan pada penelitian ini menggunakan data Juni 2018 – Mei 2019,

sehingga transformator sudah beroperasi selama 2 tahun. Perkiraan umur

karena pembebanan transformator dapat dihitung dengan menggunakan

persamaan 3.17. sebagai berikut :

Perkiraan sisa umur = Umur dasar - (n x susut umur)

Untuk beban 100% :

Perkiraan sisa umur = 20,55 – (2 x 4,1235)

= 12,3030 tahun.

Untuk beban 90% :


= 18,8168 tahun.

Untuk beban 80% :


= 20,0944 tahun.

sehingga didapatkan hasil susut umur dan perkiraan sisa umur

transformator seperti tabel berikut :

Tabel 4.6. Susut Umur dan Perkiraan Umur Transformator dari Variasi

Pembebanan

No.

Beban

Transformator

(%)

Susut umur L

Umur (tahun)

1. 100 4,1235 12,3030

2. 90 0,8666 18,8168

3. 80 0,2278 20,0944

45

Dari tabel 4.5. diatas untuk pembebanan 100% akan menghasilkan susut

umur 4,1109 dan umurnya hanya 12,3282 tahun. Sedangkan untuk pembebanan

90% mempunyai nilai susut umur 0,8639 sehingga umurnya lebih panjang yaitu

18,8222 tahun. Sedangkan untuk pembebanan 80% dari daya terpasang

mempunyai nilai susut umur 0,2271 dan umurnya yaitu 20,0958 tahun.

4.2.3 Pengaruh Suhu Sekitar Terhadap Susut Umur Transformator

Untuk mengetahui pengaruh suhu terhadap transformator maka beban

transformator dibuat menjadi 3 yaitu sebesar 100%, 90% dan 80%, sedangkan

suhunya diatur dari 20 oC sampai 35 oC.

θc = θa + Δθb + Δθotd

Karena Δθb dan Δθotd dipengaruhi oleh pembebanan, sedangkan

pembebanan dibuat konstan maka Δθb dan Δθotd akan konstan juga. Oleh karena

itu untuk setiap kenaikan 1°C maka akan mengakibatkan naiknya suhu hot spot

sebesar 1°C juga, hal ini sesuai dengan rumusnya yaitu:

θc = θa + Δθb + Δθotd

Sehingga nilai susut umurnya juga akan naik sesuai kenaikan suhu hot

spot seperti pada tabel 4.6. dibawah.

Tabel 4.7. Pengaruh Suhu Sekitar.

No. Suhu ( oC )

Susut umur L

pada pembebanan

100 % 90 % 80 %

1. 20 1.0000 0.2102 0.0552

2. 21 1.1225 0.2359 0.0620

3. 22 1.2599 0.2648 0.0696

4. 23 1.4142 0.2972 0.0781

5. 24 1.5874 0.3336 0.0877

46

Susut umur L

pada pembebanan No Suhu ( oC )

100 % 90 % 80 %

6. 25 1.7818 0.3745 0.0984

7. 26 2.0000 0.4203 0.1105

8. 27 2.2449 0.4718 0.1240

9. 28 2.5198 0.5296 0.1392

10. 29 2.8284 0.5944 0.1563

11. 30 3.1748 0.6672 0.1754

12. 31 3.5636 0.7489 0.1969

13. 32 4.0000 0.8407 0.2210

14. 33 4.4898 0.9436 0.2481

15. 34 5.0397 1.0592 0.2784

16. 35 5.6569 1.1889 0.3125

Suhu sekitar menentukan perubahan suhu hot spot, semakin besar suhu

sekitar maka semakin besar suhu hot spot begitu pula sebaliknya. Kenaikan suhu

hot spot akan mempegaruhi susut umur transformator, semakin suhu hot spot

tinggi semakin besar susut umurnya, begitu juga sebaliknya.

4.3 Analisa Dengan Data Transformator Di GI Asahimas

4.3.1 Data Pembebanan

Berdasarkan data pembebanan gardu induk Serang transformator 1 dan

transformator 2 dari bulan Juni 2018 – Mei 2019 dapat diambil sebagai contoh

untuk perhitungan pengaruh pembebanan. Data yang diambil adalah data rata

rata perbulan selama 1 tahun dengan tujuan mendapatkan susut umur tertinggi

dari bulan Juni 2018 – Mei 2019. Berikut ini adalah data rata – rata

pembebanannya :

47

Tabel 4.8. Data Rata – rata Beban Transformator 1 GI Asahimas Perbulan

Pada Juni 2018 – Mei 2019

No Bulan Tahun

Daya Aktif

(MW)

Daya Reaktif

(MVAR)

Daya Semu

(MVA)

1 Juni 2018 16.181 3.149 16.509

2 Juli 2018 19.215 4.535 19.775

3 Agustrus 2018 19.142 4.041 19.603

4 September 2018 16.921 4.019 17.415

5 Oktober 2018 22.756 5.317 23.385

6 November 2018 20.193 4.275 20.657

7 Desember 2018 19.345 3.987 19.752

8 Januari 2019 19.297 4.398 19.792

9 Februari 2019 19.722 4.581 20.247

10 Maret 2019 20.741 4.979 21.331

11 April 2019 20.976 5.234 21.619

12 Mei 2019 20.328 4.993 20.933

(Sumber : Logsheet beban transformator 1 GI Asahimas)

Tabel 4.9. Data Rata – rata Beban Transformator 2 GI Asahimas Perbulan

Pada Juni 2018 – Mei 2019

No Bulan Tahun

Daya Aktif

(MW)

Daya Reaktif

(MVAR)

Daya Semu

(MVA)

1 Juni 2018 16.389 5.449 17.295

2 Juli 2018 15.707 4.842 16.441

3 Agustrus 2018 16.953 4.823 17.656

4 September 2018 17.036 4.880 17.738

5 Oktober 2018 12.247 4.693 13.131

6 November 2018 11.819 3.974 12.478

7 Desember 2018 13.225 4.658 14.021

8 Januari 2019 14.208 4.640 14.947

9 Februari 2019 14.295 4.800 15.080

48

No Bulan Tahun Daya Aktif

(MW)

Daya Reaktif

(MVAR)

Daya Semu

(MVA)

10 Maret 2019 12.108 4.271 12.839

11 April 2019 12.649 4.214 13.332

12 Mei 2019 12.468 4.006 13.096

(Sumber : Logsheet beban transformator 2 GI Ashaimas)

4.3.2 Perhitungan–perhitungan Susut Umur dan Perkiraan Umur

Transformator

Perhitungan-perhitungan untuk pembebanan bulan Juni 2018 dengan

menentukan daya semu, besarnya daya pengenal dari transformator yang

digunakan adalah 60 MVA (ONAN). Besarnya beban transformator 1 pada bulan

Juni 2018 adalah 16,181 MW, 5,449 MVAR dan 16,509 MVA.


K = 𝑆

𝑆𝑟

= 16,509

60

K = 0,2752




= 114

26

d = 4,384


3.3.


1+𝑑)

𝑥

= 55(1+4,3846(0,2752)2

1+4,3846)

0,8

= 55(1,3320

5,3846)

0,8

49

Δθb = 17,9899 oC


persamaan 3.11.


Δθotd = (78-55)(0,2752)2(1,6)

= (23)(0,2752)3,2

= 23 x 0,01609

Δθotd = 0,3701 oC


besarnya 𝜃𝑎 menurut data suhu bulan Juni 2018 adalah 32,2667°C

θc = θa+Δθon+Δθotd

= 32,2667 +17,9899+0,3701

θc = 50,6267 oC


3.13.

V = 2(θc–θcr)/6

= 2(50,6267–98)/6

= 2(-47,3733)/6

= 2-7,8955

V = 0,0042

Perhitungan-perhitungan untuk pembebanan bulan Juni 2018 dengan

menentukan daya semu, besarnya daya pengenal dari transformator yang

digunakan adalah 60 MVA (ONAN). Besarnya beban transformator 2 pada bulan

Juni 2018 adalah 16,389 MW, 3,149 MVAR dan 17,295 MVA.


K = 𝑆

𝑆𝑟

= 17,295

60

K = 0,2883

50




= 113

28

d = 4,0357


3.3.


1+𝑑)

𝑥

= 55(1+4,0357(0,2883)2

1+4,0357)

0,8

= 55(1,3354

5,0357)

0,8

Δθb = 19,0188 oC

10. Menentukan selisih suhu antara hot spot dengan top oil menggunakan

persamaan 3.11.


Δθotd = (78-55)(0,2731)2(1,6)

= (23)(0,2883)3,2

= 23 x 0,0186

Δθotd = 0,4295 oC


besarnya 𝜃𝑎 menurut data suhu bulan Januari 2018 adalah 31°C

θc = θa+Δθon+Δθotd

= 32,2667 +19,0188+0,3699

θc = 61,7150 oC


3.13.

V = 2(θc–θcr)/6

= 2(51,7150–98)/6

51

= 2(-46,285)/6

= 2-7,7141

V = 0,0048

Dengan cara yang sama untuk pembebanan transformator dan bulan yang lain

dapat dilihat hasilnya pada tabel berikut :

Tabel 4.10. Susut Umur Transformator 1 Pada Pembebanan Rata-rata dari Bulan Juni 2018 – Mei 2019

No Bulan Tahun P

(MW)

Q

(MVAR)

S

(MVA) K d

Δθb

(oC)

θa

(oC)

Δθotd

(oC)

θc

(oC) V

1. Juni 2018 16.1814 3.1494 16.5099 0.2752 4.3846 17.9899 32.2667 0.3701 50.6267 0.0042

2. Juli 2018 19.2159 4.535 19.7757 0.3296 4.3846 19.5332 32.2258 0.6595 52.4185 0.0052

3. Agustus 2018 19.1421 4.0412 19.6037 0.3267 4.3846 19.4459 32.0000 0.6413 52.0872 0.0050

4. September 2018 16.9219 4.0192 17.4152 0.2903 4.3846 18.3933 32.6333 0.4391 51.4657 0.0046

5. Oktober 2018 22.7566 5.317 23.385 0.3898 4.3846 21.5173 33.2258 1.1278 55.8710 0.0077

6. November 2018 20.193 4.2757 20.6579 0.3443 4.3846 19.9916 32.6000 0.7583 53.3500 0.0058

7. Desember 2018 19.3457 3.9872 19.7523 0.3292 4.3846 19.5215 32.4838 0.6571 52.6623 0.0053

8. Januari 2019 19.2974 4.3989 19.7924 0.3299 4.3846 19.5419 31.1935 0.6613 51.3967 0.0046

9. Februari 2019 19.7222 4.5819 20.2474 0.3375 4.3846 19.7764 31.6785 0.7112 52.1661 0.0050

10. Maret 2019 20.7418 4.9797 21.3312 0.3555 4.3846 20.3535 31.5161 0.8404 52.7100 0.0053

11. April 2019 20.9768 5.234 21.6199 0.3603 4.3846 20.5112 32.6667 0.8772 54.0552 0.0062

12. Mei 2019 20.3289 4.9935 20.9332 0.3489 4.3846 20.1386 32.6774 0.7912 53.6073 0.0059

52

Tabel 4.11. Susut Umur Transformator 2 Pada Pembebanan Rata-rata dari Bulan Juni 2018 – Mei 2019

No Bulan Tahun P

(MW)

Q

(MVAR)

S

(MVA) K d

Δθb

(oC)

θa

(oC)

Δθotd

(oC)

θc

(oC) V

1. Juni 2018 16.389 5.449 17.295 0.2883 4.0357 19.0188 32.2667 0.4295 51.7150 0.0048

2. Juli 2018 15.707 4.842 16.441 0.2740 4.0357 18.6498 32.2258 0.3653 51.2409 0.0045

3. Agustus 2018 16.953 4.823 17.656 0.2943 4.0357 19.1797 32.0000 0.4589 51.6386 0.0047

4. September 2018 17.036 4.88 17.738 0.2956 4.0357 19.2167 32.6333 0.4657 52.3158 0.0051

5. Oktober 2018 12.247 4.693 13.131 0.2189 4.0357 17.3825 33.2258 0.1779 50.7862 0.0043

6. November 2018 11.819 3.974 12.478 0.2080 4.0357 17.1636 32.6000 0.1511 49.9148 0.0039

7. Desember 2018 13.225 4.658 14.021 0.2337 4.0357 17.6974 32.4838 0.2195 50.4007 0.0041

8. Januari 2019 14.208 4.64 14.947 0.2491 4.0357 18.0454 31.1935 0.2693 49.5082 0.0037

9. Februari 2019 14.295 4.8 15.08 0.2513 4.0357 18.0971 31.6785 0.2770 50.0526 0.0039

10. Maret 2019 12.108 4.271 12.839 0.2140 4.0357 17.2833 31.5161 0.1656 48.9650 0.0035

11. April 2019 12.649 4.214 13.332 0.2222 4.0357 17.4519 32.6667 0.1868 50.3054 0.0040

12. Mei 2019 12.468 4.006 13.096 0.2183 4.0357 17.3705 32.6774 0.1764 50.2243 0.0040

53

54

Gambar 4.3. Grafik Susut Umur Transformator 1 Asahimas Bulan Juni 2018 – Mei

2019

Dari gambar 4.2. dapat dilihat bahwa susut umur terbesar terjadi pada bulan

Oktober 2018 dikarenakan pembebanan dibulan Oktober 2018 cukup tinggi sebesar

21,3 MVA dengan susut sebesar 0,0077. Dan susut umur terkecil terjadi pada bulan

Juni 2018 dengan nilai pembebanan 16,5 MVA dan susut 0,0042.

Gambar 4.4. Grafik Susut Umur Transformator 2 Asahimas Bulan Juni 2018

– Mei 2019

0.00

42

0.00

52

0.00

50

0.00

46

0.00

77

0.00

58

0.00

53

0.00

46

0.00

50

0.00

53

0.00

62

0.00

59

SUSU

T U

MU

R

BULAN

SUSUT UMUR TRANSFORMATOR 1 ASAHIMAS JUNI 2018 - MEI 2019

0.00

48

0.00

45

0.00

47

0.00

51

0.0

04

3

0.00

39

0.00

41

0.0

03

7

0.00

39

0.00

35

0.00

40

0.00

40

SUSU

T U

MU

R

BULAN

SUSUT UMUR TRANSFORMATOR 2 ASAHIMAS JUNI 2018 - MEI 2019

55

Dari gambar 4.3. dapat dilihat bahwa susut umur terbesar terjadi pada bulan

September 2018 dikarenakan pembebanan dibulan September 2018 cukup tinggi

dari pada bulan yang lain sebesar 17,73 MVA dengan susut sebesar 0,0051. Dan

susut umur terkecil terjadi pada bulan Maret 2019 dengan nilai pembebanan 12,83

MVA dan susut 0,0033.

Gambar 4.5. Grafik Perbandingan Susut Umur Transformator 1 dan 2 Asahimas

Bulan Juni 2018 - Mei 2019

Dari gambar 4.4. dapat dilihat bahwa susut umur yang terjadi pada

transformator 1 lebih besar dari pada transformator 2 karena pembebanan pada

transformator 1 lebih besar dari pada transformator 2. Sehingga semangkin tinggi

pembebanannya makan susut umur nya akan semakin besar.

0.00000.00100.00200.00300.00400.00500.00600.00700.00800.0090

Susu

t U

mu

r

Bulan

Perbandingan Susut Umur Transformator 1 dan Transformator 2 Asahimas bulan Juni 2018 - Mei

2019

Trafo 1

Trafo 2

56

Gambar 4.6. Grafik Perbandingan Susut Umur Vs Suhu Pada Trafo 1 dan 2

Perbulan di GI Asahimas

Gambar 4.7. Grafik Perbandingan Pembebanan Vs Susut Umur Trafo 1 Perbulan

di GI Asahimas

0.00000.00100.00200.00300.00400.00500.00600.00700.00800.0090

Su

su

t U

mu

r

Suhu Lingkungan

Perbandingan Susut Umur Vs Suhu Pada Trafo 1 dan 2 di GI Asahimas

Trafo 1

Trafo 2

0

5

10

15

20

25

Be

ba

n (

MV

A)

Susut Umur

Perbandingan Pembebanan Vs Susut Umur Trafo 1 GI Asahimas

57

Gambar 4.8. Grafik Perbandingan Pembebanan Vs Susut Umur Trafo 2 Perbulan

di GI Asahimas

13. Menentukan susut umur dalam periode setahun transformator.

Susut umur pertahunnya karena pengaruh penurunan isolasi belitan saja

tanpa memperhitungkan pengaruh yang lain dapat ditentukan dengan persamaan

3.16 sebagai berikut:

Susut umur dalam periode setahun untuk transformator 1 Asahimas yaitu:

L = 1

𝑁 {∑ 𝑉𝑁

𝑛=1 }

L = 1

12 {0,0042 + 0,0052 + 0,0050 + 0,0046 + 0,0077 + 0,0058 + 0,0053 +

0,0046 + 0,0050 + 0,0053 + 0,0062 + 0,0059}

L = 0,0054

Susut umur dalam periode setahun untuk transformator 2 Asahimas yaitu:

L = 1

𝑁 {∑ 𝑉𝑁

𝑛=1 }

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Be

ba

n (

MV

A)

Susut Umur

Perbandingan Pembebanan Vs Susut Umur Trafo 2 Perbulan GI Asahimas

58

L = 1

12 {0,0048 + 0,0045 + 0,0047 + 0,0051 + 0,0043 + 0,0039 + 0,0041 +

0,0037 + 0,0039 + 0,0035 + 0,0040 + 0,0040}

L = 0,0042

14. Menentukan perkiraan umur transformator unit 1 dan 2 GI Asahimas.

Perkiraan umur karena pembebanan transformator dapat dihitung dengan

menggunakan persamaan 3.17. Berdasarkan IEEE std C57.91-2011, umur dasar

isolasi transformator adalah sebesar 20,55 tahun (IEEE C57, 2011). Perhitungan

perkiraan umur di bawah ini hanya memperhitungkan karena pengaruh

penurunan isolasi belitan saja tanpa memperhitungkan pengaruh yang lain.

Transformator unit 1 GI Asahimas mulai beroperasi Mei 2016, sedangkan

transformator unit 2 GI Asahimas mulai beroperasi September 2017, adapun data

yang digunakan pada penelitian ini menggnakan data mulai Juni 2018 – Mei 2019

, sehingga transformator unit 1 sudah beroperasi selama 2 tahun dan

transformator unit 2 baru 1 tahun.

Perkiraan sisa umur = Umur dasar - (n x susut umur)

Perkiraan umur transformator unit 1 GI Asahimas yaitu :


Perkiraan sisa umur = 20,539 tahun

Perkiraan umur transformator unit 2 GI Asahimas yaitu :


Perkiraan sisa umur = 20,5482 tahun

4.4 Pembahasan Pembebanan Optimum

Agar umur transformator mencapai yang diperkirakan pada pembebanan

konstan seharusnya susut umurnya tidak melebihi 1. Agar umurnya mencapai yang

diharapkan maka besarnya Lmaks = 1 dengan suhu hot spot sebesar 98 oC sesuai

dengan SPLN 17a tahun 1979. Sehingga pembebanan yang optimum (untuk beban

konstan) dapat dihitung sebagai berikut :

59


Untuk suhu rata – rata pada transformator 1 sekitar bulan Juni 2018 – Mei

2019 sebesar 32,2639 oC dan dengan asumsi beban stabil maka :


98 = 32,2639 + Δθbr (1+𝑑𝐾2

1+𝑑)

𝑥

+ (Δθcr - Δθbr)K2y

98 = 32,2639 + 55 (1+4,3846𝐾2

1+4,3846)

(0,8)

+ (78 - 55)K(2)(1,6)

Dengan software Microsoft Excel di dapat nilai K yang optimum sebesar

0,9101. Dengan rumus rasio pembebanan dapat diperoleh nilai pembebanannya

yaitu :

K = 𝑆

𝑆𝑟

0,9101 = 𝑆

60 𝑀𝑉𝐴

S = 0,9101 × 60 𝑀𝑉𝐴

S = 54,606 MVA

Jadi agar susut umur transformator tidak melebihi 1, beban optimum yang

bisa digunakan pada tranformator 1 GI Asahimas tidak lebih dari 91,01%.

Untuk suhu rata – rata pada transformator 2 sekitar bulan Juni 2018 – Mei

2019 sebesar 32,2639 oC dan dengan asumsi beban stabil maka :


98 = 32,2639 + Δθbr (1+𝑑𝐾2

1+𝑑)

𝑥

+ (Δθcr - Δθbr)K2y

98 = 32,2639 + 55 (1+4,0367𝐾2

1+4,0357)

(0,8)

+ (78 - 55)K(2)(1,6)

60

Dengan software Microsoft Excel di dapat nilai K yang optimum sebesar

0,9093. Dengan rumus rasio pembebanan dapat diperoleh nilai pembebanannya

yaitu :

K = 𝑆

𝑆𝑟

0,9093 = 𝑆

60 𝑀𝑉𝐴

S = 0,9093 × 60 𝑀𝑉𝐴

S = 54,558 MVA

Jadi agar susut umur transformator tidak melebihi 1 maka beban tranformator

2 GI Asahimas tidak lebih dari 90,93% yaitu 54,558 MVA.

61

BAB V

PENUTUP 5.1 Simpulan

1. Dari hasil 3 asumsi pembebanan yaitu 80%, 90%, dan 100% di dapat susut

umur masing-masing 0,2278 , 0,8666 dan 4,1235.

2. Peningkatan suhu sekitar mempengaruhi besarnya kenaikan suhu hot spot.

Semakin tinggi suhu sekitar maka semakin besar suhu hot spot dan susut

umurnya, pada asumsi pembebanan 100% dengan suhu lingkungan bernilai

20 oC didapat susut umur nya 1 sedangkan pada suhu lingkungan 35 oC

didapat susut umur nya 5,6569.

3. Susut umur total dalam 1 tahun di trafo 1 yaitu 0,0054 dan pada trafo 2 yaitu

0,0042. Susut Umur terbesar dihitung dari pembebanan rata-rata perbulan.

Berdasarkan data pembebanan selama setahun dari bulan Juni 2018 – Mei

2019 pada transformator unit 1 dan 2 di gardu induk Asahimas, didapat susut

umur terbesar untuk transformator unit 1 pada bulan Oktober 2018 sebesar

0,0077, dan untuk transformator unit 2 pada bulan September 2018 sebesar

0,0051. Transformator unit 1 dapat dipakai 20,5390 tahun lagi dan

transformator unit 2 dapat dipakai 20,5482 tahun lagi.

4. Sesuai dengan SPLN 17a tahun 1979, agar susut umur transformator tidak

melebihi 1 dan suhu hot spot sebesar 98 oC, maka pembebanan pada

transformator 1 GI Asahimas tidak lebih dari 91,01% atau 54,606 MVA dan

transformator 2 tidak boleh lebih dari 90,93% atau 54,558 MVA ,dengan suhu

rata-rata tahunan sebesar 32,2639 oC.

5.2 Saran

Dari penelitian skripsi yang telah dilakukan, saran yang kiranya dapat

dipertimbangkan untuk perbaikan pada masa yang akan datang. Saran-saran yang

diberikan yaitu:

62

1. Penelitian ini dapat dikembangkan lebih lanjut dengan membandingkan

transformator di GI lainnya di sekitar Cilegon.

2. Dilihat dari segi ekonomi, penelitian ini juga dapat dikembangkan untuk

menghitung penyusutan harga transformator.

63

DAFTAR PUSTAKA

1. Febriansyah, Idfi. 2018. Studi Pengaruh Pembebanan dan Suhu Terhadap

Susut Umur Transformator Tenaga 60 MVA di Gardu Induk Gandul 150/20 kV

Unit 3. Skripsi. Fakultas Teknik. Sekolah Tinggi Teknik PLN. Jakarta.

2. IEEE C57.91. 2011. IEEE Guide For Loading Mineral Oil Immersed

Transformers And Step Voltage Regulators. IEEE Publication.

3. PT. PLN (Persero). 1979. SPLN 17a Loading Guide For Oil – Immersed

Transformers. Jakarta

4. Kadir, Abdul. 2010. Transformator. Jakarta. Universiatas Indonesia.

5. Latupeirissa, Hamles Leonardo. 2018. Analisa Umur Pakai Transformator

Distribusi 20 kV di PT. PLN Cabang Ambon. Vol. 8, No.2:126 – 132.

6. Muttaqin, Itho Zainal. 2017. Studi Pengaruh Pembebanan dan Suhu Sekitar

Terhadap Susut Umur Transformator Daya 200 MVA PLTU Unit 4 Muara

Karang. Skripsi. Fakultas Teknik. Sekolah Tinggi Teknik PLN. Jakarta.

7. Muzar, Muhammad Aidil, Syahrizal, Syukri. 2018. Analisis Pengaruh Suhu

Akibat Pembebanan Terhadap Susut Umur Transformator Daya Di Gardu Induk

Lambaro. Vol. 3, No.2:1 – 8 .

8. IEC 60076-1. 2011. Internasional standard

9. https://nasional.republika.co.id/berita/nasional/jabodetabek-

nasional/18/09/25/pfljxm319-wowsuhu-udara-di-banten-capai-34-derajat-

celsius

10. https://www.accuweather.com/id/id/cilegon/202266/june-

weather/202266?year=2018

11. Kasiram. (2008). Dalam Metodelogi Penelitian Kualitatif dan Kuantitatif. Hal.

149.

12. PT. PLN (persero). 2014. Buku Pedoman Pemeliharaan Transformator Tenaga.

No. 0520-2.K/DIR/2014. Jakarta.

https://nasional.republika.co.id/berita/nasional/jabodetabek-nasional/18/09/25/pfljxm319-wowsuhu-udara-di-banten-capai-34-derajat-celsius



https://www.accuweather.com/id/id/cilegon/202266/june-weather/202266?year=2018

https://www.accuweather.com/id/id/cilegon/202266/june-weather/202266?year=2018

64

13. India Standard 1271-1965. 1986. New Delhi. Specipication For Thermal

Evaluation And Classification Of Electrical Insulation.

A1

LAMPIRAN A

B1

LAMPIRAN A

B2

LAMPIRAN B

Sin

gle

Lin

e D

iagr

am G

I Asa

him

as

C1

LAMPIRAN C

Nameplate Trafo 1 GI Asahimas

C2

LAMPIRAN C

Gambar FAT Trafo 1 GI Asahimas

C3

LAMPIRAN C


C4

LAMPIRAN C

Nameplate Trafo 2 GI Asahimas

C5

LAMPIRAN C


C6

LAMPIRAN C


C7

LAMPIRAN C

Jadwal Pemberian Tegangan Trafo 1 GI Asahimas

C8

LAMPIRAN C

Jadwal Pemasangan Trafo 2 GI Asahima

D1

LAMPIRAN D

Data Beban Trafo 1 GI Asahimas

Bulan Tahun MW MVAR MVA

Juni 2018 16.181 3.149 16.509

Juli 2018 19.215 4.535 19.775

Agustus 2018 19.142 4.041 19.603

September 2018 16.921 4.019 17.415

Oktober 2018 22.756 5.317 23.385

November 2018 20.193 4.275 20.657

Desember 2018 19.345 3.987 19.752

Januari 2019 19.297 4.398 19.792

Februari 2019 19.722 4.581 20.247

Maret 2019 20.741 4.979 21.331

April 2019 20.976 5.234 21.619

Mei 2019 20.328 4.993 20.933

D2

LAMPIRAN D

Data Beban Trafo 2 GI Asahimas

Bulan Tahun MW MVAR MVA

Juni 2018 16.389 5.449 17.295

Juli 2018 15.707 4.842 16.441

Agustus 2018 16.953 4.823 17.656

September 2018 17.036 4.88 17.738

Oktober 2018 12.247 4.693 13.131

November 2018 11.819 3.974 12.478

Desember 2018 13.225 4.658 14.021

Januari 2019 14.208 4.64 14.947

Februari 2019 14.295 4.8 15.08

Maret 2019 12.108 4.271 12.839

April 2019 12.649 4.214 13.332

Mei 2019 12.468 4.006 13.096

E1

LAMPIRAN E

Suhu sekitar bulan Juni 2018

Suhu sekitar bulan Juli 2018

E2

LAMPIRAN E

Suhu sekitar bulan Agustus 2018

Suhu sekitar bulan September 2018

E3

LAMPIRAN E

Suhu sekitar bulan Oktober 2018

Suhu sekitar bulan November 2018

E4

LAMPIRAN E

Suhu sekitar bulan Desember 2018

Suhu sekitar bulan Januari 2019

E5

LAMPIRAN E

Suhu sekitar bulan Februari 2019

Suhu sekitar bulan Maret 2019

E6

LAMPIRAN E

Suhu sekitar bulan April 2019

Suhu sekitar bulan Mei 2019

F1

LAMPIRAN F

G1

LAMPIRAN G

G2

LAMPIRAN G

G3

LAMPIRAN G

G4

LAMPIRAN G

G5

LAMPIRAN G

G6

LAMPIRAN G

G7

LAMPIRAN G

G8

LAMPIRAN G

H1

LAMPIRAN H

Indian Standard 1271-1965

LAMPIRAN G

I1

LAMPIRAN I

Documents

SEKOLAH TINGGI TEKNIK PLN ANALISIS PENGARUH …